□潘 斌 李文龍 申淑娟 曾文華 阮方奇
(1.嘉善縣自然資源和規(guī)劃局;2.浙江省測(cè)繪科學(xué)技術(shù)研究院)
基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)是經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息的重要載體,直觀反映自然地理要素和地表人工設(shè)施的空間分布,是國(guó)家空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于自然資源與規(guī)劃、國(guó)防軍事、氣候氣象、生態(tài)環(huán)境、水利、防災(zāi)減災(zāi)、民政等多個(gè)領(lǐng)域。隨著信息化的深入發(fā)展,各行業(yè)對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的需求更加旺盛,對(duì)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性提出了更高要求。目前中國(guó)大多數(shù)地區(qū)基礎(chǔ)測(cè)繪更新均由地方財(cái)政撥款,以分塊更新方式下達(dá)更新測(cè)繪任務(wù),多年累加完成全域更新,一項(xiàng)任務(wù)通常以幾十、甚至上百平方千米計(jì)。用成片測(cè)繪的辦法更新基礎(chǔ)測(cè)繪,數(shù)據(jù)周期長(zhǎng)、出圖慢,無論是何種更新方法,前后2 次測(cè)量總會(huì)有時(shí)間間隔,短則幾個(gè)月,長(zhǎng)則幾年,期間地物變化,現(xiàn)勢(shì)性差。但是如果無限縮短測(cè)繪間隔,反復(fù)測(cè)繪,又會(huì)給財(cái)政帶來巨大負(fù)擔(dān)。
對(duì)基礎(chǔ)測(cè)繪來說,變化量最大的要素主要集中在居民地、道路及其帶來的周邊地物變化,而這些地物都屬于建設(shè)工程范疇,當(dāng)前國(guó)家正在大力推進(jìn)“多測(cè)合一”改革,即將工程項(xiàng)目在建設(shè)用地審批、城鄉(xiāng)規(guī)劃許可、規(guī)劃核實(shí)、竣工驗(yàn)收和不動(dòng)產(chǎn)登記等階段多項(xiàng)測(cè)繪業(yè)務(wù)整合,以統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)化成果共享為重點(diǎn),將歸口成果管理,推進(jìn)“多測(cè)合并、聯(lián)合測(cè)繪、成果共享”?!岸鄿y(cè)合一”的測(cè)繪對(duì)象有很強(qiáng)的針對(duì)性、選擇性、及時(shí)性和精確性,其成果輸送給基礎(chǔ)測(cè)繪,可以避免成片測(cè)量中的盲目性、重復(fù)性、滯后性。因此,采用“多測(cè)合一”成果更新基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究具有重要的實(shí)踐意義。
在浙江省,“多測(cè)合一”數(shù)據(jù)坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)采用 2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系。高程基準(zhǔn)采用 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)。平面控制測(cè)量應(yīng)在等級(jí)平面控制測(cè)量基礎(chǔ)上加密,需要等級(jí)控制時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)DB33/T 552《1∶500 1∶1000 1∶2000 數(shù)字地形圖測(cè)繪規(guī)范》的規(guī)定。與基礎(chǔ)測(cè)繪的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一致。
“多測(cè)合一”數(shù)據(jù)的一類地物點(diǎn)相對(duì)鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤±50 毫米,最大誤差≤±100 毫米,地物點(diǎn)間距中誤差≤±50 毫米;二類地物點(diǎn)相對(duì)鄰近圖根點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差≤±75 毫米,最大誤差≤±150毫米,地物點(diǎn)間距中誤差≤±75 毫米;平地高程注記點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差≤±0.15 米,丘陵地高程注記點(diǎn)相對(duì)于鄰近圖根點(diǎn)的高程中誤差≤±0.25 米。精度與基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的精度要求一致,可以滿足基礎(chǔ)測(cè)繪的精度要求。
“多測(cè)合一”的測(cè)繪內(nèi)容主要包括:一是建設(shè)用地預(yù)審和選址階段的選址測(cè)繪;二是用地規(guī)劃許可階段的土地勘測(cè)定界、調(diào)查和撥地測(cè)量;三是工程建設(shè)許可階段的建設(shè)圖測(cè)繪和房產(chǎn)面積預(yù)測(cè)算;四是施工階段的規(guī)劃放樣驗(yàn)線和規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量;五是竣工驗(yàn)收階段的土地核驗(yàn)、規(guī)劃核實(shí)、房產(chǎn)測(cè)繪、消防測(cè)量、人防測(cè)量、綠化測(cè)量、竣工測(cè)量和地下管線測(cè)量等。
從土地勘測(cè)定界測(cè)量中可以得到項(xiàng)目的范圍,實(shí)際測(cè)繪中要求測(cè)繪至建設(shè)用地紅線外一定范圍內(nèi),即為數(shù)據(jù)更新的范圍。房產(chǎn)面積測(cè)算中可獲得房屋等居民地要素的變化信息。綠地測(cè)量成果可提供花圃花壇等植被與土質(zhì)要素類的變化。地下管線測(cè)量可提供管線數(shù)據(jù)的變化情況??⒐y(cè)繪包括竣工測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)量控制點(diǎn)、建(構(gòu))筑物、道路、綠地、水系和管線及附屬設(shè)施等各種地形要素,以及地理名稱、注記等。從測(cè)繪的內(nèi)容上看,兩者重復(fù)較多,是非常好的更新數(shù)據(jù)源。
“多測(cè)合一”成果中可作為基礎(chǔ)測(cè)繪更新源的主要有控制點(diǎn)、水系、交通、居民地、植被、管線、地貌、地名。更新的重點(diǎn)是竣工驗(yàn)線的建筑物,界址(如圍墻等)范圍內(nèi)相應(yīng)變化的地物如內(nèi)部道路、花壇、綠地等。具體要求如下。
1.對(duì)于竣工圖和地形圖中均存在,且沒有變化的地物原則上以原地形圖為準(zhǔn),不進(jìn)行更新。
2.竣工圖中未完整表示的地物一律不更新。
3.控制點(diǎn)根據(jù)比例尺適當(dāng)取舍。
4.對(duì)于竣工建筑物應(yīng)采集竣工建筑物的最外沿(包括房檐、陽臺(tái)等)作為房屋邊界線。
5.單位內(nèi)部的消防栓應(yīng)表示,路燈、檢修井(包括上水、下水、雨水、電力、通訊、水篦子)等不表示,但運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、廣場(chǎng)、工礦企業(yè)內(nèi)固定、獨(dú)立的照射燈要表示。
6.大型居住小區(qū)內(nèi)主要道路上的路燈應(yīng)表示。
7.新增或變化的內(nèi)部道路,表達(dá)完整的應(yīng)依照竣工圖采集,表達(dá)不完整的應(yīng)充分考慮到四鄰地物的關(guān)系,在合理位置斷開。
8.已更新區(qū)域內(nèi)(如竣工建筑物周邊、內(nèi)部道路等)存在的高程點(diǎn)應(yīng)同時(shí)更新。
9.植被需進(jìn)行構(gòu)面。
利用“多測(cè)合一”成果更新大比例尺基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的主要流程如下。
1.更新范圍的確定。在數(shù)據(jù)更新之前,進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì),根據(jù)“多測(cè)合一”成果數(shù)據(jù)的范圍,確定數(shù)據(jù)更新的范圍和內(nèi)容。
2.更新圖層匹配。建立“多測(cè)合一”數(shù)據(jù)成果與基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的圖層對(duì)應(yīng)關(guān)系,選取包含基礎(chǔ)測(cè)繪要素的圖層,過濾掉不需要的圖層。
3.要素類匹配。建立多測(cè)合一數(shù)據(jù)要素類與基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)的要素類對(duì)應(yīng)關(guān)系,建立代碼轉(zhuǎn)換規(guī)則,過濾掉非必要的要素類,提高更新效率。
4.數(shù)據(jù)預(yù)處理。對(duì)多測(cè)合一數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,包括地圖編繪、圖形處理、拓?fù)涮幚砗蛯傩蕴幚淼?。一是地圖編繪。當(dāng)“多測(cè)合一”成果的比例尺大于待更新地形圖的比例尺時(shí),各要素需要按照目標(biāo)比例尺要求,依據(jù)《GB/T 20257.1國(guó)家基本比例尺地圖圖式 第1 部分1∶500 1∶1000 1∶2000 地形圖圖式》進(jìn)行地圖編繪。二是圖形處理。所有面、線要素中均不允許存在圓弧、B 樣條曲線和 Multiline 的線串,原數(shù)據(jù)中如存在該類型的線串,則需要在構(gòu)面前處理為與原形狀基本保持一致的多段線類型。三是拓?fù)涮幚?。各類點(diǎn)、線、面狀要素都不能有自重疊,以及不合理的相互重疊。線、面要素不能存在自相交。構(gòu)好的面要素與原始構(gòu)面邊線應(yīng)保證線與面的節(jié)點(diǎn)套合,最大誤差不超過0.01 米。四是屬性處理?!胺诸惔a”屬性字段為必填,不得為空,要素的圖形表示與“分類代碼”屬性保持一致。圖形的名稱、類型等屬性與圖面注記一致。有向點(diǎn)要素賦予“旋轉(zhuǎn)角度”屬性。
5.要素更新。逐層逐類提取多測(cè)合一中的地形圖要素,與原基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行融合替換。對(duì)缺少的必需要素或?qū)傩?,結(jié)合其他更新方法進(jìn)行更新。
6.數(shù)據(jù)接邊。用變更范圍的幾何形狀空間過濾原要素層的要素,只有與變更范圍相交或者在變更之內(nèi)的原要素才參與接邊步驟。同步處理接邊后的新要素的屬性,即開展屬性接邊。
7.對(duì)象化處理。有名稱或編碼的交通、有名稱的水系和行政境界等數(shù)據(jù)要進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)象化處理,當(dāng)數(shù)據(jù)質(zhì)量不滿足對(duì)象化要求時(shí),還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,形成與對(duì)象一一對(duì)應(yīng)的圖形對(duì)象或圖形組合對(duì)象。
8.元數(shù)據(jù)及附件更新。同步將地形圖對(duì)應(yīng)的元數(shù)據(jù)及附件進(jìn)行更新,包括更新范圍、數(shù)據(jù)來源、更新日期、更新情況說明等。
嘉善縣地處長(zhǎng)江三角洲沖積平原,地勢(shì)較為平坦,但是房屋密集,同時(shí)水系較發(fā)達(dá),河流縱橫交錯(cuò),通視條件較差,給傳統(tǒng)的外業(yè)測(cè)繪帶來諸多不便。因此,能否發(fā)揮多測(cè)合一數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性來降低成本、提升測(cè)繪效率對(duì)于該地基礎(chǔ)測(cè)繪更新業(yè)務(wù)具有重要意義。
為了更好地滿足自然資源“兩統(tǒng)一”管理需求,嘉善縣在已有基礎(chǔ)測(cè)繪和地理實(shí)體工作的基礎(chǔ)上,以基礎(chǔ)地理信息資源“一測(cè)多用、多測(cè)合一”為出發(fā)點(diǎn),重構(gòu)基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)工藝流程,完善基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)更新機(jī)制,打造適應(yīng)新時(shí)代信息化基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)模式,于2021 年完成了對(duì)魏塘街道、羅星街道、惠民街道、大云鎮(zhèn)、姚莊鎮(zhèn)、天凝鎮(zhèn)、陶莊鎮(zhèn)、干窯鎮(zhèn)和西塘鎮(zhèn)等區(qū)劃總計(jì)約50 平方千米范圍內(nèi)的測(cè)繪數(shù)據(jù)更新。
以嘉善縣已有的 1∶500、1∶2000地形數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對(duì),自動(dòng)提取變化數(shù)據(jù)包,確定更新范圍、過濾掉不需要的圖層以及要素類。在投入少量人力的情況下將內(nèi)外業(yè)工期縮短至不到2 個(gè)月,平面精度誤差±3.2 厘米,高程精度中誤差±4.5 厘米。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,地圖編繪以及圖形、拓?fù)?、屬性的處理,總?jì)圖根控制點(diǎn)2400 余個(gè)。逐層逐類更新要素并用變更范圍的幾何形狀空間過濾原要素層的要素,在部分地塊的位置與嘉善縣已有的1∶500 地形圖進(jìn)行接邊。將有名稱或編碼的交通、有名稱的水系和行政境界等數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)象化處理,質(zhì)量檢查通過后提交更新之后的數(shù)字線劃圖及基礎(chǔ)地理要素?cái)?shù)據(jù)庫。其中居民地要素更新率達(dá)到80%以上,管線要素更新率達(dá)到15.8%,要素更新檢測(cè)準(zhǔn)確率89%。整個(gè)嘉善縣各鎮(zhèn)街道“多測(cè)合一”測(cè)繪數(shù)據(jù)更新項(xiàng)目與傳統(tǒng)方法比較,測(cè)繪時(shí)間壓縮了30%~50%,費(fèi)用減少30%以上。
本文討論了綜合測(cè)繪和基礎(chǔ)測(cè)繪的區(qū)別與聯(lián)系、要素對(duì)應(yīng)關(guān)系,探討了兩者協(xié)同更新的可行性和操作流程。以嘉善縣為例,開展了“多測(cè)合一”成果更新城市基礎(chǔ)地形圖的應(yīng)用實(shí)踐,工作表明利用“多測(cè)合一”成果可有效改善基礎(chǔ)測(cè)繪的更新源、變化發(fā)現(xiàn)等問題,可大大降低現(xiàn)有基礎(chǔ)測(cè)繪變化發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)更新的成本和投入,具有越來越廣泛的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。
但客觀上,在要素表達(dá)方面,“多測(cè)合一”成果并不能完整地反映地物的變化,對(duì)于非工程項(xiàng)目引起的地物變化,還需要結(jié)合其他更新源或測(cè)圖方法進(jìn)行補(bǔ)充。在數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和管理機(jī)制方面,如果將“多測(cè)合一”與基礎(chǔ)測(cè)繪的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)綜合、工作統(tǒng)一管理,還可進(jìn)一步減少重復(fù)勞動(dòng),也將給不同機(jī)構(gòu)之間數(shù)據(jù)共享創(chuàng)造條件。