地籍測量中數(shù)字化測繪技術的運用探究

摘 要：地籍測量是摸清我國國土資源利用現(xiàn)狀的基礎，也是規(guī)劃城鄉(xiāng)發(fā)展和保護基本農(nóng)田耕地等的主要依據(jù)。近年來，我國推動了以第三次全國國土資源調查為主的系列項目，目的是摸清我國的基本國情，而地籍測量是第三次全國國土資源調查中的重要組成部分。新一輪地籍測量以省級單位下發(fā)的高分辨航空影像數(shù)據(jù)為基礎，通過地籍圖測量、外業(yè)調查及補充測量等方式實現(xiàn)地籍測量。因此，在地籍調查過程中要融合遙感技術、無人機航空攝影技術、CORS、RTK等多種數(shù)字化測圖技術。

關鍵詞：地籍測量;數(shù)字化測繪技術;應用分析

中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.010

在科學技術的支持下，我國網(wǎng)絡信息技術水平不斷提高，各行業(yè)的發(fā)展也都開始寄托于網(wǎng)絡信息技術，同時涉及其他行業(yè)的發(fā)展。因此，數(shù)字化測繪技術在地籍測量中得到了廣泛應用。

應用數(shù)字化測繪技術不僅可以提高地籍測量的效率和數(shù)據(jù)的精準度，而且可以優(yōu)化土地的使用，將其運用到地籍測量中，解決了地籍測量中的困難，提高地籍測量技術水平，促進我國地籍測量行業(yè)革新，推動地籍測量的現(xiàn)代化發(fā)展。

1 數(shù)字化測繪技術內容

數(shù)字化測圖技術是將采集到的各類與土地資源有關的信息轉化為數(shù)字形式，然后通過數(shù)據(jù)接口傳輸至計算機進行信息綜合處理，最終獲得信息類型豐富的電子地圖。應用數(shù)字化測圖技術能夠實現(xiàn)自動記錄、數(shù)據(jù)計算及處理、自動成圖等，能夠提高數(shù)字化測圖技術的綜合利用程度。同時，數(shù)字化測圖技術對于建設地籍數(shù)據(jù)庫和地理信息系統(tǒng)意義重大，如制定生態(tài)保護紅線、工業(yè)規(guī)劃地、基本農(nóng)田保護地等[1]。

1.1 地形圖數(shù)字化具體內容

地形圖數(shù)字化主要是在現(xiàn)有普通地圖基礎之上，通過對計算機、掃描儀、繪圖儀等先進軟件的應用，實現(xiàn)對原有圖件的矢量化處理，促使圖形數(shù)據(jù)能夠轉化為矢量數(shù)據(jù)，并通過編輯的方式，獲得數(shù)字化地形圖的另一種形式，被稱為地形圖數(shù)字化。地形圖數(shù)字化往往會被應用在經(jīng)費不足，或者時間不充分，無法開展數(shù)字地圖測繪。

具體應用方式是掃描原有圖紙，做好圖形矢量化處理工作。地形圖數(shù)字化方式的主要缺點是會出現(xiàn)誤差情況，誤差程度會超過原圖。為提高地形圖數(shù)字化的精準性，可以測量某些具體事物的具體坐標。

1.2 地面數(shù)字測圖具體內容

當前我國測繪單位發(fā)展中，地面數(shù)字測圖是經(jīng)常使用的一種測繪方式，適用于大比例尺地圖測繪工作中。對于重要地物精確度，可以將精度控制在5 cm范圍內，地面數(shù)字測圖的主要優(yōu)勢是精確度較高，缺點是嚴重的人力損耗、物力損耗及財力損耗[2]。

1.3 航測數(shù)字成圖具體內容

大范圍土地測量工作會采取航測數(shù)字成圖方式，測繪小組通過應用航空技術獲得相應圖像，并將外業(yè)測量工作轉移到室內。在資料獲取中，要合理利用計算機網(wǎng)絡，并綜合多方面數(shù)據(jù)測繪，繪制數(shù)字化地圖。航測數(shù)字成圖在應用中主要優(yōu)勢是精確度較高、成圖速度較快、受環(huán)境影響相對較小，缺點是成本較高。

1.4 數(shù)字化地球具體內容

數(shù)字化地球在具體應用中要將計算機作為主要載體，使用統(tǒng)一地理坐標，創(chuàng)建全球性數(shù)字化地圖，有效存儲社會信息、地形信息。用戶想要訪問數(shù)據(jù)，可以通過通信網(wǎng)絡實現(xiàn)。數(shù)字化地球的主要優(yōu)勢是方便，缺點是工程綜合性較強，需要花費很長時間，需要各部門及各個工作人員的相互協(xié)調與相互溝通。

1.5 計算機輔助作圖具體內容

計算機輔助作圖是數(shù)字化測繪中的重要組成部分，顧名思義是使用計算機輔助開展制圖工作，要與測圖儀配合使用，保證操作簡單、方便，提高實際精度。土地測量成圖后，可以實現(xiàn)有效存儲，檢索與查詢區(qū)域圖形及相關信息。

2 地籍測量中數(shù)字化測繪技術特點

在如今科學技術快速發(fā)展背景下，應用先進地籍測量技術，節(jié)約地籍測量成本。傳統(tǒng)地籍測量工作中，需要更多工作人員參與其中，全天候開展測量、計算工作，不僅花費很多時間與精力，而且會由于工作人員失誤造成測量的數(shù)據(jù)信息不準確等情況出現(xiàn)[3]。由于數(shù)字化測繪技術具有測量精度高、自動化程度高的特點，使其在地籍測量中得到廣泛應用。

2.1 測量精度高

傳統(tǒng)地籍測量工作需要更多人力完成。人力勞動不可避免地會出現(xiàn)誤差，導致誤差逐步疊加，很有可能會造成嚴重問題。作為先進的科學技術方法，數(shù)字化測繪技術擁有高精度測量的特點，能夠提高土地測量工作的精準性，減少誤差情況。與此同時，還能及時更正錯誤問題，在最大程度上減少損失，為落實后續(xù)建設工作打下良好基礎。

2.2 自動化程度高

數(shù)字化測繪技術相較于傳統(tǒng)測繪方式而言，具有自動化程度高的特點。通過對計算機技術的科學合理應用，能夠實現(xiàn)智能化操作，提高計算精準性。

在測量過程中，繪畫難度逐漸降低。如果數(shù)據(jù)中出現(xiàn)圖標、符號，工作人員只要點擊鼠標，選擇自身所需的內容即可，操作更加簡單、便利。傳統(tǒng)人工計算會增加計算難度與復雜性，在很多情況下數(shù)據(jù)、圖像無法辨認[4]。

3 數(shù)字化測繪技術分析

數(shù)字化測繪技術主要包括GPS、RS、GIS以及RTK技術等。其中，GPS技術就是全球定位技術，屬于精確度極高的數(shù)字定位技術，在當前土地測量工作中得到廣泛應用。相較于傳統(tǒng)土地測量方式，全球定位技術不需要設置過多控制網(wǎng)，或者開展樁位放樣工作、檢測工作等，也不需要復雜的測量設備輔助測量工作。落實測量工作不受天氣因素、環(huán)境因素、地形因素的影響，能夠更加精準地落實土地測量工作，提高土地測量工作效率。通過應用GPS技術落實動態(tài)樁位放樣工作，提高放樣工作的精準性。

與此同時，野外工作效率不斷提高，將作業(yè)周期控制在最短范圍內。通過落實樁位偏心檢查工作，能夠防止土地測量樁位布設期間出現(xiàn)偏心情況。將GPS技術與傳統(tǒng)測繪技術有機結合，全方位提高定點測量的精準性，促使測試點位置情況、高程情況等，最大程度上滿足土地開發(fā)利用需求。

RS遙感技術主要是在接收電磁波信息的基礎上得到地理基礎信息，同步采集、處理與傳輸相關信息，可對觀測站實現(xiàn)遠程測繪與精準識別。工程測量中應用RS遙感技術，更精確地獲得地理變化信息，相關數(shù)據(jù)能為圖像繪制提供參考。在遙感技術應用中，主要基于光學測量原理，通過可見光掃描空間形態(tài)，利用衛(wèi)星把掃描數(shù)據(jù)輸送至信息系統(tǒng)，進而轉換為真實圖像。

遙感技術分為兩類：其一，衛(wèi)星遙感技術，應用于大面積環(huán)境監(jiān)測，掃描范圍較廣，圖像分辨率較低;其二，航天衛(wèi)星技術，主要利用特定飛機獲取目標地理信息，在位置監(jiān)測中搜索多維地理信息。

GIS技術即地理信息系統(tǒng)，在地籍測量領域得到廣泛應用。目前，我國建立的基礎地理信息數(shù)據(jù)庫多達5萬個，可以應用于國防規(guī)劃、交通規(guī)劃、地籍管理等領域，為相關項目實施提供數(shù)據(jù)保障。通過GIS技術可綜合化地收集、處理與整理地理信息，發(fā)揮該技術的描述、顯示、分析、操作等功能，全面顯示地理空間分布信息數(shù)據(jù)。將GIS技術應用于工程測量領域，可進一步提高信息采集程度，工程測量效率不斷提高，還可對空間地理信息實現(xiàn)矢量分析，用圖像形式呈現(xiàn)地面空間信息，提高信息利用率。同時，通過GIS技術可以高效提取與準確分析工程測量各項數(shù)據(jù)，提高工程測量數(shù)據(jù)的開發(fā)利用率。

RTK技術由不同部分組成，包括GPS信號接收裝置系統(tǒng)、處理軟件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸裝置系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由流動站接收臺、基準站發(fā)射臺組成，在實時動態(tài)測量中發(fā)揮著重要作用。管理軟件的主要工作是計算流動站三維坐標。RTK技術中包含GPS技術優(yōu)勢及觀測時間短的優(yōu)勢等，提高測量工作效率與工作質量。

GPS—RTK技術可使定位精度達到厘米級，全天候應用定位技術，獲得更多工程相關動態(tài)數(shù)據(jù)，可以更高效、準確地開展測繪活動，不受時空局限，提高測繪效率及質量。

4 數(shù)字化測繪技術在地籍測量工程中的應用

4.1 地籍調查

地籍測量主要包括：一種是地籍初始調查，另一種是地籍變更調查。地籍調查涉及國民經(jīng)濟的多個領域，其核心是權屬信息調查。地籍調查內容繁多，應先輸入和輸出地籍調查表，涉及內容包括土地申請書等證明文件，進而做好土地控制測量以及生成及輸出地形圖、地籍圖的工作，對相關的土地進行面積計算、土地類型劃分等。所有地籍調查與測繪可利用現(xiàn)有繪圖軟件如南方CASS10.1，形成數(shù)字化的測圖與圖形管理，為后續(xù)工作準備相關地理信息資料。

4.2 界址點測量

地籍測量過程中，針對界址點進行測繪時，與數(shù)學測圖法具有一定的相似性，先畫出草圖，利用草圖粗測，再采用PTR精測。界址點測量可以不斷擴大空間數(shù)據(jù)尺度，全面反映地形信息。采用GPS—RTK在信號較好之處進行測點工作。在部分城區(qū)街道的測量工作中，要使用光學儀器測量，確保測量的準確度和精確度。與一般測量碎部點相似的是，地籍測量要有效確保地形特點，明確測試區(qū)各個有關的幾何要素和關鍵。

4.3 土地面積分類

地籍測量需要嚴格計算、統(tǒng)計土地面積以及土地的分型、分類。地籍測量工作非常復雜，涉及面積非常大，需要嚴格控制分圖幅，同時匯總圖幅宗地信息。在這樣的背景下，運用計算機軟件做好有關結算方面的工作，確保完成土地面積量計算。落實實際土地面積之后，還應劃分土地利用類型。

當前，全面劃分土地利用類型，例如耕地、林地等。從一定程度上講，不同類型的符號標記也存在一定的差異。基于這一情況，使用南方CASS等專業(yè)測繪軟件制圖，打印效果較長，完成宗地圖的制作工作。

4.4 地籍圖測量編輯處理

地籍測量的最終目的是繪制測繪區(qū)域地籍圖，該圖是進一步確定生態(tài)紅線、基本農(nóng)田區(qū)劃分及工業(yè)發(fā)展規(guī)劃區(qū)等的主要依據(jù)。因此，數(shù)字化測圖技術的最終成果是以計算機平臺為主的地籍圖。在補充測量中，完成細部測量后生成和編輯圖像，核查無誤后生成最終的地籍平面圖。如果核查中出現(xiàn)地籍信息遺漏、錯誤和爭議等，要按照上述三個步驟重新補充測量，直至地籍信息數(shù)據(jù)無誤后方可生成最終的地籍平面圖，將成果圖件提交至相應的管理部門。

4.5 地籍碎步測量

為發(fā)揮數(shù)字化測繪技術的作用與價值，地籍碎步測量要注意落實以下幾項工作：

第一，加強地籍測量。地籍測量工作中，工作人員要合理應用RTK技術，在相對開闊且平坦的區(qū)域內設置圖根控制網(wǎng)絡，并與GPS動態(tài)觀測技術有機結合，把握點位的誤差情況。在此背景下，能夠在一定程度上防止建筑物布局在相對密集的地帶，出現(xiàn)邊界超限情況。

第二，加強數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集。數(shù)據(jù)采集可以采用數(shù)字化方式，通常工作人員要采用測界址點，采用測量地形點的方式進行其他地物落實測量工作。為實現(xiàn)對采集點的記憶，測量人員在具體工作開展中可以將不同建筑物設置為不同屬性的點，利用地形點的方法測量不同地形的建筑，以此類推落實測量工作。

第三，加強內業(yè)數(shù)據(jù)處理。在資料及相關數(shù)據(jù)信息采集完成后，要將采集到的數(shù)據(jù)信息及時錄入計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集使用的儀器設備存在一定差異，這使得計算機在數(shù)據(jù)導出時格式存在一定不同。為推動后續(xù)繪制工作的順利進行，要統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，通常情況下，可以采用SCS標準格式，在完成數(shù)據(jù)轉換與統(tǒng)一后落實地圖繪制工作。

第四，加強外業(yè)調繪。完成內業(yè)數(shù)據(jù)的整理與處理后，打印數(shù)字化地圖，安排專業(yè)工作人員對比地圖與實物，要及時標注與補充其中的空白區(qū)域，獲得更加準確、信息完整的數(shù)字化地圖。

5 結語

地籍測量是第三次全國國土資源調查中的主要組成部分，是摸清我國土地資源利用現(xiàn)狀的基礎，也是政府規(guī)劃城鄉(xiāng)發(fā)展的主要依據(jù)，其測量精度對減少地籍確權登記爭議意義重大。相較于傳統(tǒng)測繪技術，數(shù)字化測繪技術具有便捷、直觀等特點。通過將采集到的測量信息以數(shù)字形式展示，得到電子圖像，并在此基礎上執(zhí)行一系列特征提取、模型編輯等操作。在城鎮(zhèn)地籍測量中，應用數(shù)字化測圖技術能夠取得良好的應用效果。因此，相關技術人員要在工程測量中積極應用數(shù)字化測繪技術，更加高效地進行工程測量工作，促進工程測量領域的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3] 李少良.數(shù)字化測繪技術在國土地籍測量中應用分析[J].智能城市，2020（13）：64-65.

[4] 蘇文強，陳浩.數(shù)字化測繪技術在地質工程測量中的應用分析[J].智能城市，2020（8）：69-70.

作者簡介：劉英（1987—），女，湖南長沙人，本科，工程師，研究方向：地形、地籍測繪。