□潘 斌 李文龍 申淑娟 曾文華 阮方奇
(1.嘉善縣自然資源和規劃局;2.浙江省測繪科學技術研究院)
基礎測繪數據是經濟社會信息的重要載體,直觀反映自然地理要素和地表人工設施的空間分布,是國家空間信息基礎設施的重要組成部分,廣泛應用于自然資源與規劃、國防軍事、氣候氣象、生態環境、水利、防災減災、民政等多個領域。隨著信息化的深入發展,各行業對基礎測繪數據的需求更加旺盛,對數據的現勢性提出了更高要求。目前中國大多數地區基礎測繪更新均由地方財政撥款,以分塊更新方式下達更新測繪任務,多年累加完成全域更新,一項任務通常以幾十、甚至上百平方千米計。用成片測繪的辦法更新基礎測繪,數據周期長、出圖慢,無論是何種更新方法,前后2 次測量總會有時間間隔,短則幾個月,長則幾年,期間地物變化,現勢性差。但是如果無限縮短測繪間隔,反復測繪,又會給財政帶來巨大負擔。
對基礎測繪來說,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工程范疇,當前國家正在大力推進“多測合一”改革,即將工程項目在建設用地審批、城鄉規劃許可、規劃核實、竣工驗收和不動產登記等階段多項測繪業務整合,以統一規范標準、強化成果共享為重點,將歸口成果管理,推進“多測合并、聯合測繪、成果共享”?!岸鄿y合一”的測繪對象有很強的針對性、選擇性、及時性和精確性,其成果輸送給基礎測繪,可以避免成片測量中的盲目性、重復性、滯后性。因此,采用“多測合一”成果更新基礎測繪數據的應用研究具有重要的實踐意義。
在浙江省,“多測合一”數據坐標系統應采用 2000 國家大地坐標系。高程基準采用 1985 國家高程基準。平面控制測量應在等級平面控制測量基礎上加密,需要等級控制時,應符合現行地方標準DB33/T 552《1∶500 1∶1000 1∶2000 數字地形圖測繪規范》的規定。與基礎測繪的數學基礎一致。
“多測合一”數據的一類地物點相對鄰近圖根點的點位中誤差≤±50 毫米,最大誤差≤±100 毫米,地物點間距中誤差≤±50 毫米;二類地物點相對鄰近圖根點的點位中誤差≤±75 毫米,最大誤差≤±150毫米,地物點間距中誤差≤±75 毫米;平地高程注記點相對于鄰近圖根點的高程中誤差≤±0.15 米,丘陵地高程注記點相對于鄰近圖根點的高程中誤差≤±0.25 米。精度與基礎測繪數據的精度要求一致,可以滿足基礎測繪的精度要求。
“多測合一”的測繪內容主要包括:一是建設用地預審和選址階段的選址測繪;二是用地規劃許可階段的土地勘測定界、調查和撥地測量;三是工程建設許可階段的建設圖測繪和房產面積預測算;四是施工階段的規劃放樣驗線和規劃監督測量;五是竣工驗收階段的土地核驗、規劃核實、房產測繪、消防測量、人防測量、綠化測量、竣工測量和地下管線測量等。
從土地勘測定界測量中可以得到項目的范圍,實際測繪中要求測繪至建設用地紅線外一定范圍內,即為數據更新的范圍。房產面積測算中可獲得房屋等居民地要素的變化信息。綠地測量成果可提供花圃花壇等植被與土質要素類的變化。地下管線測量可提供管線數據的變化情況??⒐y繪包括竣工測量范圍內測量控制點、建(構)筑物、道路、綠地、水系和管線及附屬設施等各種地形要素,以及地理名稱、注記等。從測繪的內容上看,兩者重復較多,是非常好的更新數據源。
“多測合一”成果中可作為基礎測繪更新源的主要有控制點、水系、交通、居民地、植被、管線、地貌、地名。更新的重點是竣工驗線的建筑物,界址(如圍墻等)范圍內相應變化的地物如內部道路、花壇、綠地等。具體要求如下。
1.對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,不進行更新。
2.竣工圖中未完整表示的地物一律不更新。
3.控制點根據比例尺適當取舍。
4.對于竣工建筑物應采集竣工建筑物的最外沿(包括房檐、陽臺等)作為房屋邊界線。
5.單位內部的消防栓應表示,路燈、檢修井(包括上水、下水、雨水、電力、通訊、水篦子)等不表示,但運動場、廣場、工礦企業內固定、獨立的照射燈要表示。
6.大型居住小區內主要道路上的路燈應表示。
7.新增或變化的內部道路,表達完整的應依照竣工圖采集,表達不完整的應充分考慮到四鄰地物的關系,在合理位置斷開。
8.已更新區域內(如竣工建筑物周邊、內部道路等)存在的高程點應同時更新。
9.植被需進行構面。
利用“多測合一”成果更新大比例尺基礎測繪數據的主要流程如下。
1.更新范圍的確定。在數據更新之前,進行數據比對,根據“多測合一”成果數據的范圍,確定數據更新的范圍和內容。
2.更新圖層匹配。建立“多測合一”數據成果與基礎測繪數據的圖層對應關系,選取包含基礎測繪要素的圖層,過濾掉不需要的圖層。
3.要素類匹配。建立多測合一數據要素類與基礎測繪數據的要素類對應關系,建立代碼轉換規則,過濾掉非必要的要素類,提高更新效率。
4.數據預處理。對多測合一數據進行數據預處理,包括地圖編繪、圖形處理、拓撲處理和屬性處理等。一是地圖編繪。當“多測合一”成果的比例尺大于待更新地形圖的比例尺時,各要素需要按照目標比例尺要求,依據《GB/T 20257.1國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,原數據中如存在該類型的線串,則需要在構面前處理為與原形狀基本保持一致的多段線類型。三是拓撲處理。各類點、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。構好的面要素與原始構面邊線應保證線與面的節點套合,最大誤差不超過0.01 米。四是屬性處理。“分類代碼”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。有向點要素賦予“旋轉角度”屬性。
5.要素更新。逐層逐類提取多測合一中的地形圖要素,與原基礎測繪數據進行融合替換。對缺少的必需要素或屬性,結合其他更新方法進行更新。
6.數據接邊。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據要進行數據對象化處理,當數據質量不滿足對象化要求時,還需對數據進行整理,形成與對象一一對應的圖形對象或圖形組合對象。
8.元數據及附件更新。同步將地形圖對應的元數據及附件進行更新,包括更新范圍、數據來源、更新日期、更新情況說明等。
嘉善縣地處長江三角洲沖積平原,地勢較為平坦,但是房屋密集,同時水系較發達,河流縱橫交錯,通視條件較差,給傳統的外業測繪帶來諸多不便。因此,能否發揮多測合一數據的現勢性來降低成本、提升測繪效率對于該地基礎測繪更新業務具有重要意義。
為了更好地滿足自然資源“兩統一”管理需求,嘉善縣在已有基礎測繪和地理實體工作的基礎上,以基礎地理信息資源“一測多用、多測合一”為出發點,重構基礎測繪生產工藝流程,完善基礎測繪數據更新機制,打造適應新時代信息化基礎測繪生產模式,于2021 年完成了對魏塘街道、羅星街道、惠民街道、大云鎮、姚莊鎮、天凝鎮、陶莊鎮、干窯鎮和西塘鎮等區劃總計約50 平方千米范圍內的測繪數據更新。
以嘉善縣已有的 1∶500、1∶2000地形數據庫為基礎進行數據分析比對,自動提取變化數據包,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外業工期縮短至不到2 個月,平面精度誤差±3.2 厘米,高程精度中誤差±4.5 厘米。對數據進行預處理,地圖編繪以及圖形、拓撲、屬性的處理,總計圖根控制點2400 余個。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據進行數據對象化處理,質量檢查通過后提交更新之后的數字線劃圖及基礎地理要素數據庫。其中居民地要素更新率達到80%以上,管線要素更新率達到15.8%,要素更新檢測準確率89%。整個嘉善縣各鎮街道“多測合一”測繪數據更新項目與傳統方法比較,測繪時間壓縮了30%~50%,費用減少30%以上。
本文討論了綜合測繪和基礎測繪的區別與聯系、要素對應關系,探討了兩者協同更新的可行性和操作流程。以嘉善縣為例,開展了“多測合一”成果更新城市基礎地形圖的應用實踐,工作表明利用“多測合一”成果可有效改善基礎測繪的更新源、變化發現等問題,可大大降低現有基礎測繪變化發現、數據更新的成本和投入,具有越來越廣泛的現實意義和推廣價值。
但客觀上,在要素表達方面,“多測合一”成果并不能完整地反映地物的變化,對于非工程項目引起的地物變化,還需要結合其他更新源或測圖方法進行補充。在數據標準和管理機制方面,如果將“多測合一”與基礎測繪的數據標準協調綜合、工作統一管理,還可進一步減少重復勞動,也將給不同機構之間數據共享創造條件。