淺談我國土地勘測定界中“3S”技術(shù)的應(yīng)用

文/胡文 杭州通泰測繪有限公司 浙江杭州 310000

土地作為自然資源在使用前，需要從土地規(guī)劃來綜合考量土地，而勘測環(huán)節(jié)是土地定界，確保土地資源良性發(fā)展的重要條件。隨著現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展，以全球定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)GIS、遙感技術(shù)RS為主體的3S測繪技術(shù)，其在土地資源管理中的應(yīng)用，提升了土地勘測的準(zhǔn)確性水平。現(xiàn)就其技術(shù)要點(diǎn)及應(yīng)用展開探析。

1、3S技術(shù)的基本簡介

全球定位系統(tǒng)：3S技術(shù)是全球定位系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)的總稱。全球定位系統(tǒng)也稱之為GPS，這項(xiàng)系統(tǒng)在上個世紀(jì)的五六十年代被開發(fā)應(yīng)用，主要應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，后來漸漸進(jìn)入到民用領(lǐng)域。全球定位系統(tǒng)是由衛(wèi)星、地面控制站和用戶終端三個部分組成。GPS的特點(diǎn)就是能夠全天候二十四小時進(jìn)行工作定位，而且定位的精確度十分高，所需的時間非常短，耗費(fèi)的成本費(fèi)用也比較低廉，定位速度十分快。因此GPS才會被廣泛應(yīng)用在各種行業(yè)領(lǐng)域中，其測量的準(zhǔn)確度和成本都比人工測量低廉很多，在我國土地勘測定界工作中也發(fā)揮著非常重要的作用。我國土地勘測定界工作中使用GPS技術(shù)，也為其帶來了革新。遙感：遙感技術(shù)也稱之為RS，主要是指一種非接觸的，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測的技術(shù)，是通過外太空人造衛(wèi)星上的探測儀器，對地表資源進(jìn)行探測的一種技術(shù)。它是通過電磁波的輻射和發(fā)射作用，進(jìn)而開展探測工作。將RS利用在我國土地勘測定界工作中，就能夠?qū)Φ乇碣Y源進(jìn)行全方位的探測，并且探測的速度和效果十分高效，準(zhǔn)確率也十分高。地理信息系統(tǒng)：地理信息系統(tǒng)也稱之為GIS，它是在計(jì)算機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到一定的程度之后，利用計(jì)算機(jī)上的硬件軟件對地表資源的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、分析、處理，幫助用戶對于某一地區(qū)的地理環(huán)境有一個清晰的認(rèn)識。GIS運(yùn)用在我國土地勘察定界工作中，就能夠?qū)Φ乇碣Y源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動化的采集分析以及處理，具有良好的發(fā)展前景。

2、3S技術(shù)在土地勘測中優(yōu)勢

對照具體土地勘測實(shí)踐項(xiàng)目，對3S技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢梳理如下：一是利用網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)的采集。通常，在界址點(diǎn)解析中，精度要求是關(guān)鍵。對于相鄰控制點(diǎn)，點(diǎn)位誤差在±5cm，相鄰界址點(diǎn)間距誤差為±5cm。借助于多衛(wèi)星數(shù)據(jù)源，可以有效克服單一定位系統(tǒng)帶來的數(shù)據(jù)測量誤差，實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)、實(shí)時定位。在遙感RS測繪中，引入低空無人機(jī)航拍影像，來輔助生成各類真彩色影像圖，并結(jié)合實(shí)測地形圖進(jìn)行對應(yīng)生成，來調(diào)查土地利用狀況。在地理信息系統(tǒng)GIS應(yīng)用中，可以發(fā)揮ArcGis地類屬性管理與更新優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)地類屬性統(tǒng)計(jì)顯示。如各地類面積、項(xiàng)目用地面積統(tǒng)計(jì)等。

3、3S在土地勘測定界中的典型應(yīng)用

3.1 GPS在土地勘測定界中的典型應(yīng)用

全球民航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)，主要包括美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲GALILEO和中國北斗4大導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，在定位方面起著基礎(chǔ)性作用。筆者認(rèn)為，3S由GPS、R S、GIS組成更改為由GNSS、R S、GIS組成更準(zhǔn)確。R TK(R eal-TimeKinematic)，即載波相位實(shí)時動態(tài)差分定位，是GPS新技術(shù)發(fā)展的典范。普通民用領(lǐng)域GPS精度在10m左右。采用相位差分，靜態(tài)GPS測量經(jīng)過進(jìn)一步處理，也可以達(dá)到厘米乃至毫米級精度，而網(wǎng)絡(luò)R TK實(shí)時即可達(dá)到厘米級精度，網(wǎng)絡(luò)R TK的定位效率顯著提高，在土地勘測定界測量中，其可用于實(shí)時精準(zhǔn)測定界樁位置，確定土地使用界線范圍，并計(jì)算測量使用界線范圍內(nèi)各類土地面積。按照(TD/T1008-2007)《土地勘測定界規(guī)程》，解析法測定界址點(diǎn)坐標(biāo)相鄰控制點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差應(yīng)控制在±5cm范圍內(nèi)。當(dāng)利用網(wǎng)絡(luò)R TK進(jìn)行勘測定界放樣時，在信號強(qiáng)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)源充足的條件下，在CO R S覆蓋范圍內(nèi)可獲得差分信息，對用地區(qū)域進(jìn)行精確、快捷的實(shí)時定位，達(dá)到厘米級定位精度，滿足相關(guān)規(guī)程要求。網(wǎng)絡(luò)R TK避免了常規(guī)解析法放樣的復(fù)雜性，而且相對傳統(tǒng)測量，R TK測量值均為獨(dú)立觀測值，不會產(chǎn)生累計(jì)誤差，不易出錯，極大地降低了勞動作業(yè)強(qiáng)度，提高了外業(yè)作業(yè)效率，簡化和優(yōu)化了土地勘測定界的工作程序，受到測繪從業(yè)者廣泛歡迎和青睞，取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 R S在土地勘測定界中的典型應(yīng)用

R S基于物體的電磁波輻射、反射特性，提取、判定目標(biāo)地物，其在土地勘測定界中的基礎(chǔ)性作用不言自明。早先的衛(wèi)星影像、航空影像均可直接應(yīng)用于勘測定界預(yù)判。1)作業(yè)效率高，成本低，自動化程度高；2)體積小方便攜帶，受空域限制較少，作業(yè)相對靈活機(jī)動；3)調(diào)繪、轉(zhuǎn)繪精度高，數(shù)據(jù)成果直觀、準(zhǔn)確。近年來，無人機(jī)低空攝影測量發(fā)展迅猛。其以無人機(jī)為飛行平臺，利用高分辨CCD相機(jī)系統(tǒng)獲取遙感影像，結(jié)合空中和地面控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)影像的自動拍攝和獲取，實(shí)現(xiàn)航跡的規(guī)劃和監(jiān)控、信息數(shù)據(jù)的壓縮和自動傳輸、影像預(yù)處理等功能。

3.3 GIS在土地勘測定界中的典型應(yīng)用

GIS軟件提供基本的測量成圖功能，包括投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、分幅裁減、標(biāo)記、符號填充、增刪節(jié)點(diǎn)、解析交會等，輔佐勘測定界圖的生成；能夠辦理基本業(yè)務(wù)的功能，從審查用地文件及有關(guān)圖件、現(xiàn)場踏勘、實(shí)地放樣、界址測量、面積量算、土地分類面積計(jì)算與匯總、勘測定界成圖、成果資料質(zhì)量檢查與審定，到生成勘測定界報(bào)告全流程支撐；具備勘測定界公文制作功能，例如勘測定界技術(shù)說明書、勘測定界表、土地分類面積表、界址點(diǎn)坐標(biāo)成果表等。GPS和R S數(shù)據(jù)均能直接導(dǎo)入GIS軟件，避免了傳統(tǒng)方法中多次調(diào)繪、轉(zhuǎn)繪等帶來的誤差。與傳統(tǒng)成圖方式相比，GIS可以方便地進(jìn)行空間分析、編輯提取信息，成圖周期短、成本低。以ArcGIS為例，可編輯、管理和分析多源、多時態(tài)、多層次的空間數(shù)據(jù)和屬性信息，甚至通過GE下載目標(biāo)區(qū)域最新的高分辨率影像底圖做參考，采用多種輸出表達(dá)方式生產(chǎn)直觀、豐富、準(zhǔn)確的成果資料，用于土地勘測定界成果輸出。推動了土地勘測定界工作向功能深化和智能制圖方向的發(fā)展。

結(jié)語：

綜上所述，3S技術(shù)在時代迅速發(fā)展的今日，也逐漸得到了更加廣泛的應(yīng)用。3S技術(shù)在我國土地勘測定界工作中的應(yīng)用，不僅可以獲得更加精確的數(shù)據(jù)信息，還可以減少成本費(fèi)用，提高工作效率，具有非?？捎^的發(fā)展前景。