測繪技術(shù)在自然資源調(diào)查與開發(fā)利用規(guī)劃的應用

王寬彪，李曉燕，秦學紅

（江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇 南京 210003）

0 引言

1 衛(wèi)星遙感和無人機技術(shù)的應用

1.1 衛(wèi)星遙感和無人機技術(shù)

衛(wèi)星遙感技術(shù)也叫3RS技術(shù)，可以在最短時間內(nèi)迅速得到有關(guān)數(shù)據(jù)，同時通過電磁波的有關(guān)性質(zhì)得到信息并展開迅速分析和處理[7]，故其觀測的信息具有宏觀性、綜合性的特點。另外，衛(wèi)星遙感技術(shù)能夠長時間持續(xù)觀察，構(gòu)成有順序的信息。衛(wèi)星遙感技術(shù)不受地面因素（如水陸交通）的影響，不會受主權(quán)以及部分生態(tài)環(huán)境的影響。從整體上看，遙感衛(wèi)星相片（同樣精準度面積）的成本和無人機相比要低很多。無人機技術(shù)在近年來發(fā)展很快，其能夠運用到自然資源調(diào)查中，特別是國土資源管理中特別重要，更好地提升了國土資源管理的測繪結(jié)果準確性與可靠性，符合國土資源管理具體需要。經(jīng)過實踐來看，無人機技術(shù)在土地利用、土地整理、不動產(chǎn)登記、礦山測量等層面獲得了十分顯著的效果。

1.2 衛(wèi)星遙感和無人機技術(shù)在自然資源調(diào)查中的應用

1.2.1 在水資源調(diào)查中的應用

我國人口占據(jù)世界的20%，擁有的水資源占世界的6%，人均水資源占有量是世界平均的1/4，是世界上13個貧水國的一員，因此對水資源的調(diào)查和管理十分重要。使用遙感技術(shù)可以及時了解我國江河湖海的岸線變化、水質(zhì)情況、沿岸企業(yè)的污水排情況等，為制定水資源利用規(guī)劃、執(zhí)行水資源法規(guī)提供依據(jù)。

1.2.2 在森林資源調(diào)查中的應用

使用無人機技術(shù)可快速、準確、清晰地獲得森林資源的信息，為制定保護措施和管理對策提供有效的數(shù)據(jù)。

1.2.3 在土地資源調(diào)查中的應用

無人機航測技術(shù)能夠運用在土地整理過程中的各個時期：運用無人機航測技術(shù)能得到DOM、DEM、DLG結(jié)果，應用這三種結(jié)果監(jiān)理項目的三維立體模型，土地管理人員、決策人員、計劃設計人員、評審人員可以在工作中對工程進行了解掌握、思考研究，同時提出科學對策，制定可行性研究報告等。如圖1所示。

詩歌作為一種話語方式，以其特殊的韻律和節(jié)奏臨摹社會和現(xiàn)實、仿擬自然和世界等具體事物，除此之外，更注重借助韻律和節(jié)奏映射詩人的獨特感受和對客觀世界抽象事物的認知和詮釋。[8]詩歌是帶有音樂性的思想。[9]詩歌本身就是一種比較注重韻律和節(jié)奏感的體裁，所以，構(gòu)成詩歌的語言成分不僅要有助于表達出詩歌的意義和內(nèi)涵，而且要使讀者感到瑯瑯上口。詩人通常會借助于具有韻律性的語言詞匯，或直抒胸臆或間接委婉地抒發(fā)內(nèi)心的情感，使得詩歌不僅外在形式美觀，而且內(nèi)在表達情感豐富。因此，讀者通過朗讀詩歌可以跟詩人產(chǎn)生精神上的共鳴。

圖1 在土地資源調(diào)查中運用無人機航測技術(shù)

1.2.4 在生物資源調(diào)查中的應用

無人機在農(nóng)業(yè)中的應用已經(jīng)有一段時間，通過增強無人機的運載能力，為農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥實現(xiàn)更便捷的操作，并大幅解放了人力。而在林業(yè)有害生物防治過程中無人機技術(shù)同樣具備巨大的優(yōu)勢。相比于人力工作，在林業(yè)有害生物防治方面，無人機技術(shù)既能夠節(jié)約人力成本，同時又能夠?qū)崿F(xiàn)更精確和全面的觀察，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)病蟲害問題，提高林業(yè)管理的可靠性，如圖2所示。

圖2 在林業(yè)有害生物防治過程中應用無人機

1.2.5 在礦山資源調(diào)查中的應用

在中國北斗衛(wèi)星遙感設備運用以來，我國的空間定位技術(shù)水平得到了迅速提高，因此更好地推動中國航空勘查技術(shù)的進步與健全。眾所周知，無人機空中勘察技術(shù)是將GPS遙感傳輸技術(shù)、無人機飛行技術(shù)、圖像結(jié)合技術(shù)互相結(jié)合的整體性航拍勘探手段，在勘察準確性、測繪方面取得了很多成就，在礦山勘探方面，無人機空中勘察技術(shù)的優(yōu)勢，是礦山勘察技術(shù)發(fā)展的趨勢，如圖3所示。

圖3 在礦山資源調(diào)查中應用無人機

1.2.6 在煤炭、石油和天然氣調(diào)查中的應用

無人機系統(tǒng)運用現(xiàn)代科技力量，為石油化工行業(yè)在安全巡查、地貌勘探、企業(yè)設施安全等保駕護航，如圖4所示。

衛(wèi)星遙感和無人機技術(shù)最終形成了包含測繪目標即時信息的衛(wèi)星照片和高清圖片，不同時間拍攝的衛(wèi)星照片和高清圖片反映了測繪目標信息的數(shù)據(jù)動態(tài)變化，為利用MapGIS和Auto－CAD制作各種反映自然資源現(xiàn)狀的圖件，利用ArcCatalog對自然資源的發(fā)展變化趨勢做好分析與研究奠定堅實的基礎。

2 MapGIS和AutoCAD的應用

2.1 MapGIS

MapGIS是將現(xiàn)階段最新的圖形、圖像、地質(zhì)、地理、遙感、測繪、人工智能、計算機科學互相結(jié)合的較大的智能軟件體系，即把數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫管理以及空間分析結(jié)合形成空間信息體系。將衛(wèi)星照片和高清圖片直接掃描成MapGIS默認的TIFF或MSI格式的柵格文件，通過圖形處理的輸入編輯模塊將柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成矢量數(shù)據(jù)。這種矢量數(shù)據(jù)的組成是點、線、面，是組成圖件最基本的要素，在圖形矢量化的時候，因為手工操作存在誤差、數(shù)字化設施與掃描準確性、原圖圖紙變形等原因，讓輸入的圖形的位置和理論上圖形應在的位置存在一些誤差，必須通過MapGIS實用服務的誤差校正模塊進行校正，以符合精度的需要。無論采用什么樣的底圖進行矢量化，地形、等高線、河流、公路、鐵路、村莊等基本地理信息的點、線、面，自然資源規(guī)劃的名稱（點）、范圍（線）、性質(zhì)（面）等要素都要存儲于不同的圖層，以便于這些基本要素屬性數(shù)據(jù)的錄入和與其他類型數(shù)據(jù)如AutoCAD數(shù)據(jù)的互相轉(zhuǎn)換[8]。

2.2 AutoCAD

AutoCAD在進行單線條設計中（無線寬、Line）、畫二維多義線（Pline）、精確捕捉（Snap）、延長（Extend）、修剪（Trim）、圓角（Fillet）、鏡像（Mirror）、伸展（Stretch）和查詢（Inquiry）具有一定特殊性，同時這種設計的形式是比較寬松的，也可以給出很多樣式的接口技術(shù)〔AutoCAD目的是和外界的高級語言程序、數(shù)據(jù)庫管理體系以及和CAD軟件互相存在的接口，如ASCII/二進制圖像替換文件（DXF/DXB）、開始圖像替換準確文件（IGES）、提煉文件（TXT）以及命令組文件（SCR等）〕，由于其獨特的性質(zhì)，受到很多人的青睞[2]。

AutoCAD事實上逐漸變成一類微機CAD系統(tǒng)的準則，工程設計者溝通所運用的語言是公共語言?？傊?，采用MapGIS系統(tǒng)中數(shù)字地形圖的優(yōu)點與Au-toCAD的設計氛圍，并且讓ASCII/二進制圖形交換文件（DXF/DXB）產(chǎn)生參數(shù)接口效果，能夠在進行設計過程中提高工作效率。

MapGIS體系對不規(guī)范線條以及字符的處理與展現(xiàn)，同時明確圖庫體系等性質(zhì)的是在地圖方面有研究的管理人員，實際上要將數(shù)字化轉(zhuǎn)化為具體情況，采用MapGIS的特性進行科學的設計及監(jiān)管，相對于AutoCAD而言，MapGIS在這方面顯得有些力不從心。

2.3 MapGIS與AutoCAD之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

AutoCAD的DWG文件格式轉(zhuǎn)移到MapGIS的文件格式，實際步驟如下。

（1）打開AutoCAD，把DWG格式的文件保存為DXF格式的交換文件。

（2）在MapGIS中處理圖形，將其變成裝好的DXF文件。

（3）選取要轉(zhuǎn)換的圖層，保存成點和線的文件[3]。應該注意的是，DWG文件中的曲線是不能單純地通過上面的形式轉(zhuǎn)到MapGIS中，所以要在轉(zhuǎn)換前在曲線軌跡運用的多線段手動進行矢量化。

（4）針對DWG文件中的模塊，轉(zhuǎn)入之前要進行爆破。

（5）DWG文件中有對應的色塊，無法轉(zhuǎn)換MapGIS，要在MapGIS中進行新的拓撲造區(qū)。

（6）一些AutoCAD的線條轉(zhuǎn)入MapGIS以后，拐點特別密集，對圖形展現(xiàn)特別不利，也占用了存儲空間，這就需要將圖像的正確要求作為標準，解決此類型線的抽稀問題。

（7）進行改變之后的點、線、面等文件應該按照MapGIS的分層要求進行物理分層，同時調(diào)節(jié)圖形參數(shù)。

3 AutoCAD和MapGIS在自然資源調(diào)查中的應用

以礦山資源調(diào)查為例，利用MapGIS和AutoCAD制作礦山資源開采現(xiàn)狀為主題的圖件。圖件除含有基本地理信息的點、線、面等信息以外，也包括礦山資源采伐現(xiàn)狀點、線、面信息[4]。經(jīng)過查詢有關(guān)地質(zhì)勘探報告，利用礦權(quán)、探礦權(quán)的許可證文件，找到允許開采范圍的拐點坐標。然后把得到的這部分拐點坐標，投射至平面聯(lián)系套合圖的各個方面，通過拓撲明確位置，形成這種圖層的線與點文件，進行兩者之間的互相比較，發(fā)現(xiàn)準確的拐點坐標圖層。

省級單位項目小組要提供礦區(qū)拐點坐標，規(guī)定礦區(qū)的范圍，通過MapGIS系統(tǒng)不規(guī)范的線條以及字符進行處理以及展現(xiàn)，較強的圖庫操作體系等功能要優(yōu)先運用在地形圖管理層面。實際上根據(jù)數(shù)字化地形圖的狀況，運用MapGIS的編輯功能進行規(guī)劃以及管理時，會出現(xiàn)心有余而力不足的狀況。

4 ArcCatalog的應用

ArcCatalog可以對自然資源發(fā)展變化趨勢進行分析，該數(shù)字化技術(shù)包括地圖數(shù)據(jù)化技術(shù)、數(shù)字攝影測量技術(shù)以及數(shù)字化成圖技術(shù)3個部分[5]。運用地圖數(shù)字化技術(shù)進行有關(guān)自然測繪時，應該對各種測繪目標地籍圖進行更好的處理，實際在以前測量過程中，處理地籍圖數(shù)據(jù)的時間較長，有較大的工作量，同時在很大程度上還提高了施工成本。所以，應該加強ArcCatalog技術(shù)在自然資源調(diào)查中的應用，能夠更好地控制施工成本，縮短施工時間，同時可以確保地圖的準確性，從而逐漸提高測繪效果與水準。在數(shù)字攝影測量技術(shù)方面，以測繪與數(shù)字攝影為基準，運用互聯(lián)網(wǎng)展開圖像整理，進而使圖像更加數(shù)字、合理和正確。就數(shù)字化圖像技術(shù)而言，應用電子手薄、電子平板和全站儀式數(shù)字化制圖技術(shù)等設施，可以在第一時間內(nèi)做好數(shù)據(jù)采集和繪制圖像工作[6]。進一步確保地圖的正確性和有效性，逐漸提升我國地質(zhì)測繪工程技術(shù)。例如，在野外收集數(shù)據(jù)然后就要把具體測量得到的每種信息都輸入計算機中，在要處理每種數(shù)據(jù)信息的前提下，把其整理為圖形，同時進行數(shù)據(jù)處理，進而形成地籍圖。

5 結(jié)語

隨著社會主義建設事業(yè)的高速進步，人們獲得生態(tài)資源逐漸增多，只有掌握自然資源的現(xiàn)狀和變化發(fā)展趨勢，才可以提高自然資源研發(fā)和運用。目前的GPS、北斗全球定位系統(tǒng)發(fā)展速度，MapGIS、AutoCAD、ArcCatalog等地理信息系統(tǒng)也在不斷的升級。要想讓地質(zhì)測繪技術(shù)能夠不斷向前發(fā)展，需要主動加大測繪技術(shù)在進行測繪中的運用力度，繼續(xù)探索新型項目檢驗新技術(shù)，讓科學技術(shù)在工程檢測中逐漸得到應用，逐漸提高我國在項目測繪技術(shù)方面的水平。