浅谈数字地籍的测量

魏喜旺 韩文保

一、数字地籍测量概述

数字地籍测量模式有三种，它们分别是野外数字地籍测量模式、数字摄影地籍测量模式和内业扫描数字化地籍测量模式。这三种模式各有优缺点，它们相互补充，相辅相成，实现地籍信息的全覆盖采集。本文主要探讨使用最广泛的野外数字地籍测量模式。

对于尚未测绘大比例尺地籍图的城镇地区，野外数字地籍测量模式是一种可行和非常值得推荐的测量模式。所采集的数据经过后续软件的处理，便可得到该地区的大比例尺地籍图以及其他各种专题图，同时还可以为建立该地区的地籍数据库提供基础数据。

根据数据采集所使用的硬件不同又可分为如下几种模式：

1.全站仪+电子记录簿+测图软件

这种采集方式是利用全站仪在野外实地测量各种地籍要素的数据，在数据采集软件的控制下实时传输给电子手簿，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。这是早期主要的数字地籍测量模式。其优点是容易掌握，缺点是草图绘制复杂，容易出错，功效不高。

2.全站仪+便携式计算机+测图软件

这是一种集数据采集和数据处理于一体的数字式地籍测量方式，由全站仪在实地采集全部地籍要素数据，由通信电缆将数据实时传输给便携式计算机，数据处理软件实时地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，因而这种模式具有直观、速度快、效率高的优点。其缺点为便携式计算机价格昂贵、适应野外环境的能力较差。

3.全站仪+掌上电脑+测图软件

这种模式的作业方式与上一种相同。由于掌上电脑价格低廉、操作简便、现场成图、速度快、效率高，其应用前景十分广阔。

4.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的数据，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、远距离数据采集设备，发展于20世纪90年代中期。其显著的优点是控制点大大减少。在平坦地区，一个控制点可测量几十平方公里甚至几百平方公里；在复杂地区，也比前三种模式的控制点减少10倍以上，因此其测量效率大大提高。其缺点为必须绘制测量草图。一些无线电死角和卫星信号死角无法采集数据，必须用全站仪进行补充。

5.GPS-RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件

这种模式将克服以前集中数字测量模式的缺点，发挥它们各自的优点，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、高效率的内外业一体化采集地籍信息，是未来发展的必然方向。这种方法的特点是：

一是自动化程度高。数字地籍测量的野外测量能够自动记录，自动解算处理，自动成图、绘图，并向用图者提供可处理的数字地图。数字地籍测量自动化的效率高，劳动强度小，错误几率小，绘制的地图精确、美观、规范。

二是精度高。模拟测图方法的比例尺精度决定了图的最高精度，图的质量除点位精度外，往往与图的手工绘制有关，因此，无论所采用的测量仪器精度多高，测量方法多精确，都无法消除手工绘制对地籍图精度的影响。数字地籍测量在记录、存储、处理 成图的全过程中，观测值是自动传输的，数字地籍图毫无损失地体现外业测量精度。

三是显示性强。数字地籍测量克服了纸质地籍图连续更新的困难。地籍管理人员只需将数字地籍图中变更的部分输入计算机，经过数据处理即可对原有的数字地籍图和相关的信息作相应的更新，保证了地籍图的现势性。数字地籍测量的这种优势在城镇变更地籍中能得到充分体现。

四是整体性强：常规地籍测量是以图幅为单位组织施测。数字地籍测量在测区内部不受图幅限制，作业小组的任务可按照河流、道路的自然分界来划分，也可按街道或街坊来划分，当测区整体控制网建立后，就可以在整个测区内的任何位置进行实测和分组作业。其成果可靠性强，精度均匀，减少了常规测量接边的问题。

五是适用性强。数字地籍测量是以数字形式储存的，可以根据用户的需要在一定范围内输出不同比例尺和不同图幅大小的地籍图，输出各种分层叠加的专用地籍图。数字地籍图可以方便地传输、处理和供多用户共享，可以自动提取点位坐标、两点间距离、方位角，量算宗地面积，输出各种地籍表格，等等；通过接口，数字地籍图可以供地理信息系统建库使用；可依软件的性能，方便地进行各种处理、计算，完成各项任务；数字地籍测量既保证了高精度，又提供了数字化信息，可以满足建立地籍信息系统及各专业管理信息系统的需要。

二、数字地籍测量的作业流程

数字地籍测量可以分为三个阶段，即数据采集、数据处理和数据的输出。

1.数字地籍测量的软硬件环境

（一）数字地籍测量系统硬件的组成，数字地籍测量系统是以计算机为核心的。全站型电子速测仪采集野外数据通过数据记录器（电子手簿卡、掌上电脑）输入计算机（包括台式和便携式）。功能较全的全站型电子速测仪可以直接与计算机进行数据传输。若用便携式计算机作电子平板，则可将其带到现场，直接与全站仪通信，记录数据，实时成图。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息，系一种多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪，简称全站仪。

绘图仪和打印机是该系统不可缺少的输出设备。数字化仪通常用于现有地图的数字化工作。其他输入、输出设备还有图像/文字扫描仪、磁带机等。计算机与外接输入、输出设备的连接，可通过自身的串行接口、并行接口及计算机网络接口实现。

（二）数字地籍测量软件的功能，数字地籍测量软件是数字地籍测量系统的关键。一个完整的数字地籍测量软件应具有数据采集、数据输入、数据编辑处理、数据管理、整饰和数据输出功能，如下图所示。软件必须通用性强，稳定性好，数据的表示和编辑直观、简洁，使用时应该尽可能为用户提供方便，采用菜单驱动方式和鼠标工作方式，并且对中文的支持也是必不可少的。处理后的结果可以列表方式、文件方式或以图件方式输出，绘制出的图应符合国家标准图式。

三、数据处理

数据处理是数字地籍测量系统中的一个非常重要的环节。由于数字地籍测量中数据类型涉及面广，信息编码复杂，其数据采集方式和通信方式形式多样，坐标系统往往不一致，这对数据的应用和管理是不利的，因而对数据进行加工处理，统一格式，统一坐标，形成结构合理、调用方便的分类数据文件，是数字地籍测量软件中不可缺少的功能组成部分。数据处理软件通常由数据预处理模块和数据处理模块组成。

四、图形输出

图形输出是测图软件中不可缺少的重要组成部分。各种测量数据和属性数据，经过数据处理之后形成图形数据文件，供图形输出模块使用。图形输出模块具有图形截幅、绘图比例尺确定、图式符号注记及图廓整饰等功能。

参考文献：

[1]金其坤，主编.地籍测量[M].北京：地质出版社，1994.

[2]方允治，郑德，殷骁征，冯林.数字地籍测量控制网的建立和精度分析[N].山东建筑工程学院学报，2004，19（3）：61-64.