測繪技術在自然資源調查與開發利用規劃的應用

王寬彪，李曉燕，秦學紅

（江蘇省地質調查研究院，江蘇 南京 210003）

0 引言

1 衛星遙感和無人機技術的應用

1.1 衛星遙感和無人機技術

衛星遙感技術也叫3RS技術，可以在最短時間內迅速得到有關數據，同時通過電磁波的有關性質得到信息并展開迅速分析和處理[7]，故其觀測的信息具有宏觀性、綜合性的特點。另外，衛星遙感技術能夠長時間持續觀察，構成有順序的信息。衛星遙感技術不受地面因素（如水陸交通）的影響，不會受主權以及部分生態環境的影響。從整體上看，遙感衛星相片（同樣精準度面積）的成本和無人機相比要低很多。無人機技術在近年來發展很快，其能夠運用到自然資源調查中，特別是國土資源管理中特別重要，更好地提升了國土資源管理的測繪結果準確性與可靠性，符合國土資源管理具體需要。經過實踐來看，無人機技術在土地利用、土地整理、不動產登記、礦山測量等層面獲得了十分顯著的效果。

1.2 衛星遙感和無人機技術在自然資源調查中的應用

1.2.1 在水資源調查中的應用

我國人口占據世界的20%，擁有的水資源占世界的6%，人均水資源占有量是世界平均的1/4，是世界上13個貧水國的一員，因此對水資源的調查和管理十分重要。使用遙感技術可以及時了解我國江河湖海的岸線變化、水質情況、沿岸企業的污水排情況等，為制定水資源利用規劃、執行水資源法規提供依據。

1.2.2 在森林資源調查中的應用

使用無人機技術可快速、準確、清晰地獲得森林資源的信息，為制定保護措施和管理對策提供有效的數據。

1.2.3 在土地資源調查中的應用

無人機航測技術能夠運用在土地整理過程中的各個時期：運用無人機航測技術能得到DOM、DEM、DLG結果，應用這三種結果監理項目的三維立體模型，土地管理人員、決策人員、計劃設計人員、評審人員可以在工作中對工程進行了解掌握、思考研究，同時提出科學對策，制定可行性研究報告等。如圖1所示。

詩歌作為一種話語方式，以其特殊的韻律和節奏臨摹社會和現實、仿擬自然和世界等具體事物，除此之外，更注重借助韻律和節奏映射詩人的獨特感受和對客觀世界抽象事物的認知和詮釋。[8]詩歌是帶有音樂性的思想。[9]詩歌本身就是一種比較注重韻律和節奏感的體裁，所以，構成詩歌的語言成分不僅要有助于表達出詩歌的意義和內涵，而且要使讀者感到瑯瑯上口。詩人通常會借助于具有韻律性的語言詞匯，或直抒胸臆或間接委婉地抒發內心的情感，使得詩歌不僅外在形式美觀，而且內在表達情感豐富。因此，讀者通過朗讀詩歌可以跟詩人產生精神上的共鳴。

圖1 在土地資源調查中運用無人機航測技術

1.2.4 在生物資源調查中的應用

無人機在農業中的應用已經有一段時間，通過增強無人機的運載能力，為農作物噴灑農藥實現更便捷的操作，并大幅解放了人力。而在林業有害生物防治過程中無人機技術同樣具備巨大的優勢。相比于人力工作，在林業有害生物防治方面，無人機技術既能夠節約人力成本，同時又能夠實現更精確和全面的觀察，幫助管理人員及時發現病蟲害問題，提高林業管理的可靠性，如圖2所示。

圖2 在林業有害生物防治過程中應用無人機

1.2.5 在礦山資源調查中的應用

在中國北斗衛星遙感設備運用以來，我國的空間定位技術水平得到了迅速提高，因此更好地推動中國航空勘查技術的進步與健全。眾所周知，無人機空中勘察技術是將GPS遙感傳輸技術、無人機飛行技術、圖像結合技術互相結合的整體性航拍勘探手段，在勘察準確性、測繪方面取得了很多成就，在礦山勘探方面，無人機空中勘察技術的優勢，是礦山勘察技術發展的趨勢，如圖3所示。

圖3 在礦山資源調查中應用無人機

1.2.6 在煤炭、石油和天然氣調查中的應用

無人機系統運用現代科技力量，為石油化工行業在安全巡查、地貌勘探、企業設施安全等保駕護航，如圖4所示。

衛星遙感和無人機技術最終形成了包含測繪目標即時信息的衛星照片和高清圖片，不同時間拍攝的衛星照片和高清圖片反映了測繪目標信息的數據動態變化，為利用MapGIS和Auto－CAD制作各種反映自然資源現狀的圖件，利用ArcCatalog對自然資源的發展變化趨勢做好分析與研究奠定堅實的基礎。

2 MapGIS和AutoCAD的應用

2.1 MapGIS

MapGIS是將現階段最新的圖形、圖像、地質、地理、遙感、測繪、人工智能、計算機科學互相結合的較大的智能軟件體系，即把數字制圖、數據庫管理以及空間分析結合形成空間信息體系。將衛星照片和高清圖片直接掃描成MapGIS默認的TIFF或MSI格式的柵格文件，通過圖形處理的輸入編輯模塊將柵格數據轉換成矢量數據。這種矢量數據的組成是點、線、面，是組成圖件最基本的要素，在圖形矢量化的時候，因為手工操作存在誤差、數字化設施與掃描準確性、原圖圖紙變形等原因，讓輸入的圖形的位置和理論上圖形應在的位置存在一些誤差，必須通過MapGIS實用服務的誤差校正模塊進行校正，以符合精度的需要。無論采用什么樣的底圖進行矢量化，地形、等高線、河流、公路、鐵路、村莊等基本地理信息的點、線、面，自然資源規劃的名稱（點）、范圍（線）、性質（面）等要素都要存儲于不同的圖層，以便于這些基本要素屬性數據的錄入和與其他類型數據如AutoCAD數據的互相轉換[8]。

2.2 AutoCAD

AutoCAD在進行單線條設計中（無線寬、Line）、畫二維多義線（Pline）、精確捕捉（Snap）、延長（Extend）、修剪（Trim）、圓角（Fillet）、鏡像（Mirror）、伸展（Stretch）和查詢（Inquiry）具有一定特殊性，同時這種設計的形式是比較寬松的，也可以給出很多樣式的接口技術〔AutoCAD目的是和外界的高級語言程序、數據庫管理體系以及和CAD軟件互相存在的接口，如ASCII/二進制圖像替換文件（DXF/DXB）、開始圖像替換準確文件（IGES）、提煉文件（TXT）以及命令組文件（SCR等）〕，由于其獨特的性質，受到很多人的青睞[2]。

AutoCAD事實上逐漸變成一類微機CAD系統的準則，工程設計者溝通所運用的語言是公共語言?？傊?，采用MapGIS系統中數字地形圖的優點與Au-toCAD的設計氛圍，并且讓ASCII/二進制圖形交換文件（DXF/DXB）產生參數接口效果，能夠在進行設計過程中提高工作效率。

MapGIS體系對不規范線條以及字符的處理與展現，同時明確圖庫體系等性質的是在地圖方面有研究的管理人員，實際上要將數字化轉化為具體情況，采用MapGIS的特性進行科學的設計及監管，相對于AutoCAD而言，MapGIS在這方面顯得有些力不從心。

2.3 MapGIS與AutoCAD之間的數據轉換

AutoCAD的DWG文件格式轉移到MapGIS的文件格式，實際步驟如下。

（1）打開AutoCAD，把DWG格式的文件保存為DXF格式的交換文件。

（2）在MapGIS中處理圖形，將其變成裝好的DXF文件。

（3）選取要轉換的圖層，保存成點和線的文件[3]。應該注意的是，DWG文件中的曲線是不能單純地通過上面的形式轉到MapGIS中，所以要在轉換前在曲線軌跡運用的多線段手動進行矢量化。

（4）針對DWG文件中的模塊，轉入之前要進行爆破。

（5）DWG文件中有對應的色塊，無法轉換MapGIS，要在MapGIS中進行新的拓撲造區。

（6）一些AutoCAD的線條轉入MapGIS以后，拐點特別密集，對圖形展現特別不利，也占用了存儲空間，這就需要將圖像的正確要求作為標準，解決此類型線的抽稀問題。

（7）進行改變之后的點、線、面等文件應該按照MapGIS的分層要求進行物理分層，同時調節圖形參數。

3 AutoCAD和MapGIS在自然資源調查中的應用

以礦山資源調查為例，利用MapGIS和AutoCAD制作礦山資源開采現狀為主題的圖件。圖件除含有基本地理信息的點、線、面等信息以外，也包括礦山資源采伐現狀點、線、面信息[4]。經過查詢有關地質勘探報告，利用礦權、探礦權的許可證文件，找到允許開采范圍的拐點坐標。然后把得到的這部分拐點坐標，投射至平面聯系套合圖的各個方面，通過拓撲明確位置，形成這種圖層的線與點文件，進行兩者之間的互相比較，發現準確的拐點坐標圖層。

省級單位項目小組要提供礦區拐點坐標，規定礦區的范圍，通過MapGIS系統不規范的線條以及字符進行處理以及展現，較強的圖庫操作體系等功能要優先運用在地形圖管理層面。實際上根據數字化地形圖的狀況，運用MapGIS的編輯功能進行規劃以及管理時，會出現心有余而力不足的狀況。

4 ArcCatalog的應用

ArcCatalog可以對自然資源發展變化趨勢進行分析，該數字化技術包括地圖數據化技術、數字攝影測量技術以及數字化成圖技術3個部分[5]。運用地圖數字化技術進行有關自然測繪時，應該對各種測繪目標地籍圖進行更好的處理，實際在以前測量過程中，處理地籍圖數據的時間較長，有較大的工作量，同時在很大程度上還提高了施工成本。所以，應該加強ArcCatalog技術在自然資源調查中的應用，能夠更好地控制施工成本，縮短施工時間，同時可以確保地圖的準確性，從而逐漸提高測繪效果與水準。在數字攝影測量技術方面，以測繪與數字攝影為基準，運用互聯網展開圖像整理，進而使圖像更加數字、合理和正確。就數字化圖像技術而言，應用電子手薄、電子平板和全站儀式數字化制圖技術等設施，可以在第一時間內做好數據采集和繪制圖像工作[6]。進一步確保地圖的正確性和有效性，逐漸提升我國地質測繪工程技術。例如，在野外收集數據然后就要把具體測量得到的每種信息都輸入計算機中，在要處理每種數據信息的前提下，把其整理為圖形，同時進行數據處理，進而形成地籍圖。

5 結語

隨著社會主義建設事業的高速進步，人們獲得生態資源逐漸增多，只有掌握自然資源的現狀和變化發展趨勢，才可以提高自然資源研發和運用。目前的GPS、北斗全球定位系統發展速度，MapGIS、AutoCAD、ArcCatalog等地理信息系統也在不斷的升級。要想讓地質測繪技術能夠不斷向前發展，需要主動加大測繪技術在進行測繪中的運用力度，繼續探索新型項目檢驗新技術，讓科學技術在工程檢測中逐漸得到應用，逐漸提高我國在項目測繪技術方面的水平。