數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)繪中的應(yīng)用

翟 棟

（山西省煤炭資源地質(zhì)局，山西 太原 030045）

伴隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化的發(fā)展和城市土地開(kāi)發(fā)的加快，地籍測(cè)繪是政府進(jìn)行城市土地規(guī)劃利用、農(nóng)村土地開(kāi)發(fā)的前提基礎(chǔ)，是政府進(jìn)行有效土地資源管理的重要依據(jù)。黨的十八大以來(lái)，我國(guó)農(nóng)村土地進(jìn)行了多項(xiàng)改革試點(diǎn)，尤其是實(shí)施農(nóng)村土地承包經(jīng)營(yíng)權(quán)確權(quán)登記的測(cè)量工作，這項(xiàng)工作涉及范圍廣，參與人員多，技術(shù)要求較高，選取高效、合理的土地測(cè)繪技術(shù)顯得至關(guān)重要。

1 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在傳統(tǒng)的地籍測(cè)量中，主要采用外業(yè)實(shí)測(cè)方式，大部分的測(cè)量工作都是使用經(jīng)緯儀、平板儀、水平儀進(jìn)行測(cè)量，然后用白紙測(cè)圖的形式來(lái)繪制地籍測(cè)繪圖，工作人員的工作量大，工作效率低，測(cè)量誤差大，具體測(cè)繪過(guò)程受地形、氣候的影響較大。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及測(cè)量?jī)x器的智能化而興起的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，打破了傳統(tǒng)地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)間與空間上的限制，極大提高了測(cè)繪的工作效率和精確度，使測(cè)繪工作變得更安全、準(zhǔn)確、高效，從而提高測(cè)繪工作質(zhì)量。

（1）工作效率高，流程靈活多樣。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)綜合運(yùn)用全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量與航空遙感(RS)測(cè)量，將原來(lái)白紙測(cè)圖進(jìn)行室內(nèi)數(shù)字化，不僅提高野外數(shù)字化測(cè)量的工作效率，而且提高后期圖像處理效率。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)也使地籍測(cè)繪流程靈活多樣，不再拘泥于傳統(tǒng)的工作步驟流程，地籍圖的繪制貫穿測(cè)繪全過(guò)程。

（2）定位準(zhǔn)確，成圖效果好。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)利用GPS-RTK，定位準(zhǔn)確，精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊行走一邊測(cè)繪，測(cè)繪的數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)和處理，再經(jīng)過(guò)自動(dòng)轉(zhuǎn)換輸出測(cè)繪所需的數(shù)據(jù)結(jié)果，繪制的數(shù)字化地圖成圖效果好。

（3）自動(dòng)化、靈活性增大。數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)測(cè)繪范圍大，靈活性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在基礎(chǔ)測(cè)繪操作完畢后，處理軟件可以進(jìn)行后期自動(dòng)分析處理，人工操作變少。

2 數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

2.1 全野外數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

隨著地籍圖的信息化、數(shù)字化程度不斷提高，工作人員可以先采用全野外數(shù)字化測(cè)量技術(shù)進(jìn)行前期數(shù)據(jù)的測(cè)量，再利用RTK與全站儀相互配合，從圖根控制到碎部點(diǎn)的測(cè)設(shè)，大大地提高工作效率和準(zhǔn)確度。再根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制出地籍圖，形成了較為完整的數(shù)字化地圖。

全野外測(cè)圖主要運(yùn)用PTK、全站儀、GPS接收器等測(cè)量工具獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)、界址點(diǎn)間距，進(jìn)行基本地籍圖測(cè)繪。RTK在對(duì)地貌、河流、道路測(cè)量中具有優(yōu)勢(shì)，視線不受遮擋，但是在測(cè)量過(guò)程中要避開(kāi)樹(shù)木茂密的地方，以防止影響RTK信號(hào)的接收。全站儀使用前要對(duì)儀器常數(shù)、儀器光軸、光學(xué)對(duì)中器、望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸和儀器水平軸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保障測(cè)量精準(zhǔn)度。全站儀使用過(guò)程中一要保障全站儀操作員與草圖繪制員通訊暢通，五個(gè)點(diǎn)或十個(gè)點(diǎn)后，及時(shí)確認(rèn)點(diǎn)號(hào)的匹配度，防止串號(hào)；二要找一個(gè)明顯標(biāo)志物，如電視天線，建筑物的避雷針等，時(shí)常檢測(cè)全站儀是否偏離方向。日常地籍測(cè)繪常采用解析法對(duì)界址點(diǎn)測(cè)量，測(cè)繪人員要檢測(cè)原控制點(diǎn)及界址點(diǎn)是否移動(dòng)或丟失，未廢棄的界址點(diǎn)使用原編號(hào)，廢棄的界址點(diǎn)編號(hào)不能重復(fù)使用，新增界址點(diǎn)號(hào)要按照地籍子區(qū)域內(nèi)最大界址點(diǎn)重新進(jìn)行后續(xù)編號(hào)。

全野外數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)自動(dòng)化、集成化程度高，功能強(qiáng)大，適用范圍非常廣泛，受通視條件、能見(jiàn)度、氣候、季節(jié)等因素的影響和限制較小，能夠?qū)崿F(xiàn)一邊行走一邊測(cè)繪，也可以事先進(jìn)行坐標(biāo)放樣，所測(cè)得的數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換處理，最后輸出準(zhǔn)確的測(cè)繪數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，工作人員還可以對(duì)野外所測(cè)量出的各種測(cè)繪數(shù)據(jù)資源進(jìn)行處理、傳輸和共享，便于內(nèi)業(yè)工作人員數(shù)據(jù)處理和整合。

2.2 航測(cè)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

由計(jì)算機(jī)和航測(cè)軟件協(xié)調(diào)配合的航測(cè)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用可以說(shuō)引領(lǐng)未來(lái)地籍測(cè)量的方向。航測(cè)數(shù)字技術(shù)是綜合運(yùn)用遙感技術(shù)、航空攝影以及航測(cè)測(cè)圖的技術(shù)。技術(shù)人員先利用遙感技術(shù)、航空攝影將空中圖像拍攝下來(lái)，然后運(yùn)用航測(cè)測(cè)圖對(duì)圖形行數(shù)據(jù)的判讀和識(shí)別后，形成了具有較高專業(yè)性和準(zhǔn)確性的城鎮(zhèn)地籍測(cè)量數(shù)據(jù)，并利用專業(yè)繪圖軟件繪制地籍圖。測(cè)繪航空攝影的具體實(shí)施過(guò)程包括航測(cè)空域申請(qǐng)、航測(cè)儀的選用和檢定、航測(cè)時(shí)間、季節(jié)的選擇、攝區(qū)劃分、航空攝影、航空影像處理等技術(shù)環(huán)節(jié)。

航測(cè)空域申請(qǐng)由地方政府出具的《航空攝影空域申請(qǐng)報(bào)告》要最終獲取軍區(qū)司令部或者空軍司令部的同意，避免“黑飛”現(xiàn)象產(chǎn)生。航測(cè)飛機(jī)一般選用運(yùn)-5小型單螺旋漿雙翼飛機(jī)，航測(cè)儀選用高精度數(shù)碼航測(cè)儀DMC2001，焦距為12mm，航測(cè)時(shí)間和季節(jié)的選定要根據(jù)不同地形類型來(lái)選定。平原地形測(cè)量太陽(yáng)高度角＞20°，丘陵和一般城鎮(zhèn)選擇太陽(yáng)高度角＞30°，山地和大中型城市太陽(yáng)高度角要＞45°，航測(cè)季節(jié)盡量選擇地表植被較少、沒(méi)有其他覆蓋物比如積雪、沙塵等季節(jié)，保障既有充足的光照，又避免過(guò)大的陰影，選擇能見(jiàn)度大于8km的碧空藍(lán)天或測(cè)區(qū)上方少云天氣。航測(cè)方向通常是按照東西向直飛，特殊情況下可以根據(jù)地形走勢(shì)，沿河流、海岸等任意方向飛行。航測(cè)攝影過(guò)程中要嚴(yán)格把控航測(cè)質(zhì)量關(guān)。飛機(jī)起飛前，要對(duì)航空攝影機(jī)作常規(guī)檢查，確保各部件工作正常，各項(xiàng)設(shè)置參數(shù)無(wú)誤，光學(xué)鏡頭表面和濾光鏡要清潔干凈。航測(cè)過(guò)程中攝影員要實(shí)時(shí)監(jiān)控檢影器、水平儀、航線彎曲度和航高高度，確保獲取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)有效。

此方法將之前大量由人工來(lái)完成的外業(yè)操作轉(zhuǎn)為內(nèi)業(yè)操作，同時(shí)還能提升測(cè)量數(shù)據(jù)處理的效率和精準(zhǔn)度，可快速生成數(shù)字地形圖。在面積較大、地形地勢(shì)較復(fù)雜不便于外業(yè)操作的地籍測(cè)量過(guò)程中，可以選擇利用航測(cè)數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，這樣可以大大提高數(shù)據(jù)處理的效率。

2.3 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)是在機(jī)器上搭載高分辨率的影像機(jī)，通過(guò)地面遙控方式獲取飛行線路的高清晰度的影像信息，飛行結(jié)束后再運(yùn)用專業(yè)的處理軟件輸出含有位置信息的柵格圖像的應(yīng)用技術(shù)。傳統(tǒng)載人機(jī)航測(cè)法具有成本大、靈活性差、操作繁瑣、安全隱患大等弊端，無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)能夠有效克服載人機(jī)航測(cè)法的弊端，具有操作簡(jiǎn)單、靈活性好、安全性高、準(zhǔn)確度高、分辨率高、可視化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)已逐步完善、成熟并越來(lái)越多地應(yīng)用到城市建設(shè)、農(nóng)村普查的地籍測(cè)繪中來(lái)，啟飛應(yīng)用的無(wú)人機(jī)搭載五鏡頭相機(jī)，進(jìn)行土地面積數(shù)據(jù)采集、獲取高精度、高質(zhì)量的影像信息，協(xié)同作業(yè)的側(cè)視圖像進(jìn)行快速三維建模，繪制比例尺較大的地形圖。這大大減輕了測(cè)繪工作人員的工作量，節(jié)約了人力物力，在農(nóng)村土地確權(quán)、城市建設(shè)規(guī)劃工作中值得推廣應(yīng)用。

無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)攝影操作更為簡(jiǎn)便，測(cè)量精度大為提升，能夠滿足1：1000大比例測(cè)量需要，并且在無(wú)人機(jī)航測(cè)時(shí)會(huì)對(duì)影像進(jìn)行初步處理，圖片的質(zhì)量和精確度會(huì)更高。在使用過(guò)程中首先要提前設(shè)計(jì)好無(wú)人機(jī)的飛機(jī)區(qū)域、距離，并做好政府部門的報(bào)備工作；其次要注重每個(gè)測(cè)量區(qū)域控制點(diǎn)的選取與布置要合理，確保無(wú)人機(jī)攝像點(diǎn)與強(qiáng)電輻射源之間保持超過(guò)五度重疊的安全距離，兩個(gè)相鄰攝像點(diǎn)之間保持200m的間隔；再次，起飛前要注重飛機(jī)姿態(tài)和角度調(diào)整，無(wú)人機(jī)的攝像設(shè)備注意加固，防止鏡頭移動(dòng)。最后，空中測(cè)量要建立高精度的三維模型，保證立體呈現(xiàn)測(cè)繪結(jié)果的三維性，按照空中三角測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量。

3 結(jié) 語(yǔ)

傳統(tǒng)的地籍測(cè)量需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，工作效率低，測(cè)量精準(zhǔn)不夠高。隨著科技的發(fā)展和政府對(duì)地籍測(cè)量信息的重視日益增強(qiáng)，為了更好地服務(wù)政府決策，測(cè)繪部門增強(qiáng)技術(shù)投入，逐漸引進(jìn)了先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，提高了地籍測(cè)繪過(guò)程中的信息化、自動(dòng)化程度。與此同時(shí)，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用降低了測(cè)繪工作人員的野外工作強(qiáng)度，但對(duì)技術(shù)能力和水平提出更高要求。因此，新時(shí)期的測(cè)繪工作人員應(yīng)樹(shù)立全新的測(cè)繪理念，由傳統(tǒng)封閉式測(cè)繪方式向開(kāi)放式測(cè)繪工作方式轉(zhuǎn)變，采用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)，利用高科技，引入數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量精準(zhǔn)化，不斷提升地籍測(cè)量的工作效率、準(zhǔn)確度和精確度。