现代测绘技术在地籍测量中的应用及前景
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摘 要：本文阐述了现代测绘技术的多种测量模式在地籍测量中的应用背景，从高效的角度认为卫星定位测绘技术和遥感技术是今后地籍测量的趋势。
关键词：测绘技术；测量模式；地籍测量；
随着以数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的现代测绘技术体系的建立,4D产品以及高精度、高效率的新型测绘仪器的出现,地籍测量与现代测绘新技术的结合逐渐紧密,使地籍测绘从理论到实践发生了根本性变化。因此地籍测量必须为进一步建立地籍数据库和地籍管理系统提供准确、合理、规范、全面的基础数据。传统的地籍测量手段已经难以满足实际需要,现代测绘技术和方法在地籍测量中正发挥着巨大的作用。
1、现代地籍图的测量模式
根据地籍测量所特有的专业性,现代测绘技术对于地藉测量来讲,主要有野外数字测量、GPS测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量等几种模式。受环境和技术的约束,这些模式各有优缺点,但能相互补充,从而实现地籍信息的全覆盖采集。
1.1野外数字测量模式
全野外数字测绘产品主要是全野外测绘的基础数字地形图、地籍图,是建立适用于国土、规划、房产、城建、水利、电力等部门地理信息系统的主要基础信息库来源。地籍也是如此,地籍数据库和地籍管理系统质量的好坏,取决于运用这种测量模式采集的数据。
针对数字地籍测量的3个环节――权属调查、测量、编绘,作业流程的科学化是保证质量的关键,同时还要注意作业工具的合理选择和搭配。野外数字测量主要使用的是全站电子速测仪,根据所搭配使用的硬件不同分3种方式:
(1)全站仪+电子记录簿+测图软件。是利用全站仪在野外实地测量各种地籍要素(控制点和目标点)的数据,在数据采集软件的控制下,实时传输给电子记录簿,经过预处理后,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。
(2)全站仪+便携式计算机+测图软件。是集数据采集和数据处理于一体的数字式地籍测量方式。通过全站仪在实地采集全部地籍要素数据,由通信电缆将数据传输给便携式计算机,数据处理软件实时处理并显示所测地籍要素的符号和图形,原始采样数据和处理后的有关数据均记录于相应的数据文件或数据库中。由于现场成图,具有直观、快速、高效的优点。
(3)全站仪+掌上电脑（PDA）+测图软件。作业方式与②相同,采用蓝牙传输,这种系统定位于地籍数据的前端采集部分,通过使用体积较小、便于携带的PDA来满足外业测量的智能化、电子化要求。从地籍测量外业的结果来看,该系统具有多种数据格式的融合显示、多种地籍测量方法的可视化实现、自由测站的自动化计算功能,并且掌上电脑价格低廉、对环境和电力要求不高、操作简便、现场成图、速度和效率都很高。这种系统目前还不够完善,但随着硬件和软件的发展,前景十分广阔。
1.2 GPS测量模式
GPS本身就是现代测绘技术的一种标志。在现代地籍测量中主要用GPS测量控制整个测区,以满足精度的需要。随着GPS RTK（全球定位系统 实时动态差分法）技术的迅速发展,GPS RTK技术几乎覆盖整个测量领域。这种测量模式能实时地获取地籍要素坐标信息(通过实例证明,可以得到厘米级甚至更高精度),能够满足地籍测量高精度的前提下,在作业现场提供经过检验的测量成果,摆脱后处理的负担和外业返工的困扰。GPS RTK技术主要有两种方式:
（1）GPS RTK接收机+测图软件。利用GPS RTK接收机在野外实地测量各种地籍要素数据,经过GPS数据处理软件进行预处理,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。GPS RTK接收机是一种实时快速、高精度、远距离的数据采集设备。其显著的优点是控制点大大减少,测量效率大大高。缺点是必须绘制测量草图,一些无线电死角和卫星信号死角无法采集数据,必须用全站进行补充且设备价格昂贵。
（2）GPS RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。
（3）手持GPS（GPS模块与PDA的完美结合）+测图软件。手持GPS是根据定位系统的各卫星发来的各自位置和时间信息,算出持有者的位置并告诉使用者，以此进行导航和定位。目前，由于定位卫星的数目较少且信号较弱，使得这一技术难以应用于地籍测量等精度要求较高的专业测量，但随着伽俐略卫星定位系统和俄罗斯的GLONASS卫星定位系统及我国北斗卫星定位系统的逐步建成使用，加上早已投入使用的美国的GPS定位系统，测绘技术将实现双星、三星乃致多星定位，这一技术的实现将革命性地提高测绘精度，提高作业测绘效率和降低测绘成本，在地籍测量中它必将发挥出重要的作用。
1.3遥感模式
应用遥感模式进行地籍测量前景非常广阔，广义的遥感还包含数字摄影测量技术。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源,以激光测距系统(LIDAR)、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段的迅速发展,不但能完成地籍线划图的测绘,还可以得到各种专题的地籍图(如正射影像地籍图、三维立体数字地籍图等),同时利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量作好参照。由于地籍测量的精度要求较高,数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,其控制点和目标点主要采用航测区域网法和光束法进行平差,即所谓的空三加密,进而通过专有数字摄影测量的数据处理软件,完成地籍测量的内外业。数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强,既具有线划地图的几何特征,又具有数字直观、易读的特性;地籍图上的界址点完善,不受通视条件的限制;除要用GPS像控和地籍权属调查外,大部分工作均是在内业中完成,既减轻了劳动强度,又提高了工作效率,是一种广有前途的地籍测量模式。
1.4内业扫描数字化测量模式
用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据,而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到,或把已有界址点的坐标数据输入计算机,然后将这两部分数据叠加,并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式,即在已有的地形图上根据地籍台帐实地标绘宗地界址线,划分街道、街坊、调查区及编号,调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数,标示不清或精度不符时，可待日后做地籍调查和变更填补;这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强,并且具有完备的控制点和目标点。
鉴于现代测绘技术在地籍测量中的几种模式,可以总结现代地籍测绘技术的3个特点:专业性、数字化、网络化,即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统以实现网络办公自动化。但是上述4种模式以及各种组合方式各有优缺点和适应范围,因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况(地形、地貌、建筑物、已有资料等)、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景,可以选择经济、高效的测量模式,以达到地籍测量的精度要求。
2、现代地籍测绘技术的基本框架
现代测绘技术是运用到地籍测量中的一些先进的技术和方法,它是融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库，并通过一定的途径建立地籍管理系统,为完成“数字国土”工程、实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。现代地籍测绘主要是采用自动采集地籍要素的方式,利用全站仪、计算机或PDA采集地籍要素,传输到计算机上,运用专用的地籍数据处埋软件,对其进行分析、整理、编辑和入库。其基本流程为:
(1)资料分析:对测区已有的地籍数据(包括已有的地形图、地籍档案资料、已有的控制资料和电子文档等)进行分析,熟悉测区地形,根据本身已有的设备和最终建立地籍数据库的要求确定采用何种测量技术。在资料分析过程中可以考虑能否使用“准地籍测量”。
(2)数据获取:数据获取途径包括两种:第一种是通过上述分析,直接利用已有的资料,如原始的正确的地籍档案资料等;第二种是野外直接采集与收集。数据采集必须根据建立数据库的要求,得到适宜的数据格式。数据获取的内容一般包括全要素地形数据、地籍数据、地类数据、控制数据。
(3)数据编辑、整理、入库:对于获取的各种数据,按照数据库建库技术要求进行编辑、整理、入库,并进行各种统计、分析、汇总,最终建立地籍数据库,形成地籍管理系统。
3、结语
综上所述,随着GPS卫星的拓展和Galileo计划的全面实施,各种航空航天设备的精度不断提高,利用卫星定位测绘技术和遥感技术将是现代地籍测量手段中最具有广泛前景的技术。
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