數字化測繪在我國國土發展中的應用研究

李欣LI Xin

（河南省資源環境調查三院，鄭州 450000）

1 數字化測繪的優勢

1.1 對被測地形地貌的認知更加準確

傳統的對國土進行測量的工具一般都是使用全站儀，然后這種工具無論是在準確度上還是效率上都有較為明顯的不足，數字化測繪技術則不同，可以先對所處的地形地勢進行一定的模擬，因此其所估量出來的數據結果會相對更為準確，能夠極大提高國土測量工作的效率，在測繪過程中，地形地貌對數據的影響大大降低，工作效率大大提高，工作難度也大大降低。同時，經過一段時間的變化，地形地貌會產生變化，數字化測繪技術可以做到實時監控，及時更新數據。與此同時，數字化測繪技術同傳統的手工測量相比，除了測量效率較高以外，精準度也是較高的，并且在互聯網的普及下，數字化測繪是通過聯網的方式，利用相關系統來進行精準測量，控制測量過程，這也就避免了一些人為因素導致的誤差，大大提高了數據的精確性。（圖1）

圖1 新型數字化測繪的應用流程

1.2 有著廣泛的技術應用范圍

數字化技術隨著國家經濟的發展獲得了廣泛的應用，這種應用是不僅僅局限在國土測量中。數字化測繪技術還可以聯網獲取客戶的信息和需求，對其信息進行深入分析，使得信息發揮更多的作用。除此以外，數字化測繪除了能夠輸出數據以外，還能對已經獲取的圖形進行一定的壓縮和拼接處理，針對不同客戶的需求提供不同的服務，而這就說明數字化測繪的應用范圍仍然很大。

1.3 效率更高

在進行地基測量的時候，首先要分析道路屬性，傳統的測量方式一般都是人為進行資料搜索的流程，人為進行分析和檢測，人為調換測量計劃，可想而知，測量結果必然存在誤差。數字化測繪則不同，拋去人為因素的影響，系統出錯的概率比人出錯的概率要低很多，還可以實現全程自動化測量。減少人力傳統地籍測量，在測前、測中和測后，都需要人力控制測量，土地屬性調查最為麻煩，需要對土地分層取樣分析，并且根據選定的測量計劃手動計算測量數據，繪制數據表和地籍圖冊，有時候根據工程難度這些需要幾個人同時分工才能完成；但是利用數字化測繪技術測量，只需要劃定區域，互聯網匹配測量計劃和數據即可，減少人力消耗的同時，也在一定程度上減輕財力消耗。

2 數字化測繪技術在國土測量中的應用

2.1 具體的流程和操作步驟

在國土測量工作中，數字化測繪技術主要是用來進行數據收集和圖形測量等。首先，使用全站儀進行數據的收集，然后將收集好的數據輸入到計算機軟件中進行處理，方便接下來的測繪工作。其次在測量工作中需要完成位置固定的工作，需要對位置的高度進行位置確定，然后采用全站儀進行檢測完成數據工作，在數據搜集的基礎之上，用草圖進行圖片繪制。為了保證信息的準確性，在對圖片進行繪制的過程中，需要以數據為基礎，對建筑物進行編碼和分層標記。第三，在草圖完成之后需要進行及時的核驗，特別是國土地籍的特點以及重要要素要符合數據信息以及客戶的需求。在進行核驗的過程中，需要對圖片中出現的問題進行及時的修正與更改，從而保證繪制結果的準確性。（圖2）

圖2 三維數字化測繪的近景攝影測量一般流程

2.2 數字化測繪技術的具體應用

2.2.1 草圖繪制的數字化

原圖片對于數字化測繪技術具有較大的限制，由于數字化測繪技術需要消耗一定量的資金，因此當原圖未能得到充分利用時，會產生資金浪費。為了進一步減少數字化測繪技術的成本，使用數字化技術進行繪制之前，需要根據相關數據信息對原圖進行充分的修改，以保證原圖的準確性，并在此基礎上采用相應的數字化方式對原圖進行處理。在處理的過程中應盡可能的減少時間成本，同時保證計算結果的準確程度。在對原圖進行數字化處理的過程中，常用的數字化方式包括跟蹤數字化和掃描矢量化。在具體工作中，主要采用掃描矢量化的技術，該技術對原圖的要求較高，需要原圖提供準確的信息，從而能夠對圖片中反映的建筑物和地貌信息進行準確表達。而跟蹤數字化的測繪方式，雖然也能夠反映圖片中的建筑物等信息，但是由于現實可用程度較低，在具體使用的過程中常常作為備選的技術方案，在現實測繪過程中通常將跟蹤數字畫測繪方式作為輔助性的技術，以提高對草圖進行數字化的準確程度，減少結果誤差。（圖3）

圖3 數字化的草圖繪制

2.2.2 地表數字化測圖

在對我國國土進行測量的過程中，由于我國的國土面積較大，這時可以采用地表數字化的測圖方式對國土進行大范圍的測量，這種方式不僅能夠實現有效測量，而且能夠降低工作難度，因此這種方法經常被用于國土測量工作。

相比于其他測量方式，地表數字化測圖方式所獲得的數據準確度更高，該種方式在對國土地貌進行大范圍測量的過程中，所獲得的數據具有較高的準確性，根據這些準確的數據能夠繪制出較為精確的數字地圖，其精確程度以厘米為單位。因此在采用該種方式進行國土測量工作時，能夠取得較好的數據信息，繪圖結果也更接近于真實的國土地貌地表情況。因此在進行國土測量工作中，地表數字化測圖技術是被應用最廣泛的技術，該技術也因其測量的準確性和使用的便捷性受到了廣大客戶的歡迎與青睞。（圖4）

圖4 數字化繪制的地表模型

2.2.3 航測數字成圖

地表數字化的測圖方式雖然能夠在大范圍內對國土進行地表地貌測量，但是當該范圍進一步擴大時，就超出了該項技術所能測量的范圍，此時需要采用航空拍攝的方式，形成航測數字成圖，但是由于該技術上目前還存在較多問題，處于發展階段，因此在對該技術進行使用的過程中，需要對其使用范圍進行限制。使用該技術對小范圍內進行了測量，其測量結果具有較高的準確性，并且勞動強度較低，如果未來國土工作中采用該技術，不僅能夠保證數據的準確程度，而且能夠有效降低外業預讀工作的勞動強度。但是在使用該技術的過程中，對位置要求較高。該技術的使用以準確的定位為基本條件，只有數據具有較高的準確性，才能夠對外業的數據進行經驗性的解讀，并在此基礎上對內業建立模型，在對內外頁的模型進行充分的閱讀與分析的基礎之上，才能使用計算機測量模。該技術的突出優點表現為測量速度較快準確度較高，因此在國土測量工作中使用該技術，不僅能夠有效提高測繪速度，而且能夠有效保證數據的準確程度，同時能夠對于外界環境存在的不穩定因素進行抗干擾。因此當航測技術發展成熟時，能夠服務于大范圍的國土測繪工作，發展前景較好。（圖5）

圖5 航測數字成圖

2.2.4 3S 技術在國土測量中的具體應用

3S 技術目前在國土測量中也得到了較多應用。3S 具體指GPS、GIS 和RS。GPS 能夠實現國土測量工作的全過程覆蓋與全過程監測，在進行監測的過程中能夠及時收集到最新數據，并且能夠進行更新，系統軟件也會對結果進行自動計算，在使用的過程中具有較高的便捷性，有效降低了工作強度。雖然GPS 技術具有較高的自動化，但是在具體使用的過程中，會產生數據丟失和被盜等危險，從而降低了數據的準確度和有效性，甚至會因為數據丟失而影響其他的測量結果，從而造成嚴重的工作失誤等問題，因此在使用GPS 技術對國土進行測量的過程中，首先需要對數據傳輸進行嚴格的加密與管理，同時要采用備份技術及時對數據進行備份，以提高數據傳輸的安全性。GIS 技術不僅具有較強的數據信息處理能力，而且能夠實現圖形顯示輸出工作人員在對國土進行測量的過程中，通過該技術對所存儲的數據信息進行快速處理，能夠在短時間內完成圖片繪制工作，極大的提高了成圖效率。RS 技術能夠對近期內國土的開發以及變化情況進行捕捉，從而獲得近期的國土地貌數據，能夠及時獲取動態化的數據信息，此外，在現場工作的過程中，利用RS 技術能夠實現對現場工作的準確定位以及信息獲取等工作，實現了移動化的測量。在國土工作中，3S 技術常常應用于土地變化以及宅基地勘測，農田保護土地執法檢查等各項工作中。比如在對宅基地進行勘測的過程中，采用3S 技術能夠實現對農村宅基地的系統管理，該技術不僅能夠實現對農村土地資源的調查工作，而且能夠進行實時的記錄，從而有利于構建統一的宅基地管理系統。3S 技術的使用對我國進行農田開發以及使用等工作提供了有效的技術支撐。在對土地現狀利用進行監測的過程中，采用3S 技術能夠及時更新土地的變化信息，以保證測量的有效性。在國土測量工作中，土地執法巡查檢查工作具有重要作用，由于我國國土面積較大，采用3S 技術能夠提高工作的科學性與工作效率，通過3S 技術所提供的天上、地上、網上三個方面的全面技術監控，能夠實現對土地的全方位巡查檢查，有效改善了以往通過走訪巡查檢查土地工作的情況。

3 建立健全數字化測繪技術應用的主要內容

為了保證數據的準確性，使用數字化測繪技術的過程中，需要保證該體系的科學性、規范性和準確性，因此需要建立起全過程，全方位的質量管理體系制度。

3.1 構建質檢系統工程

在對數字化測繪技術水具體使用的過程中，需要加強對質量的管理。相關工作人員需要進一步規范自身的工作程序，明確自身的工作職責。為了實現對數字化測繪技術的全方位質量檢測，需要對工作人員的管理職責，以及質量記錄、質檢控制、產品標識等具體工作內容進行明確的規定，以提高質檢的程序化與規范化水平。技術的準確程度直接關系到產品的質量，因此在對產品進行全過程的質檢時，需要充分保證技術的精度。

3.2 實行全面管理體制

為了保證數據的準確性與科學性，我國需要建立起統一的數字化測繪技術質檢體制，通過提供統一的標準，各地區按照標準進行設計，同時構建內部與外部監管制度，實現內外部的共同管理。當測繪技術的內部管理出現問題時，也能夠通過外部的質量控制，保證數字化測繪技術的準確程度。

3.3 強化數字化測繪技術質檢法規的建設

項目的實施也是數字化測繪技術的重要過程之一，因此在國土測量工作過程中，不僅要對技術本身進行質量檢測，而且還要對技術在項目具體實施的過程進行及時的質量檢測，要對項目的設計、施工以及完工等各個環節進行全方位的監控，同時還要對項目的具體開發內容進行分析，以保證該內容符合法律法規的要求，從而保證項目工作達到質量要求。

3.4 建立健全專職質檢機構

由于數字化測繪技術的質量監測，一般由專業的質檢機構完成，因此為了保證質量檢測的科學性與準確性，需要加強對專職質檢機構的監督。明確專職質檢機構的責任與義務，當質量檢測工作出現問題時，能夠明確到專職質檢機構的具體負責人。此外為了保證專職質檢機構工作的規范性，也需要政府從外部加強對質檢機構的監督。質檢機構在具體工作的過程中也要聽從上級的統一安排，在相關指導下完成自身的質檢工作，以確保質檢結果的科學性與準確性。

4 結語

隨著經濟的快速發展以及科技水平的不斷提升，在國土工作領域，對于土地資源的開發和利用已經備受國家重視，國土測量的測繪工作以及工作中所使用的相關技術在提高土地資源的利用效率方面發揮著至關重要的作用。本研究通過對當前數字化測繪技術進行分析與研究，明確了當前技術在國土測量工作中的實際應用情況，同時對于在具體使用過程中所存在的問題進行了分析，為了有效改善數字化測繪技術，在應用過程中所存在的問題，本研究認為需要建立相應的質量管理體制，同時提升工作人員的科學化與現代化素質水平，從而提高對國土資源的處理與數據信息管理工作的質量與水平。