耿黨國，鄭濤，王佩賢

(1.保定金迪地下管線探測工程有限公司，河北保定 071051； 2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)，遼寧阜新 123000)

國土二調(diào)中已有資料的研究和利用

耿黨國1?，鄭濤2，王佩賢2

(1.保定金迪地下管線探測工程有限公司，河北保定 071051； 2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)，遼寧阜新 123000)

針對近期國土二調(diào)中存在的問題進(jìn)行了分析，研究了國土二調(diào)中已有資料的利用問題，如遙感正射影像信息的自動(dòng)提??；不同坐標(biāo)系原有電子地籍?dāng)?shù)據(jù)庫無損失轉(zhuǎn)換；遙感正射影像與不同坐標(biāo)系下電子地籍圖自動(dòng)疊加等，并且在阜新市1∶10 000農(nóng)村地籍調(diào)查、巴彥托海鎮(zhèn)1:500城鎮(zhèn)地籍調(diào)查中得到了很好的應(yīng)用與驗(yàn)證。

國土二調(diào)；控制點(diǎn)；地籍；數(shù)據(jù)庫

1 引 言

隨著我國土地使用制度改革的深入、市場經(jīng)濟(jì)體制的進(jìn)一步完善、城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)日趨融合的發(fā)展以及對集體土地產(chǎn)權(quán)管理的逐步加強(qiáng)，在1954年北京坐標(biāo)系下繪制的國土第一次地籍調(diào)查的資料已經(jīng)不能滿足社會建設(shè)的快速發(fā)展，國家迫切需要進(jìn)行第二次地籍調(diào)查。

本文就是在全國第二次土地普查的大背景下，以阜新農(nóng)村地籍調(diào)查、鄂溫克族自治旗巴彥托海鎮(zhèn)為例，分析和研究已有北京1954年坐標(biāo)系地籍?dāng)?shù)據(jù)資料的再利用問題，主要是為了提高國土二調(diào)的調(diào)查速度，早日把調(diào)查成果上交國家。

2 農(nóng)村1∶10 000地籍調(diào)查已有資料的轉(zhuǎn)換

2.1 遙感正射影像信息的自動(dòng)提取

農(nóng)村1∶10 000地形圖的已有數(shù)據(jù)資料是國土資源局提供的數(shù)字化遙感正射影像，我們只將其配準(zhǔn)然后再與地類線疊加起來就可以提取上面的數(shù)據(jù)信息。

(1)打開已有資料的介紹性文件獲取所需信息如圖幅、角點(diǎn)坐標(biāo)等所需信息；

(2)打開CASS 7.0，根據(jù)影像角點(diǎn)坐標(biāo)在圖上畫出遙感影像的對角線。

(3)插入遙感正射圖像，根據(jù)角點(diǎn)坐標(biāo)將圖像調(diào)整到已知坐標(biāo)的位置，至此，遙感影像配準(zhǔn)完畢。根據(jù)遙感影像的彩色判斷其地類，若不能判斷出地類，則到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查。

2.2 已有電子地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換

以阜新市國土二調(diào)中利用的MapInfo數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換為例，研究已有地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的利用。

圖1 影像角點(diǎn)坐標(biāo)及糾正后正射影像

(1)GPS控制網(wǎng)布設(shè)

從測區(qū)的已知點(diǎn)分布情況和GPS聯(lián)測、精度等各方面因素考慮，布設(shè)GPS靜態(tài)控制網(wǎng)，如圖2所示。

圖2 GPS靜態(tài)控制網(wǎng)布設(shè)網(wǎng)形

對靜態(tài)觀測所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，在誤差小于控制網(wǎng)的允許誤差時(shí)，解算當(dāng)?shù)氐霓D(zhuǎn)換參數(shù)。求解的轉(zhuǎn)換參數(shù)如圖3所示。

圖3 GPS解算出的轉(zhuǎn)換參數(shù)

(2)MapInfo數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換

打開MapInfo數(shù)據(jù)庫提取權(quán)屬信息表將其副本另存。由于數(shù)據(jù)庫里的地形信息帶有橢球因素，在保存的時(shí)候?qū)⑵渫队靶畔⒓尤脒M(jìn)去，我們所用的是1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)的已有資料，所以加入1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)的橢球信息，使權(quán)屬表帶有橢球信息，從而保證權(quán)屬表的可用性。因?yàn)镸apInfo的MAPINFOW.PRJ沒有我國高斯投影“Gauss－Kruger(Beijing1954 3－degree zone)”所以要自己加入Beijing1954 3－degree zone如圖4所示。

圖4 Beijing1954 3－degree zone設(shè)置

權(quán)屬表的轉(zhuǎn)換選用AutoCAD Map 3D 2009，因?yàn)锳utoCAD Map 3D是一個(gè)靈活的開發(fā)平臺，面向?qū)I(yè)地圖繪制、土地規(guī)劃和技術(shù)設(shè)施管理應(yīng)用?？梢酝ㄟ^AutoCAD Map 3D平臺，充分利用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具和技術(shù)來開發(fā)應(yīng)用。它支持直接訪問來自各類資源的CAD、GIS和光柵數(shù)據(jù)格式，無需數(shù)據(jù)拷貝或轉(zhuǎn)換。利用AutoCAD Map軟件轉(zhuǎn)換地籍?dāng)?shù)據(jù)庫中的表時(shí)不僅不丟失權(quán)屬表的橢球?qū)傩孕畔⑦€能很好的保留權(quán)屬線的屬性信息。

在3Dmap軟件中插入權(quán)屬表，并設(shè)置參數(shù)，保存文件在新的文件夾中，在南方CASS 7.0軟件中打開轉(zhuǎn)換后的圖形，在CASS 7.0下打開后可以清楚看到MapInfo圖形中的地類線都轉(zhuǎn)換到CASS文件中。再利用求解出來的轉(zhuǎn)換參數(shù)對權(quán)屬表進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)果如圖5所示。

圖5 轉(zhuǎn)換后AutoCAD下的權(quán)屬表

通過以上的方法，實(shí)現(xiàn)了已有MapInfo圖形文件到AutoCAD文件的轉(zhuǎn)換，再將得到的權(quán)屬表與遙感影像進(jìn)行疊加，根據(jù)實(shí)際情況對地類線進(jìn)行調(diào)試，使其符合現(xiàn)有的權(quán)屬信息。

圖6 權(quán)屬線與遙感影像疊加后的成果圖

3 城鎮(zhèn)1∶500地籍調(diào)查已有資料的轉(zhuǎn)換

3.1 已有地形圖的利用

根據(jù)測區(qū)的已知點(diǎn)分布情況，布設(shè)控制點(diǎn)，使得控制點(diǎn)組成的網(wǎng)形能很好控制整個(gè)測區(qū)。

圖7 由紙質(zhì)地籍圖數(shù)字化后的數(shù)字地籍圖

對測區(qū)已有1∶500的紙質(zhì)地形圖進(jìn)行掃描，獲得掃描圖像，再用CASS、MapInfo等軟件進(jìn)行配準(zhǔn)、增加投影信息。對掃描的地形圖進(jìn)行數(shù)字化，獲得數(shù)字地形圖，新建權(quán)屬表，在數(shù)字地形圖上添加權(quán)屬信息，得到的數(shù)字地籍圖經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成1980西安坐標(biāo)系下的數(shù)字地籍圖。

3.2 巴彥托海鎮(zhèn)1954北京坐標(biāo)系數(shù)字地籍圖轉(zhuǎn)換1980西安坐標(biāo)系數(shù)字地籍圖

(1)控制測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

經(jīng)實(shí)地踏勘檢查，除巴彥托海鎮(zhèn)內(nèi)地籍控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重外，其他地籍控制點(diǎn)都保存完好。故本次調(diào)查控制網(wǎng)布設(shè)方案如下:在測區(qū)和周邊地區(qū)選取合適的國家一級控制點(diǎn)和其他E級以上控制點(diǎn)。為減少控制測量誤差的傳遞與積累，保證必要的測量精度，選定的控制點(diǎn)，需要構(gòu)成一定的幾何圖形。具體控制點(diǎn)布網(wǎng)如圖8所示。

圖8 巴彥托海鎮(zhèn)GPS控制網(wǎng)

解算控制點(diǎn)以后，要把控制點(diǎn)從1954北京坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系下。

(2)原數(shù)字地籍信息提取轉(zhuǎn)換

在已有的數(shù)字地籍中有大部分的可利用信息，如權(quán)屬線，地類線等，如果這些信息未發(fā)生更改，可直接將其原來的1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為1980西安坐標(biāo)系統(tǒng)。這樣可以減少很多的外業(yè)工作量。

利用CASS打開已有的數(shù)字地籍圖，再將控制點(diǎn)坐標(biāo)插入，利用CASS的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能，在圖上選取1954北京坐標(biāo)系統(tǒng)和1980西安坐標(biāo)系統(tǒng)相對應(yīng)的坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換地籍圖的坐標(biāo)系統(tǒng)，使得地籍圖轉(zhuǎn)換為所需的坐標(biāo)系統(tǒng)。

圖9 利用7參數(shù)模型轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字地籍圖

3.3 精度分析

在半徑為10 km的范圍內(nèi)，以平面代替曲面所產(chǎn)生的距離相對誤差為1∶120萬，這樣微小的誤差即使最精密的量距也是容許的，因此在半徑為10 km的范圍內(nèi)水平面代替水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的誤差可以忽略不計(jì)。所以在小范圍針對巴彥托海鎮(zhèn)的坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法完全能滿足地籍調(diào)查的地籍圖的精度。

利用CASS轉(zhuǎn)換時(shí)，需要用四個(gè)控制點(diǎn)以上，這樣在轉(zhuǎn)換時(shí)不僅考慮了平移還考慮了旋轉(zhuǎn)和縮放，即用七參數(shù)轉(zhuǎn)換，由表1可以看出轉(zhuǎn)換的精度可以達(dá)到毫米級，完全可以滿足地籍圖的需求。

不同坐標(biāo)系統(tǒng)下公共控制點(diǎn)的對比 表1

4 總 結(jié)

本文以阜新農(nóng)村地籍調(diào)查、鄂溫克族自治旗巴彥托海鎮(zhèn)為例，研究已有地籍?dāng)?shù)據(jù)資料的再利用問題。

通過對已有控制點(diǎn)、圖紙、地籍?dāng)?shù)據(jù)庫資料的分析，分別采用不同的方法解決這幾種已有地籍資料的再利用問題。具體方法包括以下幾種:

(1)利用遙感圖像對其進(jìn)行配準(zhǔn)，并把MapInfo數(shù)據(jù)庫中提取出來的地類信息疊加到配準(zhǔn)后的遙感圖像上，從而得到農(nóng)村1∶10 000數(shù)字地籍圖。

(2)掃描已有地籍圖紙資料，對圖片進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、糾正和數(shù)字化。

(3)對已有的數(shù)字地籍圖進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，使已有1954北京坐標(biāo)系下的地籍圖轉(zhuǎn)換到1980西安坐標(biāo)系下。

以上三種方法的研究，充分利用了已有地籍資料，已經(jīng)應(yīng)用到阜新市農(nóng)村、呼倫貝爾市巴彥托海鎮(zhèn)第二次土地普查的實(shí)踐中，減少了一定的人力物力，加快了土地調(diào)查的進(jìn)度。

[1] 宋偉東，王佩賢.數(shù)字測圖原理與應(yīng)用[M].北京:教育科學(xué)出版社，2000

[2] 張鳳舉，張華海，趙長勝等.控制測量學(xué)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，1999

[3] 柳光魁，趙永強(qiáng).北京54和西安80坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換方法及精度分析[J].測繪與空間地理信息，2007，30(2):138～142

[4] 黃維通.北京54坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的探討[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，7:73～76

Research and Applications of Onhand Data in the Second National Land Investigation

Geng DangGuo1，Zheng Tao2，Wang PeiXian2
(1.Jindi Underground Pipeline Detection Co.，Ltd.Baoding 071051，China；2.Liaoning Technical University，F(xiàn)uxin 123000，China)

The paper analyses existing problems in the second national land investigation.And it discusses the utilization of onhand data in it.Such as automatic extraction of Digital Orthophoto Map(DOM)，lossless conversion of onhand digital cadastre data base between different coordinate systems and automatic overlay of digital orthoimage and digital cadastral maps，etc.All the analysis have been verified and implemented in rural Cadastral Inventory(CI)of Fuxin city，which scale map is 1/10000.Also used in the urban CI of Bayantuohai town with the map scale of 1/500.

second national land investigation；control point；cadastre；database

1672－8262(2011)02－144－04

P271

B

2010—07—07

耿黨國(1972—)，男，工程師，主要從事地下管線探測、數(shù)字化地形圖測量、精密工程測量等。