現(xiàn)代測繪技術與土地測繪技術的研究

◎季飛

引言

近年來，隨著科學技術水平的逐步提高，測繪技術在新技術的推動下向高精度、多功能方向發(fā)展，以更好地服務于土地的規(guī)劃和管理，確保土地資源合理配置。順應土地改革的趨勢，分析地形制圖技術在國土規(guī)劃和管理中的應用，擴大地形制圖技術的應用范圍，全面提高應用水平。

一、描述現(xiàn)代測繪技術和我國測繪技術對當前測繪工作的主要意義

與傳統(tǒng)形式的測繪技術相比，現(xiàn)代測繪技術包含的內容更加廣泛和豐富，這主要是因為現(xiàn)代測繪技術與當代先進科學技術無縫融合。因此，在測繪過程中所能發(fā)揮的作用越來越明顯和突出。現(xiàn)代測繪技術主要包括三種現(xiàn)代技術：一是測繪過程中的全球定位技術；二是測繪過程中的遙感技術；而最新的是3S測繪技術在測繪中。除了上述三種主要的現(xiàn)代測繪技術外，還有許多現(xiàn)代測繪技術在實踐中也得到了廣泛的應用。但是，其作用和功能并不像上述三種現(xiàn)代測繪技術那樣突出。現(xiàn)代測繪技術已基本涵蓋了實際應用過程中測繪的方方面面。在我國土地資源相對稀缺的今天，在土地測繪過程中，要不斷完善和發(fā)展土地調查工作、土地規(guī)劃工作和土地管理工作。只有這樣，才能在測繪工作中進一步提高工作效率和質量。隨著我國測繪過程的現(xiàn)代化要求、自動化要求和智能化要求，現(xiàn)代測繪技術逐漸得到變化和發(fā)展。根據(jù)目前的實際應用反饋分析，現(xiàn)代測繪技術的應用大大提高了我國國土資源測繪工作的效率和質量，不僅達到了我國節(jié)約土地的目的，而且具有可持續(xù)性，土地規(guī)劃的應用發(fā)揮了重要作用。因此，現(xiàn)代測繪技術在測繪中的應用，對我國的地形學具有深遠的意義，具有進一步完善和發(fā)展的潛力。

二、概述

1.測繪土地現(xiàn)狀的技術。

在測繪人員對被調查土地的社會需求過程中，測繪重點要突出。根據(jù)以往的社會經驗，在對待測土地進行測繪的過程中，應以平面測繪為主題，將測繪結果統(tǒng)計到合理的表格中，然后根據(jù)這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)制作出易于觀看的數(shù)據(jù)面板，直觀地反映出測試結果。在測繪土地的過程中，有些地方需要測量的土地面積比較大，工作人員不可能正確測量每一個部分。因此，大多數(shù)工作人員在大量測量的過程中使用該方法進行測量，然后計算整個要測量或調查的特定區(qū)域。這種測量方法在一定程度上可以提高工作效率，合理概率法在一定程度上可以滿足實際測量誤差要求，但這種方法在一些要求較高的測量結果中非常不切實際。

2.土地現(xiàn)狀分析技術。

中國雖然幅員遼闊，資源豐富，但也要合理利用土地資源。在合理利用土地資源和具體方法之前，需要對土地資源的所有情況和等級結構有一個相對詳細的了解。根據(jù)土地資源的具體結構和形式，應該合理配置這些資源，使我國土地資源的利用最大化和合理化。傳統(tǒng)的調查方法可以使土地資源得到合理利用，但隨著新科技的誕生，新技術被應用到土地調查中，使我們對土地資源有了更細致的掌握，從而使土地資源的合理利用更加廣泛。

三、現(xiàn)代測繪技術的作用

1.有利于地理信息系統(tǒng)的建設。

地理信息包括地理信息基礎知識體系和地理信息應用知識體系，這兩類系統(tǒng)內容的獲取必須通過現(xiàn)代測繪技術。在現(xiàn)實生活中，經常需要應用地理位置信息，起著至關重要的作用。比如經常能看到的地圖路線，看來簡單、方便、有效，但測繪是一項偉大的工程，必須應用現(xiàn)代測繪技術。因此，現(xiàn)代測繪技術有利于地理信息系統(tǒng)的建設。

2.有利于城市信息化管理。

現(xiàn)代測繪工作主要依靠現(xiàn)代測繪技術對地表及其自然地理環(huán)境進行測量，測量結果應用廣泛。這些測繪成果在城市信息化管理中發(fā)揮了非常重要的作用，為現(xiàn)代城市規(guī)劃提供了一定的幫助。測繪成果取得后，通常將這些成果統(tǒng)計整合成示意圖，標明地標、比例尺、分界線等重要信息，是現(xiàn)代城市規(guī)劃發(fā)展的重要依據(jù)。在實際應用中，在規(guī)劃某一區(qū)域時，不僅要了解該區(qū)域的地形地貌，還要從不同角度進行觀察分析，因此測繪成果的容量必須盡可能大，以滿足實際需要。此外，因為它提供了足夠詳細的信息，所以所有的工作都可以更合理、更順利地完成。

四、現(xiàn)代測繪技術的優(yōu)勢

一是數(shù)據(jù)準確性高。在基礎測量延伸工作過程中，基本采用全站儀動態(tài)GPS，測量數(shù)據(jù)更加準確。此外，測量現(xiàn)場隨機產生的數(shù)據(jù)可以直接傳輸?shù)街髡静⒂行Т鎯?，為這部分數(shù)據(jù)的應用和處理提供相應的保障。二是有助于提高測繪的全面性。數(shù)字測圖的關鍵在于中間點的測量。在確定測量點的屬性時，需要仔細記錄各種特征之間的聯(lián)系，還需要對測點進行有效編碼。三是有助于更靈活地服務地籍測量。數(shù)字制圖的另一個關鍵特征是制圖結果的分層存儲。在這個過程中，表面載荷可以最大限度地減少數(shù)字制圖的影響。

五、現(xiàn)代測繪技術的發(fā)展前景

把握現(xiàn)代測繪技術的發(fā)展趨勢是我國現(xiàn)代測繪技術定位的重點?，F(xiàn)代測繪技術的一個趨勢是實現(xiàn)快速、高精度的空間定位技術。這項技術的特點主要是依靠高精度的GPS技術將靜態(tài)測量升級為動態(tài)測量，從而對傳統(tǒng)測繪技術無法企及的地殼運動和海平面進行監(jiān)測。第一遙感技術正在向多傳感器方向發(fā)展，主要依靠高分辨率衛(wèi)星攝影和雷達來提高信息的分辨率和獲取率。第二數(shù)字攝影的進一步發(fā)展，與GPS、GIS相結合，使測繪產品數(shù)字化輸出，同時極大地方便了重實地測繪攝影。第三制圖技術的立體化發(fā)展，依靠多種遙感、GIS等技術不斷提高地圖快速更新能力，向多層次、寬范圍方向發(fā)展。第四發(fā)展高精度、高覆蓋的海洋測繪技術，利用衛(wèi)星定位、卡爾曼濾波等方法提高精度，利用空間遙感測繪提高覆蓋面，并建立海洋測繪信息庫。

六、測繪新技術的主要類型

1.遙感技術（RS）。

遙感技術（RS）主要是通過遙感平臺上方的遙感器，在不接觸被測目標的情況下，接收來自地面設備的電磁波信號。電磁波信號被記錄和傳輸后，到達地面信息處理器。通過信息處理、分析和現(xiàn)場驗證，最終獲得完整的數(shù)據(jù)信息，便于后續(xù)使用。數(shù)據(jù)信息的接收、傳輸、處理、分析和應用的全過程就是遙感技術。在實際應用中，遙感技術的信息獲取周期相對較短，傳輸?shù)男畔㈩愋投鄻踊扇旌蜻\行。此外，由于具有多光譜特性，獲得的地理圖像清晰度和空間分辨率相對較高，使得遙感技術在土地規(guī)劃管理領域得到廣泛應用。由于我國土地資源匱乏，人口的不斷增加使得人口需求與資源利用之間的矛盾日益加劇，如何利用科學技術提高土地資源利用效率是當前土地規(guī)劃管理的重大課題。為了實現(xiàn)土地資源的保護和有效利用，需要了解土地的實際利用情況。遙感技術可以動態(tài)監(jiān)測和準確分析土地利用狀況，及時掌握土地資源變化情況，為土地規(guī)劃和日常管理提供必要的信息依據(jù)。

2.全球定位系統(tǒng)的應用。

在使用這項技術進行定位時，需要充分依靠計算機技術。在目前的發(fā)展過程中，GPS技術的主要特點是響應速度快、靈活性強，并能有效保證精度。由于其各種應用優(yōu)勢，全球定位系統(tǒng)技術已經廣泛應用于各個領域。在土地測繪中，該技術可以建立精確的三維坐標，定位土地。在GPS設備上安裝攝像頭，可以讓測量人員充分看到土地的所有信息，并能及時對測量數(shù)據(jù)進行反饋，從而解決測繪中的不同問題。該技術在現(xiàn)場應用時，還可以減少環(huán)境影響，保證人工測繪的質量和速度，減少繁瑣的工作。

3.地理信息系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)主要依靠計算機系統(tǒng)在空間上安排土地地理。工作人員可以在系統(tǒng)中輸入、編輯、存儲、檢索、更新、管理和分析土地信息，形成一個龐大的地理信息數(shù)據(jù)庫。根據(jù)工作需要對數(shù)據(jù)庫進行管理和分析，形成基于GIS的土地開發(fā)管理系統(tǒng)，是土地開發(fā)管理日常工作的主要方式。在地理信息系統(tǒng)中，工作人員可以拓展功能，將地理信息系統(tǒng)與土地開發(fā)管理系統(tǒng)進行整合，拓展土地調查、土地登記、土地統(tǒng)計、土地利用評價、地籍管理等功能，有利于土地法律咨詢服務的開展。同時，通過現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫，可以促進空間影像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的融合，構建三維土地模型，提高數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理的便利性。

4.數(shù)字測繪技術。

一是數(shù)字地形圖。地形圖數(shù)字化主要是指在普通地圖的基礎上，用計算機等掃描設備對原始地圖進行掃描并矢量化，以促進普通地形圖數(shù)據(jù)向矢量數(shù)據(jù)的轉化，完成地形圖數(shù)字化轉化的過程。這種方法的優(yōu)點是應急響應性好，因此可以在時間或資金不足的情況下用于土地調查。雖然這種方法的操作和所需設備相對簡單，但在應用過程中仍存在一些問題。例如，由于這種方法主要使用矢量化軟件，因此在數(shù)據(jù)轉換過程中不可避免地會出現(xiàn)錯誤，從而導致原始圖像的精度降低。因此，在使用過程中，可以輔以其他方法來提供其測量精度。二是地面數(shù)字測圖方法。目前，數(shù)字測圖法作為我國常用的土地測量技術，主要用于不符合要求的大比例尺地圖，以減少測量誤差。傳統(tǒng)的土地測量方法會受到不同平面位置的影響，產生誤差，影響測量精度。地面上的有效點可以通過地面上的數(shù)字測繪由計算機計算出來，從而減少測量誤差。這種方法的應用主要是通過GPS設備進行測量，但成本較高。

5.三維激光掃描技術原理。

3D激光掃描技術的原理類似于無棱鏡全站儀系統(tǒng)，即激光發(fā)射器周期性驅動二極管脈沖信號到達被測物體，回波信號經漫反射返回被接收器接收，定時器同步記錄發(fā)射時間和返回時間，控制編碼器同步測量激光脈沖的水平角和垂直角。儀器自帶的微型計算機計算出掃描點到儀器中心的傾斜距離，然后用極坐標法得到掃描點在被測物體表面的三維坐標。不同的是，無棱鏡全站儀在單點工作，而3D激光掃描技術是基于對目標物體的全方位3D掃描，掃描得到的密集點稱為點云。

七、影響土地測繪的因素

1.土地測繪技術問題。

在土地測繪工作中，不僅要對測繪數(shù)據(jù)進行整理，還要對測繪數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析，判斷土地測繪是否存在問題或者制定土地測繪的規(guī)劃方案等等。現(xiàn)在，隨著信息技術的發(fā)展和廣泛應用，信息技術逐漸應用到土地測繪中。但由于部分單位缺乏信息化設備或土地測繪數(shù)控分析技術不合理，測繪難以發(fā)揮應有的作用。

2.土地測繪設備存在的問題。

土地測繪對測繪設備的需求很大，提供了絕大多數(shù)測繪數(shù)據(jù)。比如在土地測繪中要使用一些高精度的測量儀器，使土地測繪更加精確。但由于成本限制，部分施工單位無法做好設備維護或購置最新設備，導致部分單位因設備落后于時代發(fā)展導致測量精度下降，使得土地測繪無法如期進行。沒有完善的設備，大部分土地測繪工作仍然需要技術人員來完成，這將嚴重影響土地測繪的精度，從而間接影響測繪工作的開展。

八、我國現(xiàn)代測繪技術和土地測繪措施

1.地理信息系統(tǒng)的應用。

地理信息系統(tǒng)是一種獨特的空間信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)需要計算機系統(tǒng)的支持來收集、分析、存儲和描述地理空間的地理數(shù)據(jù)。一般來說，計算機技術構建地理數(shù)據(jù)庫，對地理環(huán)境中的地理空間分布和屬性數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理，構建有效的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。對各種要素進行綜合分析后，可以快速便捷地獲取所需信息，滿足不同科研應用的需求。地理信息系統(tǒng)可以用數(shù)字和圖形的方式顯示結果。目前，在土地調查過程中，需要地理信息系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)進行處理。地理信息系統(tǒng)將沿著標準化、規(guī)范化的方向發(fā)展。

地理信息系統(tǒng)獲取的基礎測繪數(shù)據(jù)可靠、詳細、準確。將地理信息系統(tǒng)應用于土地調查，可以提高城市規(guī)劃的科學性。計算機具有很強的邏輯判斷和高速運算功能，可以在短時間內增加規(guī)劃設計的合理性。同時，計算機可以生成許多計劃、報告和表格，數(shù)據(jù)庫可以更新程序信息。因此，可以實現(xiàn)城市動態(tài)設計和動態(tài)監(jiān)測。隨著地理信息系統(tǒng)的日益廣泛應用，城市規(guī)劃師和測量員的協(xié)作能力將得到提高，信息獲取的方式將得到統(tǒng)一。

2.實時監(jiān)控動態(tài)變化。

土地本身是動態(tài)的，這就增加了測繪技術的難度?？紤]到土地信息的局限性，利用測繪技術可以打破土地的局限性。結合測繪中的3S技術，闡述了動態(tài)監(jiān)測在土地規(guī)劃中的應用。分析如下：在土地規(guī)劃區(qū)，遙感技術掌握土壤的變化狀態(tài)，獲取土地的信息數(shù)據(jù)。經過分析，明確了土地的動態(tài)信息。在此基礎上，規(guī)劃GIS技術具有數(shù)字化的特點。利用GIS技術采集的土地信息應實時更新土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，掌握土地規(guī)劃目標區(qū)域的具體信息，根據(jù)實際情況繪制土地的數(shù)據(jù)圖，利用土地動態(tài)特征下的GPS技術。定期檢測土地的變化可以為工作人員打下良好的基礎，保證整個工作的順利進行。

3.地理信息系統(tǒng)的應用。

地理信息系統(tǒng)是目前應用廣泛的技術手段，主要依靠柜臺技術采集土地，然后對采集的信息進行整合、分析和利用，以達到預期的要求。由于采用了計算機技術，信息收集的范圍很廣，包括環(huán)境中的各種因素，包括環(huán)境因素、地形因素、風土人情等。然后，分析收集的信息以獲得所需的地理信息。由于其精度高、覆蓋面廣的優(yōu)勢，該技術已廣泛應用于土地測繪和調查中，提供了相關人員所需的各種數(shù)據(jù)和信息。隨著科學技術的發(fā)展和科學研究水平的提高，地理信息系統(tǒng)必將朝著更加標準化和規(guī)范化的方向發(fā)展，這種分析也廣泛應用于城市規(guī)劃。由于該技術本身具有數(shù)據(jù)詳實、分析可靠、精度高、結果科學、邏輯判斷能力強、時間短等優(yōu)點，因此得到了廣泛的應用。智能電腦自動生成的計劃、表格、報表，不僅可以打印出來，更重要的是修改后可以保存兩次，大大方便了使用。

4.全球定位技術。

全球定位技術起源于軍事領域，由于其精度高，在實際應用中具有很大的優(yōu)勢，能夠滿足土地資源利用的各種要求。全球定位技術在土地測繪中的應用得到推廣，取得了良好的效果。全球定位技術的基礎是通過全球定位的24顆衛(wèi)星和衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收裝置獲取信號，接收到的信號具有全天候、無障礙的特點，可以實現(xiàn)土地信息的精確測量。中國幅員遼闊，土地信息非常復雜多樣。繪制土地地圖非常困難，尤其是在偏遠地區(qū)。由于受氣候、地形等因素的影響，很難獲得詳細準確的土地信息，會耗費大量的人力、財力和物力。而全球定位技術是基于衛(wèi)星測繪的，無論是在普通地區(qū)還是在復雜偏遠地區(qū)，都不會成為障礙。

5.實時監(jiān)控動態(tài)變化。

土地本身是動態(tài)的，這就增加了測繪技術的難度?？紤]到土地信息的局限性，利用測繪技術可以打破土地的局限性。結合測繪中的3S技術，闡述了動態(tài)監(jiān)測在土地規(guī)劃中的應用。分析如下：在土地規(guī)劃區(qū)，遙感技術掌握土壤的變化狀態(tài)，獲取土地的信息數(shù)據(jù)。經過分析，明確了土地的動態(tài)信息。在此基礎上，規(guī)劃GIS技術具有數(shù)字化的特點。利用GIS技術采集的土地信息應實時更新土地規(guī)劃數(shù)據(jù)庫，掌握土地規(guī)劃目標區(qū)域的具體信息，根據(jù)實際情況繪制土地的數(shù)據(jù)圖，利用土地動態(tài)特征下的GPS技術。定期檢測土地的變化可以為工作人員打下良好的基礎，保證整個工作的順利進行。

結語

綜上所述，在科技不斷創(chuàng)新的基礎上，測繪技術已經完全用數(shù)字信息技術取代了以往的測繪方式，呈現(xiàn)出現(xiàn)代測繪的特點。此外，隨著現(xiàn)代測繪技術的不斷應用，現(xiàn)代測繪技術已經成為土地測繪中不可或缺的重要技術。隨著應用優(yōu)勢的不斷增強，國家已經將其發(fā)展成為重要的戰(zhàn)略資源，而由于土地測繪會受到諸多因素的影響，因此在土地測繪中合理應用現(xiàn)代測繪技術是十分必要的。