數(shù)字化地籍測(cè)繪方法探討

劉想林

東莞市沙田測(cè)繪隊(duì)

摘要：本文闡述如何利用數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)來(lái)提高工作效率，減少工作量，提高測(cè)量精度，保證成果的可靠性。同時(shí)指出數(shù)字測(cè)繪系統(tǒng)的不足之處，為地籍測(cè)量完全實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化提出參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；地籍測(cè)繪；測(cè)繪方法

引言

傳統(tǒng)的測(cè)繪方式主要是手工作業(yè)，外業(yè)測(cè)量人工記錄，人工繪制地形圖；為用圖人員提供曬藍(lán)圖紙，在圖上人工量、算所需要的坐標(biāo)、尺寸和面積等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，土地管理人員所使用的地籍圖可以直接顯示于屏幕，各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以在計(jì)算機(jī)中隨時(shí)查尋、變更。在交互式計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)的支撐下，工程設(shè)計(jì)人員可直接在屏幕上進(jìn)行設(shè)計(jì)、方案的比較和選擇等。因此，地籍測(cè)繪方法，必然要經(jīng)歷一場(chǎng)不可避免的革命性變化，變革最基本的目標(biāo)就是數(shù)字化、自動(dòng)化（智能化）。使地籍測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、現(xiàn)代化。

一、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)是先經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、編碼、傳輸與存儲(chǔ)，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)、圖像處理、最后完成顯示及打印的工作。目前數(shù)字化測(cè)量技術(shù)已成為高精度、高效率、實(shí)時(shí)測(cè)量及自動(dòng)控制的最佳手段和可靠保證。傳統(tǒng)的地籍測(cè)量方法是使用經(jīng)緯儀配合平板儀、量角器的圖解方法，其界址點(diǎn)、地物點(diǎn)的平面位置誤差主要受到測(cè)量、展點(diǎn)、視距、方向等誤差的影響。而數(shù)字化地籍測(cè)圖使野外測(cè)量達(dá)到自動(dòng)記錄、自動(dòng)解算處理、自動(dòng)成圖，自動(dòng)化程度高，出錯(cuò)的概率小，而且可以自動(dòng)提取坐標(biāo)、距離、方位和面積等，繪出的地籍圖精確、規(guī)范、美觀。數(shù)字化地籍測(cè)繪產(chǎn)品更加多樣化，技術(shù)含量和應(yīng)用水平更高。數(shù)字化地籍測(cè)繪及產(chǎn)品具有明顯的優(yōu)越性：

1、可以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)數(shù)字化地籍圖的要求，增強(qiáng)了在地籍測(cè)繪市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。省去了手工制圖中圖廓整飾、展點(diǎn)、草繪、修改、清繪、驗(yàn)收、最終提交成果資料等復(fù)雜的工作流程，節(jié)約了大量的人力、物力、財(cái)力，避免了多工序所出現(xiàn)的積累誤差，縮短了成圖周期，提高了工作效率。

2、數(shù)字化地籍圖可以通過(guò)計(jì)算機(jī)按類(lèi)別和要求分層儲(chǔ)存、分層顯示，一目了然。真正體現(xiàn)了地籍圖的實(shí)用性和易用性。

3、數(shù)字化地籍圖在使用、維護(hù)和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性，同時(shí)根據(jù)不同用戶(hù)的需要，通過(guò)對(duì)地籍測(cè)繪產(chǎn)品的各種要素及數(shù)據(jù)再加工，得到不同用途的圖件。

4、利用數(shù)字化地籍測(cè)繪成果作為底圖，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行土地利用規(guī)劃與設(shè)計(jì)；對(duì)各種要素的統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫支持下，大大提高了測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規(guī)范化程度。

5、數(shù)字化地籍圖可以作為地理信息系統(tǒng)（GIS）數(shù)據(jù)源，GIS 是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下的與采集、存儲(chǔ)、管理、描述及分析地球表面與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，它已在規(guī)劃、管理、監(jiān)測(cè)、建設(shè)和決策等方面得到了廣泛運(yùn)用。

二、數(shù)字化地籍測(cè)繪技術(shù)的分類(lèi)

目前，數(shù)字化測(cè)繪已成為繪制大比例尺地籍圖或地形圖及其他專(zhuān)業(yè)圖的主要途徑。其又可以分為野外數(shù)字化地籍圖測(cè)繪和對(duì)原有地籍圖進(jìn)行室內(nèi)數(shù)字化兩種類(lèi)型。

1、野外數(shù)字化地籍圖測(cè)繪就是通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備和數(shù)字化成圖軟件，在測(cè)區(qū)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全解析法測(cè)繪，最終得到數(shù)字化地籍圖成果。其具有地籍圖現(xiàn)實(shí)性強(qiáng)、信息完整度和精度高等優(yōu)點(diǎn)，但投入的軟硬件設(shè)備都比較高昂，成本較高。

2、將已有地籍圖在室內(nèi)進(jìn)行數(shù)字化就是利用專(zhuān)業(yè)軟件，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字化測(cè)繪成果。這種方式優(yōu)勢(shì)在于投入比較少，數(shù)字化成圖周期也較短，但缺點(diǎn)在于地籍圖的現(xiàn)實(shí)性較差，信息完整度和精度也比較差，最多只能維持原圖的表示精度。

三、數(shù)字化地籍測(cè)繪的作業(yè)方法

1、控制測(cè)量。地籍平面控制測(cè)量是地籍測(cè)量的基礎(chǔ)，使用精密測(cè)量方法得到具有精確平面坐標(biāo)值的平面控制點(diǎn)。隨著GPS 技術(shù)的發(fā)展成熟及全站儀的普及，傳統(tǒng)的三角測(cè)量方法逐漸被高精度的靜態(tài)G P S 控制和靈活簡(jiǎn)便的導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)控制所代替，這無(wú)疑大大地減輕了控制測(cè)量工作的強(qiáng)度，去掉了三角測(cè)量的繁瑣和限制。首級(jí)控制測(cè)量可用靜態(tài)GPS 技術(shù)測(cè)定，并用隨機(jī)平差軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差；外業(yè)細(xì)部點(diǎn)的采集如果采用RTK 技術(shù)無(wú)需做圖根控制點(diǎn)，如果采用全站儀，需要在首級(jí)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上做圖根控制點(diǎn)，也可采用R T K技術(shù)直接加密，圖根控制測(cè)量采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量和各種交會(huì)測(cè)量等方法進(jìn)行?？刂频哪康氖菫榱吮ＷC所采集的界址點(diǎn)、地物點(diǎn)的精度，使測(cè)圖的精度控制在規(guī)程和用戶(hù)允許的精度范圍內(nèi)。

2、界址點(diǎn)、地物點(diǎn)等細(xì)部點(diǎn)的測(cè)量。外業(yè)數(shù)據(jù)采集的方法有：G P S R T K技術(shù)、全站儀、掃描數(shù)字化、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)。

2.1、RTK 技術(shù)。對(duì)于無(wú)障礙、無(wú)遮攔的開(kāi)闊地，一般建筑物的房角和較容易到達(dá)頂部的高大建筑，應(yīng)用R T K 技術(shù)進(jìn)行測(cè)量能起到事半功倍的效果，將野外采集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄在電子手簿或內(nèi)存中，并在現(xiàn)場(chǎng)繪制地籍草圖。R T K 技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，其優(yōu)勢(shì)在于：作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大；降低了作業(yè)條件要求，R T K 技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿(mǎn)足光學(xué)通視，只要求滿(mǎn)足“電磁波通視”和對(duì)天基本通視；定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒(méi)有誤差積累；作業(yè)效率高，操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。

2.2、使用全站儀進(jìn)行外業(yè)測(cè)量。對(duì)于高大建筑物或較為隱蔽的界址點(diǎn)和地物點(diǎn)，則首先利用R T K 測(cè)設(shè)一組圖根點(diǎn)，使用全站儀利用圖根點(diǎn)進(jìn)行界址點(diǎn)和地物點(diǎn)測(cè)量，全站儀具有自動(dòng)記錄和內(nèi)存管理功能，外業(yè)直接觀測(cè)界址點(diǎn)和地物點(diǎn)的平面坐標(biāo)，并記錄在全站儀內(nèi)存中，測(cè)量過(guò)程中注意繪制宗地草圖。由于全站儀測(cè)量的坐標(biāo)精度高，且又能如實(shí)記錄數(shù)據(jù)，方便地向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，尤其是免棱鏡全站儀的出現(xiàn)，可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，操作起來(lái)更加靈活方便，所以使用全站儀測(cè)量是數(shù)字化測(cè)圖最主要方法。而對(duì)于在十分隱蔽的死角，或無(wú)法使用儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以采用量取界址點(diǎn)、地物點(diǎn)與已測(cè)點(diǎn)和線(xiàn)的關(guān)系距離，利用幾何關(guān)系來(lái)確定其位置。

不論是使用全站儀還是R T K 技術(shù)，都可以采用以下兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化：一是對(duì)測(cè)繪的對(duì)象進(jìn)行邊測(cè)邊記，記錄各種觀測(cè)數(shù)據(jù)及各測(cè)點(diǎn)的特征代碼和相互關(guān)系，然后將記錄的信息輸入微機(jī)，利用專(zhuān)業(yè)軟件將其換為圖形，再對(duì)圖形進(jìn)行必要的編輯和修正，便得到所需要的數(shù)字化地籍圖成果。二是利用筆記本電腦（內(nèi)裝有測(cè)繪成圖軟件），在測(cè)站直接將觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行展點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)地情況對(duì)地籍要素（含與地籍有關(guān)的地形圖要素）進(jìn)行編輯、注記和繪圖。

2.3、掃描數(shù)字化作業(yè)。對(duì)于已有的地籍圖、地形圖，可采用將原圖用掃描儀進(jìn)行掃描，得到柵格圖形后，再利用專(zhuān)業(yè)的掃描矢量化軟件將柵格圖形轉(zhuǎn)換成矢量圖形，從而實(shí)現(xiàn)原測(cè)地籍圖、地形圖的數(shù)字化。利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數(shù)字化過(guò)程中所產(chǎn)生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差；可以通過(guò)采取修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法，實(shí)測(cè)一部分界址點(diǎn)或地物點(diǎn)的精確坐標(biāo)，再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來(lái)的坐標(biāo)，通過(guò)調(diào)整糾正，可在一定的程度上提高原圖的精度。

2.4、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)。它是通過(guò)在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)通過(guò)專(zhuān)門(mén)的航測(cè)軟件，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地面的數(shù)字模型，再通過(guò)專(zhuān)用的軟件來(lái)獲得數(shù)字地圖。可以說(shuō)，這將是我們今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)，適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。

四、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化地籍測(cè)繪技術(shù)是融地籍測(cè)量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)，可以在完成地籍測(cè)量的同時(shí)可建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)一定的途徑建立地籍管理系統(tǒng)，為完成“數(shù)字國(guó)土”工程、實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)和現(xiàn)代地籍管理奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家測(cè)繪局.地籍測(cè)繪規(guī)范[S].北京：中國(guó)林業(yè)出版社.1995.

[2]鐘寶琪.地籍測(cè)量[M].武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社.1996.

[3]劉述春.數(shù)字化測(cè)繪在地籍測(cè)量中的應(yīng)用]J].科技資訊，2008，21：247.

[4]蔣輝，潘慶林，劉三枝.數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)及應(yīng)用.國(guó)防工業(yè)出版.2006年1月。