楊 柳

(自貢市萬象測(cè)繪有限責(zé)任公司 四川 自貢 643000)

淺談數(shù)字化地籍測(cè)量技術(shù)

楊 柳

(自貢市萬象測(cè)繪有限責(zé)任公司 四川 自貢 643000)

隨著信息化的高速發(fā)展，我國測(cè)繪技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)成為目前流行的一種測(cè)量技術(shù)，是現(xiàn)代地籍測(cè)量方法的重要技術(shù)手段，它大大提高了地籍測(cè)量的質(zhì)量及速度。

數(shù)字化；地籍測(cè)量；技術(shù)

一、背景

地籍測(cè)量是在權(quán)屬調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用測(cè)繪儀器，以科學(xué)的方法，在調(diào)查區(qū)域內(nèi)，建立地籍控制網(wǎng)，測(cè)量每宗土地的地籍要素及必要的地形要素，繪制地籍圖及宗地圖，進(jìn)行面積積量算及統(tǒng)計(jì)匯總，為土地登記提供依據(jù)。

傳統(tǒng)的地籍測(cè)量方法是使用經(jīng)緯儀配合平板儀、量角器的圖解方法，其界址點(diǎn)、地物點(diǎn)的平而位置誤差主要受到測(cè)量、展點(diǎn)、視距、方向等誤差的影響。而數(shù)字化地籍測(cè)圖使野外測(cè)量達(dá)到自動(dòng)記錄、自動(dòng)解算處理、自動(dòng)成圖，自動(dòng)化程度高，出錯(cuò)的概率小，而且可以自動(dòng)提取坐標(biāo)、距離、方位和面積等，繪出的地籍圖精確、規(guī)范、美觀。數(shù)字化地籍測(cè)繪產(chǎn)品更加多樣化，技術(shù)含量和應(yīng)用水平更高。

二、發(fā)展歷程

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展及其在測(cè)繪領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，70年代紅外測(cè)距儀的問世與不斷的更新?lián)Q代，80年代開始相繼產(chǎn)生了電子速測(cè)儀、電子數(shù)據(jù)終端(又稱電子手簿)，逐步地組成野外測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助制圖的發(fā)展，地圖數(shù)據(jù)庫的建立，數(shù)控繪圖的誕生，也逐步地組成內(nèi)業(yè)機(jī)助制圖系統(tǒng)。這樣，于80年代初，就形成了一套從野外數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)制測(cè)圖全過程的、實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動(dòng)化的大比例尺測(cè)量與制圖系統(tǒng)。

隨著測(cè)量設(shè)備的快速發(fā)展，近年來，GPS全球定位系統(tǒng)在各行各業(yè)測(cè)量中的廣泛應(yīng)用，給測(cè)量工作帶來一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。隨著GPS實(shí)時(shí)差分技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是RTK技術(shù)具有效率高、精度高、自動(dòng)化程度高等明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在城鎮(zhèn)地籍平而控制測(cè)量中已被廣泛使用。GIS地理信息系統(tǒng)借助于計(jì)算機(jī)，使外業(yè)測(cè)量空間數(shù)據(jù)與權(quán)屬調(diào)查屬性數(shù)據(jù)融合在一起，數(shù)字測(cè)圖模塊提供了控制測(cè)量、碎部測(cè)量、圖形編輯等功能，實(shí)現(xiàn)了測(cè)、編、繪一體化，可為地籍管理部門提供完整、準(zhǔn)確、翔實(shí)的數(shù)字成果，實(shí)現(xiàn)土地資源信息化、自動(dòng)化和社會(huì)化。

三、地籍測(cè)量

地籍測(cè)量是為土地和房產(chǎn)管理及開發(fā)利用而進(jìn)行的測(cè)量工作，其主要任務(wù)和作用是：測(cè)定土地及其上附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用現(xiàn)狀等基木狀況，為土地管理、房產(chǎn)管理、稅收和城鄉(xiāng)規(guī)劃、國土整治與開發(fā)等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)各有關(guān)部門提供及時(shí)、可靠的基礎(chǔ)資料。當(dāng)前的地籍測(cè)量工作應(yīng)朝著多用途地籍測(cè)量方向發(fā)展。

(一)地籍測(cè)量主要內(nèi)容

1.地籍控制測(cè)量。使用必要的測(cè)量?jī)x器，比如校正儀器，測(cè)量記錄計(jì)算本、繪圖鉛筆、三棱尺、半圓儀、膠帶等物品；2.界限測(cè)量。就是測(cè)定對(duì)土地界限的界址標(biāo)識(shí)坐標(biāo)；3.地籍圖測(cè)繪。測(cè)繪分為幅地籍圖、房地產(chǎn)圖等，高效快速地測(cè)繪，最好根據(jù)測(cè)區(qū)位置，在圖板上標(biāo)記出控制點(diǎn)；4.地籍面積的測(cè)量和精確計(jì)算。要對(duì)特定地籍范圍內(nèi)的地塊和宗地的面積進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，測(cè)量后，要納入到專門的材料庫進(jìn)行保管和記錄；5.監(jiān)測(cè)土地的使用信息，對(duì)變更的地籍進(jìn)行測(cè)量；6.相關(guān)人員要根據(jù)土地的使用功能去嚴(yán)密的測(cè)量。

(二)地籍測(cè)量的特點(diǎn)

地籍測(cè)量與基礎(chǔ)測(cè)繪和專業(yè)測(cè)繪有著明顯的不同，其本質(zhì)的不同表現(xiàn)在凡是涉及土地及其附著物權(quán)屬的測(cè)量都可視為地籍測(cè)量，具體表現(xiàn)如下：

地籍測(cè)量是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的具有政府行為的測(cè)繪工作，是政府行使土地行政管理職能的具有法律意義的行政性技術(shù)行為。地籍測(cè)量的核心任務(wù)是要準(zhǔn)確測(cè)定土地權(quán)屬界址點(diǎn)、線和宗地而積。地籍測(cè)量為土地管理提供了精確、可靠的地理參考系統(tǒng)。地籍測(cè)量是在地籍調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。地籍測(cè)量具有勘驗(yàn)取證的法律效力。地籍測(cè)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)必須符合土地法律的要求。地籍測(cè)量工作有非常強(qiáng)的現(xiàn)勢(shì)性。地籍測(cè)量技術(shù)和方法是對(duì)當(dāng)今測(cè)繪技術(shù)和方法的應(yīng)用集成。從事地籍測(cè)量的技術(shù)人員應(yīng)有豐富的地地管理知識(shí)。

四、數(shù)字地籍測(cè)量

數(shù)字地籍測(cè)量是地籍測(cè)量中的一種先進(jìn)的技術(shù)和方法，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)融地籍測(cè)量外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的綜合性作業(yè)系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)用于地籍管理的必然結(jié)果。它的最大優(yōu)點(diǎn)是在完成地籍測(cè)量的同時(shí)可建立地籍圖形數(shù)據(jù)庫，從而為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化地籍管理奠定了基礎(chǔ)。

數(shù)字地籍測(cè)量是利用數(shù)字化采集設(shè)備采集各種地籍信息數(shù)據(jù)，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，再利用相應(yīng)的應(yīng)用軟件對(duì)采集的數(shù)據(jù)加以處理，最后輸出并繪制各種所需的地籍圖件和表冊(cè)的一種自動(dòng)化測(cè)繪技術(shù)和方法。其作業(yè)流程如圖1所示。

圖1 數(shù)字地籍測(cè)量作業(yè)流程

(一)數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集過程就是利用一定的儀器和設(shè)備，獲取有關(guān)的地籍要素信息數(shù)據(jù)，并按照規(guī)定的格式存儲(chǔ)在相應(yīng)的記錄介質(zhì)上或直接傳輸給數(shù)據(jù)處理設(shè)備的過程。根據(jù)采樣所使用的儀器以及作業(yè)方法的不同，常用的外業(yè)數(shù)據(jù)采集的方法也不同目前主要的方法有：全站儀、掃描數(shù)字化、GPS RTK技術(shù)、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)。

1.全站儀。對(duì)于高大建筑物或較為隱蔽的界址點(diǎn)和地物點(diǎn)，則首先利用RTK測(cè)設(shè)一組圖根點(diǎn)，使用全站儀利用圖根點(diǎn)進(jìn)行界址點(diǎn)和地物點(diǎn)測(cè)量，全站儀具有自動(dòng)記錄和內(nèi)存管理功能，外業(yè)直接觀測(cè)界址點(diǎn)和地物點(diǎn)的平而坐標(biāo)，并記錄在全站儀內(nèi)存中，測(cè)量過程中注意繪制宗地草圖。由于全站儀測(cè)量的坐標(biāo)精度高，且又能如實(shí)記錄數(shù)據(jù)，方便向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，尤其是免棱鏡全站儀的出現(xiàn)，可以大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，操作起來更加靈活方便，所以使用全站儀測(cè)量是數(shù)字化測(cè)圖最主要方法。而對(duì)于在十分隱蔽的死角，或無法使用儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以采用量取界址點(diǎn)、地物點(diǎn)與己測(cè)點(diǎn)和線的關(guān)系距離，利用幾何關(guān)系來確定其位置。

2.掃描數(shù)字化。對(duì)于己有的地籍圖、地形圖，可采用將原圖用掃描儀進(jìn)行掃描，得到柵格圖形后，再利用專業(yè)的掃描矢量化軟件將柵格圖形轉(zhuǎn)換成矢量圖形，從而實(shí)現(xiàn)原測(cè)地籍圖、地形圖的數(shù)字化。利用該方法所獲得的數(shù)字地圖其精度因受原圖精度的影響，加上數(shù)字化過程中所產(chǎn)生的各種誤差，因而它的精度要比原圖的精度差；可以通過采取修測(cè)、補(bǔ)測(cè)等方法，實(shí)測(cè)一部分界址點(diǎn)或地物點(diǎn)的精確坐標(biāo)，再用這些點(diǎn)的坐標(biāo)代替原來的坐標(biāo)，通過調(diào)整糾正，可在一定的程度上提高原圖的精度。

3.GPS RTK技術(shù)。對(duì)于無障礙、無遮攔的開闊地，一般建筑物的房角和較容易到達(dá)頂部的高大建筑，應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量能起到事半功倍的效果，將野外采集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)記錄在電子手簿或內(nèi)存中，并在現(xiàn)場(chǎng)繪制地籍草圖。RTK技術(shù)己經(jīng)日趨成熟，其優(yōu)勢(shì)在于：作業(yè)自動(dòng)化、集成化程度高，測(cè)繪功能強(qiáng)大；降低了作業(yè)條件要求，RTK技術(shù)不要求兩點(diǎn)間滿足光學(xué)通視，只要求滿足“電磁波通視”和對(duì)天基本通視；定位精度高，數(shù)據(jù)安全可靠，沒有誤差積累；作業(yè)效率高，操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。GPS RTK技術(shù)是在GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能夠?qū)崟r(shí)提供流動(dòng)站在指定坐標(biāo)系中的三維定向結(jié)果，并在一定范圍內(nèi)達(dá)到厘米級(jí)精度的一種新的GPS定位測(cè)量方式，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣，地形測(cè)圖，各種控制測(cè)量帶來了曙光，極大地提高了外業(yè)效率。

4.全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)。它是通過在空中利用數(shù)字?jǐn)z影機(jī)所獲得的數(shù)字影像，內(nèi)業(yè)通過專門的航測(cè)軟件，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地而的數(shù)字模型，再通過專用的軟件來獲得數(shù)字地圖。可以說，這將是我們今后數(shù)字測(cè)圖的一個(gè)重要發(fā)展方向。該方法的特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)量工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高而均勻、成本低，不受氣候及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)，適合于城市密集地區(qū)的大面積成圖。

(二)數(shù)據(jù)處理

完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集后，采用數(shù)據(jù)處理軟件來進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的解算與網(wǎng)平差，算得平面直角坐標(biāo)系的平差值與基線的向量改正值、點(diǎn)位的誤差、基線的精度等一系列指標(biāo)。再來計(jì)算點(diǎn)中的誤差最大為值，邊長相對(duì)中誤差最大值，最弱相鄰點(diǎn)點(diǎn)位中誤差最大為值等，觀測(cè)與質(zhì)量檢查、室內(nèi)的平差要嚴(yán)格按GPS的規(guī)范來進(jìn)行，各項(xiàng)精度的指標(biāo)要符合工程規(guī)范對(duì)E級(jí)的平面控制網(wǎng)要求，數(shù)據(jù)要精準(zhǔn)、真實(shí)。

(三)數(shù)據(jù)輸出

數(shù)據(jù)輸出包括對(duì)圖形的處理和成圖的輸出、編輯、整理后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理生成圖的形數(shù)據(jù)信息，再對(duì)照外業(yè)的草圖，來修改整理新生的地籍圖，查缺補(bǔ)漏，完善地籍圖，確保萬無一失后再加注地籍的高程與注記。對(duì)整幅圖進(jìn)行最后的整理，最后才能成圖輸出。地籍圖數(shù)據(jù)信息輸出是以圖解與數(shù)字的方式進(jìn)行的，圖解的方式就是用自動(dòng)的繪圖儀繪圖，數(shù)字方式就是用數(shù)據(jù)的方式存儲(chǔ)，建立起數(shù)據(jù)庫。

五、數(shù)字化地籍測(cè)繪的優(yōu)勢(shì)

1.可以滿足客戶對(duì)數(shù)字化地籍圖的要求，增強(qiáng)了在地籍測(cè)繪市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。省去了手工制圖中圖廓整飾、展點(diǎn)、草繪、修改、清繪、驗(yàn)收、最終提交成果資料等復(fù)雜的工作流程，節(jié)約了大量的人力、物力、財(cái)力，避免了多工序所出現(xiàn)的積累誤差，縮短了成圖周期，提高了工作效率。

2.數(shù)字化地籍圖可以通過計(jì)算機(jī)按類別和要求分層儲(chǔ)存、分層顯示，一日了然。真正體現(xiàn)了地籍圖的實(shí)用性和易用性。

3.數(shù)字化地籍圖在使用、維護(hù)和更新上具有方便快捷的特性，能夠隨時(shí)保持產(chǎn)品信息的現(xiàn)勢(shì)性，同時(shí)根據(jù)不同用戶的需要，通過對(duì)地籍測(cè)繪產(chǎn)品的各種要素及數(shù)據(jù)再加工，得到不同用途的圖件。

4.利用數(shù)字化地籍測(cè)繪成果作為底圖，可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行土地利用規(guī)劃與設(shè)計(jì)；對(duì)各種要素的統(tǒng)計(jì)、匯總、疊加、分析也方便、準(zhǔn)確。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的幫支持下，大大提高了測(cè)繪生產(chǎn)作業(yè)的自動(dòng)化、科學(xué)化、規(guī)范化程度。

5.數(shù)字化地籍圖可以作為地理信息系統(tǒng)(GIS)數(shù)據(jù)源，GIS是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下的與采集、存儲(chǔ)、管理、描述及分析地球表面與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，它已在規(guī)劃、管理、監(jiān)測(cè)、建設(shè)和決策等方面得到了廣泛運(yùn)用。

六、數(shù)字地籍測(cè)繪系統(tǒng)

數(shù)字地籍測(cè)繪系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，以全站儀、數(shù)字化儀、立體坐標(biāo)量測(cè)儀、解析測(cè)圖儀等自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器為輸入裝置，以數(shù)控繪圖儀、打印機(jī)等為輸出設(shè)備，再配以相應(yīng)的數(shù)字地籍測(cè)繪軟件，構(gòu)成一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、傳輸、數(shù)據(jù)處理及成果輸出于一體的高度自動(dòng)化的地籍測(cè)繪系統(tǒng)。

目前，在國內(nèi)市場(chǎng)上有許多數(shù)字測(cè)圖軟件，其中較為成熟的有廣州南方測(cè)繪儀器有限公司的CASS地形地籍成圖軟件，武漢瑞得軟件產(chǎn)業(yè)有限公司的RDMS數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)，北京清華山維新技術(shù)開發(fā)有限公司的EPSW電子平板測(cè)圖系統(tǒng)等。這幾種數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)均可用于地籍圖的測(cè)繪，并能按要求生成相應(yīng)的圖件和報(bào)表等。

七、結(jié)束語

數(shù)字地籍測(cè)量是數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用，數(shù)字地籍測(cè)量學(xué)是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)量的必然結(jié)果，它是應(yīng)用數(shù)字成圖系統(tǒng)融地籍測(cè)量的外業(yè)、內(nèi)業(yè)于一體的高效的地籍測(cè)量方法。數(shù)字地籍測(cè)量作為地籍測(cè)量的一個(gè)分支，數(shù)字地籍測(cè)量也必須遵循地籍測(cè)量的基本理論與基本方法，但是作為計(jì)算機(jī)等新技術(shù)應(yīng)用于地籍測(cè)量的結(jié)果，數(shù)字地籍測(cè)量與傳統(tǒng)地籍測(cè)量又有著明顯的區(qū)別。隨著數(shù)字化地籍測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用與推廣，人們對(duì)數(shù)字化地籍測(cè)量技術(shù)認(rèn)識(shí)越來越全面，利用越來越多。數(shù)字地籍測(cè)量必然取代傳統(tǒng)地籍測(cè)量，成為現(xiàn)代地籍測(cè)量的主要方法。

[1]劉瑾.現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用.工程技術(shù),2014(8).

[2]張飛.論現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的作用.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013(8).

[3]王慶喜.論數(shù)字化技術(shù)在地籍圖測(cè)量中的應(yīng)用.地質(zhì)·勘察·測(cè)繪，2013(10).

[4]何新.簡(jiǎn)述測(cè)繪技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用.勘察·測(cè)繪，2014(8).

楊柳(1985.09-)女，漢族，四川，自貢市萬象測(cè)繪有限責(zé)任公司，本科，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。