數字化測繪技術在土地測量中的應用

王 葵，朱明明

（山東省濟寧市任城區自然資源局，山東 濟寧 272099）

技術不斷進步與發展，在各行各業中顯示了巨大的力量，就現階段技術發展而言，數字化技術已經成為推動社會進步的重要部分。數字技術是計算機技術核心的分支技術。土地測量工作要求數據精度高、計算速度快，通過數字化測繪，能夠實現這一目標，確保數據更加準確，為土地科學規劃提供重要支持。研究推廣數字化測繪技術在土地測量中的應用，對土地設計規劃有重要作用，需要引起足夠的重視。

1 數字化測繪技術內容

1.1 地形圖數字化

隨著技術不斷發展，已經實現地形圖數字化，通過有效描述，實現了精準制圖。地形測繪時，需要依靠計算機掃描，并對普通地形圖做矢量化的科學處理，這樣，就能夠把地形圖進行轉化，促使普通地形圖數據成為矢量數據，形成可修復并多次利用的地形圖數字化轉變。通過這種方式轉化的地形圖，能夠滿足各種應急需求，針對不同地區的差異性，做好地形圖的設計與制作。一些時間要求緊、成本投入不高的地形圖，均可以通過這種方式成圖。整體看，其操作簡單、成圖快，但滿足應急需要的同時，也存在一些不足。這種方式是矢量化軟件，進行快速轉化過程，很容易出現數據上的偏差，對于地形圖要求精準的應用，其精度并不高。為了確保地形圖的精度，需要通過其他的方法進行補償，以此提高地形圖的精度準度，滿足更多的需求。

1.2 地面數字測圖法

這種方法是當前最為普遍的方式，在我國土地測量技術中應用較為廣泛，地面數字測圖法對于大比例地圖的制定有一定的幫助，通過這種方法測量，保證了精度要求。以往的傳統土地測量法精度不高、速度不快，要想推廣應用，需要較長的時間測量，并且相關的數據也會受到各種條件的限制，平面位置誤差是最大的問題，如果誤差過大，則無法滿足多方面的需要。通過地面數字測圖法能夠有效提高精度，利用計算機對地面各點位的測量，能夠避免較大的誤差，通常使用GPS 設備測量，成本高、操作難。

1.3 航空測量法

當前，我國科技不斷進步與發展，航天器的應用，大大提升了測繪的效果與質量，航天設備為測繪帶來了良好的前景。航空測量法顧名思義就是借助航空器形成一定的影像，通過影像的分析與提取，得到相關的數據信息，通過航天的利用，能夠把大量的室外測繪工作轉入室內進行，通過圖像的顯示，提取可用的數據信息，再通過計算機的計算，多角度、全方位分析判斷，最后繪制成所需要的數字化地圖。通過這種方法制圖，成本較高，操作復雜，計算量大，但是在實際應用中，應用效果良好，不受外部條件的限制，能夠隨意切換處理，保證了成圖的精度，滿足各個方面的應用需求。

1.4 計算機作圖

傳統的計算需要大量的人力來完成，處理過程中，難免會存有誤差。但是，通過計算機計算能夠減少誤差，保證數據更加精準。借助計算機作圖，使計算與繪圖更加簡單，從根本上提升了圖片清晰度，同時相關的數據能夠通過數字化的形式保存下來，對以后更多的應用場景提供繪圖的便利，成圖能夠通過網絡傳播，保證了多次重復使用，對今后的查找也更加便利。

1.5 數字化地球

隨著全世界的一體化發展，全球化勢不可當，只有在各個行業上有效協調與溝通，才能有效建立理想的地球村。“地球村”逐漸已經成為世界的又一個名字，建立數字化地球是人類的夢想。當前，通過計算機能夠對全世界范圍進行有效的地理坐標認定，從而實現地球一體化發展。用戶只需要上網，對各地訪問連接，就能夠掌握世界各地的情況。

2 數字化測繪技術特點

2.1 能夠保證土地測量數據形象直觀地展現

傳統土地測量方法單一，制作復雜，要想快速成圖完成應急，是較困難的事情。傳統方式需要通過線條、符號、數字及文字等信息表達圖形的含義，是需要專業人員操作才能完成的。整體看來，成圖復雜且繁瑣，這對制作人員專業能力有更高的要求，民眾想應用這樣的地圖，根本不能理解其中各種符號的含義，地圖的推廣與應用較為困難，無法滿足大范圍的需求。數字化測繪技術能夠更加直觀地體現圖形，不需要復雜的符號，就能夠讀懂其中的含義。也就是說，地圖制作時，各類元素展現在計算機屏幕上，通俗易懂、便于操作，而且可以隨時對測繪圖形進行復制、粘貼、編輯、刪除，這種制作方法更加現代，更加方便，是傳統地圖制作不能比擬的，在實際應用中優勢更加明顯。運用數字化測繪技術做土地測量，能夠在實際應用中更有成效，特別是城市建設、土地規劃等方面起到了重要的作用。數字化應用優于傳統土地測量方法，數字化測繪適應性廣泛，方便了后續規劃布局工作的開展。

數字化測繪技術主要依靠計算機設備、網絡連接等傳輸保存，在計算機屏幕上就能夠直觀地看到地形、地貌等特征，便于工作人員系統地分析，信息編輯與保存更加快捷，數字化測繪技術借助計算機成圖，對圖形繪制過程中，出現變化，則可以快速修改，確保了成圖的精度。

2.2 滿足不同用途需求

在應用中，對于特殊的用戶需求，能夠根據他們的需求做好修正，保證了不同用戶需求。由于地圖的不同，其對應的信息也不同，快速地修正能夠保證數據加工的科學合理，使不同用途圖件能夠得以推廣。

2.3 自動化程度高

數字化土地測量技術在實際中的應用，保證了自動化輸入與提取，進行編輯的過程中，通過采集數據自動記錄成電子版數據，在計算機設備上自動成圖，根據變化，不斷調整信息排列，節約物力、人力、財力。同時，制圖的精度較高，和傳統的制圖技術相比，數字化成圖更加精準，其測量結果都是存儲在計算機中并依靠計算機完成的各種操作，整個工作過程中，只在編程的控制下推進，不受人為的因素影響，避免人為觀測、記錄不準導致的誤差現象。

2.4 圖形信息含量大

通過數字地圖的形成，其所包含的信息量極大，范圍更廣，計算機成圖比例尺可以隨意調整，其中包含了更多數據信息，通過點定位信息、屬性信息及連接信息等，保證了地圖的快速檢索。

3 土地測量中數字化測繪技術應用

3.1 地形的測量

地形測量在實際應用中較為廣泛，對于一地的規劃，很多時候需求應急地圖，如果某一地區需要地圖時，則需要調取數字圖，對原圖進行復制修改，通過數字化的操作，完成所需求的地圖類型，保證滿足需求。操作時需要將原圖通過計算機、掃描儀等先進設備做好數字化處理。主要有兩種形式，第一種是掃描矢量化處理。掃描矢量化受到數字轉化的影響，其精度不高，這種成圖的方式主要是應急使用，對精度沒有具體的嚴格控制，因為是在原圖數字化產生的圖形，數據上的誤差較大。為了保證應用的質量，地形圖信息可以隨時進行補充更新，通過對具體事物坐標精確的描述，提高地圖的精度。第二種是地面數字測圖。這種方法在應用中有著廣泛的效果，對沒有要求的大比例地圖制作更加有效，這種方法也叫內外一體數字測圖。應用效果上較明顯，保證了測量精度。通過精準的測量，能夠提高地圖的精度，一般情況下測繪可將坐標事物精確到5 cm，那些沒有原圖或比例較大地形圖的測繪均使用到了此種方式。

3.2 數字化采集方法

數字化測繪技術主要應用的是數字采集，相關的數據更加精確，在實際應用中，設置不同的采集點，通過對各采集地形點物體測量，進一步識別大小形狀，保證了測量的整體效果。不同的測量標識要設置不同屬性的點，這樣能夠提取相關點位的信息，進一步辨別不同地物特征，工作人員通過采集到的信息進行后期制作分析。作業時，需要注意不同事物測量的點位設計，對點進行不同數據處理，有效避免散點過多而給后期測繪帶來的影響與障礙。

3.3 數據處理和測繪

數字化測繪過程是一個復雜的過程，進行測繪時，所采用的測量設備不同、型號不同，往往會出現差異化的數據；數據格式在保存過程中，也會因為設備不同出現格式化。因此將測量數據導入計算機時，一定要對照相關的格式才能傳輸，為了保證制圖的便捷，需要統一格式的轉化形成SCS 格式文件，這樣，才能有利于后期的制作，便于分析利用。實際測繪中先街道、房屋，再是河流等，通過不同的打點順序設計，為測繪提供便利條件，最終形成可以使用的地形圖。為了保證圖形的精準，可以在后期補充，將初始數字化地圖與實物全面進行對照，對先前沒有的空白區域進行填充，完成整套數字化地圖。

3.4 外業數據測量的精度

數字化測量能夠減少戶外的作業量，一般情況下，地圖制作需要大量的戶外作業，通過戶外測量為室內分析提供數據。戶外數據測量過程中，為有效提升測量精度需要多次轉化，一般需三次左右才能得到精準的數據，但受自然條件與人為因素影響，所得到的數據也可能存在誤差，不利于室內作業分析。數字化測繪時，工作人員則需要掌握數量立鏡法，通過制高點位置散點測量，實現對地面物體的測繪，相關人員做好統計完善，就能夠更大地保證測量精準度，形成滿意的制作基礎。

3.5 采點測量

采點測量是測繪的重中之重，要充分重視過程控制。操作時，一定要事先做好核心地點坐標確認，合理劃分出界址點，對相關點位測量得到數據結果。在此基礎上，進一步展開剩余地形點測算，此時需要注意界址點和地形點的精度，測繪時須保證數據質量，避免出現不必要的誤差。實際操作中，數字化測繪技術對各采點要求較精確，相關技術人員需要對界址點和地形點進行記錄記憶，使其能夠代表物質的屬性，完成對地物的編制，合理調整好次序，保證相關測算順序符合分析要求，通過散點的合理連接，使相關的數據轉化成圖，滿足后期的制作需要。

3.6 GPS 定位系統

技術的全面提升，大大提高了地圖測繪的質量。當前，隨著數字化信息技術的應用，在各個方面已經取得了較好效果，GPS 衛星定位技術已經應用到了土地測繪各個環節中。通過先進系統的應用，極大地改變了傳統的測繪形態，提高了測繪制作的效果，該系統無需在現場測量就能夠得到相應的數據，更不用借助散點進行連接，通過高效的通信設備接收，保證數據的精準，實現數據即時傳輸，即時使用。通過現代的技術轉化，保證了精準度，減少了在以往土地測量過程中常見的問題。

GPS 技術測量準確度高、靈活性好。以往土地測量中，需要設定三角鎖布設點，數據提取時，容易出現誤差，而通過GPS 測繪，更好地保證精準度，避免誤差問題。

3.7 3S 技術

隨著技術的不斷創新與發展，在實際應用中已經不是單一的應用，通過多種技術組合，提高數據的測繪效果，保證質量。3S 技術是在GPS、RS 遙感技術及地理信息系統基礎上的組合，整體實踐效果較好，在應用中也體現了技術的組合優勢，為用戶帶來了更好的制圖體驗。遙感技術的應用，大大減輕了人力勞動，通過數字化融入，將結果載入相應數據庫，便于后期的使用與修改。3S 技術完全發揮了三種技術的優勢，提升獲取相應數據和信息的效率與質量，最終終端系統也能夠實現多組數據的三維化收集、呈現和處理。當前，土地測繪系統更加完善，相關的數據進入數據庫后，借助相關軟件進行選擇性處理，確保了應用場景的模擬制作。

4 數字化土地測量技術的具體應用與前景

4.1 具體應用

在實際應用過程中，可以利用全站儀在各級控制點設站，對所有的物質檢測，定向檢查能夠保證對地物的精準描述。一般在地物點的左邊、高程點上進行數據提取，通過對地物測量得到的一系列組合數據，形成數字代碼。全站儀內部存儲系統對測量數據進行記錄，后期按照設備的編程，對全站儀記錄測繪數據傳輸，錄入到后臺計算，計算機再進行分類保存，將數據做好格式處理，形成統一的可用數字模式。通過專業的繪圖軟件提取數字，形成初步的草圖繪制，屏幕上就能夠顯示出數字化地籍圖。最終，根據用途形成不同的書圖，隨時進行數據的修正與補充，通過專業處理，做好分層、編碼、繪制，通過回放圖外業補繪地物的方式，完善所有的信息，確保地圖的應用質量。地籍圖是專業性較強的地圖，需要真實反映各要素，制作時考慮到后期的使用場景，應完善各種信息，圖形必須要反映地籍，而且要反映地籍相關地和物。可以說，地籍要素、地物要素及數學要素就是地籍圖最核心的部分，在地籍圖中展現出各種要件，包括行政界線、地類號、界址點、土地使用者等。數學要素包括坐標格網線、大地坐標系、坐標的注記、地籍比例、圖名及地籍圖索引等。

4.2 未來的趨勢

地圖的測繪與制作中，實現了與技術的擁抱，推動了行業快速進步。數字化測繪技術飛速發展過程中，也已經形成了廣泛的實踐應用，土地測量數字化測繪技術給土地規劃與布局帶來了飛躍性的變化。數字化測繪技術應用，不僅僅是行業的進步，更能夠拓展其他領域的突破，國家能夠更詳細了解土地使用情況，對各地的土地利用形態進行分析，通過對數據的提取分析，形成正確的科學規劃。數字化也方便了相關人員后續檢索應用。隨著數字化測繪技術的創新發展，能夠更多減輕戶外測繪勞動強度，使以往戶外土地測量工作轉移到室內進行，保證了工作效率，提升了繪制質量，從本質上促進了我國整體土地測量水平提升。

5 結束語

綜上所述，經濟的快速發展與城市化進程的加快，對土地的利用越來越精準。在這樣的大背景下，土地測量工作更加重要，數字測繪對城市發展而言有著重要的意義。數字化測繪技術在土地測量中應用頻率高，能夠切實提升土地測繪效率質量，為后續土地規劃工作提供良好基礎保障，從本質上也促進了城市規劃的合理性與科學性。