翟 棟
(山西省煤炭資源地質局,山西 太原 030045)
伴隨著農村城鎮化的發展和城市土地開發的加快,地籍測繪是政府進行城市土地規劃利用、農村土地開發的前提基礎,是政府進行有效土地資源管理的重要依據。黨的十八大以來,我國農村土地進行了多項改革試點,尤其是實施農村土地承包經營權確權登記的測量工作,這項工作涉及范圍廣,參與人員多,技術要求較高,選取高效、合理的土地測繪技術顯得至關重要。
在傳統的地籍測量中,主要采用外業實測方式,大部分的測量工作都是使用經緯儀、平板儀、水平儀進行測量,然后用白紙測圖的形式來繪制地籍測繪圖,工作人員的工作量大,工作效率低,測量誤差大,具體測繪過程受地形、氣候的影響較大。伴隨著互聯網計算機技術的發展及測量儀器的智能化而興起的數字化測繪技術,打破了傳統地質測繪工作時間與空間上的限制,極大提高了測繪的工作效率和精確度,使測繪工作變得更安全、準確、高效,從而提高測繪工作質量。
(1)工作效率高,流程靈活多樣。數字化測繪技術綜合運用全球定位系統(GPS)測量與航空遙感(RS)測量,將原來白紙測圖進行室內數字化,不僅提高野外數字化測量的工作效率,而且提高后期圖像處理效率。數字化測繪技術也使地籍測繪流程靈活多樣,不再拘泥于傳統的工作步驟流程,地籍圖的繪制貫穿測繪全過程。
(2)定位準確,成圖效果好。數字化測繪技術利用GPS-RTK,定位準確,精度高,能夠實現一邊行走一邊測繪,測繪的數據自動存儲和處理,再經過自動轉換輸出測繪所需的數據結果,繪制的數字化地圖成圖效果好。
(3)自動化、靈活性增大。數字化測繪技術測繪范圍大,靈活性強,自動化程度高,數字化測繪技術在基礎測繪操作完畢后,處理軟件可以進行后期自動分析處理,人工操作變少。
隨著地籍圖的信息化、數字化程度不斷提高,工作人員可以先采用全野外數字化測量技術進行前期數據的測量,再利用RTK與全站儀相互配合,從圖根控制到碎部點的測設,大大地提高工作效率和準確度。再根據測量結果繪制出地籍圖,形成了較為完整的數字化地圖。
全野外測圖主要運用PTK、全站儀、GPS接收器等測量工具獲取界址點坐標、界址點間距,進行基本地籍圖測繪。RTK在對地貌、河流、道路測量中具有優勢,視線不受遮擋,但是在測量過程中要避開樹木茂密的地方,以防止影響RTK信號的接收。全站儀使用前要對儀器常數、儀器光軸、光學對中器、望遠鏡視準軸和儀器水平軸進行嚴格檢查,保障測量精準度。全站儀使用過程中一要保障全站儀操作員與草圖繪制員通訊暢通,五個點或十個點后,及時確認點號的匹配度,防止串號;二要找一個明顯標志物,如電視天線,建筑物的避雷針等,時常檢測全站儀是否偏離方向。日常地籍測繪常采用解析法對界址點測量,測繪人員要檢測原控制點及界址點是否移動或丟失,未廢棄的界址點使用原編號,廢棄的界址點編號不能重復使用,新增界址點號要按照地籍子區域內最大界址點重新進行后續編號。
全野外數字化測繪技術自動化、集成化程度高,功能強大,適用范圍非常廣泛,受通視條件、能見度、氣候、季節等因素的影響和限制較小,能夠實現一邊行走一邊測繪,也可以事先進行坐標放樣,所測得的數據自動錄入系統進行存儲、轉換處理,最后輸出準確的測繪數據。與此同時,工作人員還可以對野外所測量出的各種測繪數據資源進行處理、傳輸和共享,便于內業工作人員數據處理和整合。
由計算機和航測軟件協調配合的航測數字測繪技術的應用可以說引領未來地籍測量的方向。航測數字技術是綜合運用遙感技術、航空攝影以及航測測圖的技術。技術人員先利用遙感技術、航空攝影將空中圖像拍攝下來,然后運用航測測圖對圖形行數據的判讀和識別后,形成了具有較高專業性和準確性的城鎮地籍測量數據,并利用專業繪圖軟件繪制地籍圖。測繪航空攝影的具體實施過程包括航測空域申請、航測儀的選用和檢定、航測時間、季節的選擇、攝區劃分、航空攝影、航空影像處理等技術環節。
航測空域申請由地方政府出具的《航空攝影空域申請報告》要最終獲取軍區司令部或者空軍司令部的同意,避免“黑飛”現象產生。航測飛機一般選用運-5小型單螺旋漿雙翼飛機,航測儀選用高精度數碼航測儀DMC2001,焦距為12mm,航測時間和季節的選定要根據不同地形類型來選定。平原地形測量太陽高度角>20°,丘陵和一般城鎮選擇太陽高度角>30°,山地和大中型城市太陽高度角要>45°,航測季節盡量選擇地表植被較少、沒有其他覆蓋物比如積雪、沙塵等季節,保障既有充足的光照,又避免過大的陰影,選擇能見度大于8km的碧空藍天或測區上方少云天氣。航測方向通常是按照東西向直飛,特殊情況下可以根據地形走勢,沿河流、海岸等任意方向飛行。航測攝影過程中要嚴格把控航測質量關。飛機起飛前,要對航空攝影機作常規檢查,確保各部件工作正常,各項設置參數無誤,光學鏡頭表面和濾光鏡要清潔干凈。航測過程中攝影員要實時監控檢影器、水平儀、航線彎曲度和航高高度,確保獲取的各項數據有效。
此方法將之前大量由人工來完成的外業操作轉為內業操作,同時還能提升測量數據處理的效率和精準度,可快速生成數字地形圖。在面積較大、地形地勢較復雜不便于外業操作的地籍測量過程中,可以選擇利用航測數字測繪技術,這樣可以大大提高數據處理的效率。
無人機攝影測量技術是在機器上搭載高分辨率的影像機,通過地面遙控方式獲取飛行線路的高清晰度的影像信息,飛行結束后再運用專業的處理軟件輸出含有位置信息的柵格圖像的應用技術。傳統載人機航測法具有成本大、靈活性差、操作繁瑣、安全隱患大等弊端,無人機攝影測量技術能夠有效克服載人機航測法的弊端,具有操作簡單、靈活性好、安全性高、準確度高、分辨率高、可視化實時監測等特點。隨著無人機技術已逐步完善、成熟并越來越多地應用到城市建設、農村普查的地籍測繪中來,啟飛應用的無人機搭載五鏡頭相機,進行土地面積數據采集、獲取高精度、高質量的影像信息,協同作業的側視圖像進行快速三維建模,繪制比例尺較大的地形圖。這大大減輕了測繪工作人員的工作量,節約了人力物力,在農村土地確權、城市建設規劃工作中值得推廣應用。
無人機測繪技術攝影操作更為簡便,測量精度大為提升,能夠滿足1:1000大比例測量需要,并且在無人機航測時會對影像進行初步處理,圖片的質量和精確度會更高。在使用過程中首先要提前設計好無人機的飛機區域、距離,并做好政府部門的報備工作;其次要注重每個測量區域控制點的選取與布置要合理,確保無人機攝像點與強電輻射源之間保持超過五度重疊的安全距離,兩個相鄰攝像點之間保持200m的間隔;再次,起飛前要注重飛機姿態和角度調整,無人機的攝像設備注意加固,防止鏡頭移動。最后,空中測量要建立高精度的三維模型,保證立體呈現測繪結果的三維性,按照空中三角測量方式進行測量。
傳統的地籍測量需要耗費大量的人力、物力和財力,工作效率低,測量精準不夠高。隨著科技的發展和政府對地籍測量信息的重視日益增強,為了更好地服務政府決策,測繪部門增強技術投入,逐漸引進了先進的數字化測繪技術,提高了地籍測繪過程中的信息化、自動化程度。與此同時,數字化測繪技術的應用降低了測繪工作人員的野外工作強度,但對技術能力和水平提出更高要求。因此,新時期的測繪工作人員應樹立全新的測繪理念,由傳統封閉式測繪方式向開放式測繪工作方式轉變,采用數字化測繪技術,利用高科技,引入數字技術實現測量精準化,不斷提升地籍測量的工作效率、準確度和精確度。