数字化测绘在我国国土发展中的应用研究

李欣LI Xin

（河南省资源环境调查三院，郑州 450000）

1 数字化测绘的优势

1.1 对被测地形地貌的认知更加准确

传统的对国土进行测量的工具一般都是使用全站仪，然后这种工具无论是在准确度上还是效率上都有较为明显的不足，数字化测绘技术则不同，可以先对所处的地形地势进行一定的模拟，因此其所估量出来的数据结果会相对更为准确，能够极大提高国土测量工作的效率，在测绘过程中，地形地貌对数据的影响大大降低，工作效率大大提高，工作难度也大大降低。同时，经过一段时间的变化，地形地貌会产生变化，数字化测绘技术可以做到实时监控，及时更新数据。与此同时，数字化测绘技术同传统的手工测量相比，除了测量效率较高以外，精准度也是较高的，并且在互联网的普及下，数字化测绘是通过联网的方式，利用相关系统来进行精准测量，控制测量过程，这也就避免了一些人为因素导致的误差，大大提高了数据的精确性。（图1）

图1 新型数字化测绘的应用流程

1.2 有着广泛的技术应用范围

数字化技术随着国家经济的发展获得了广泛的应用，这种应用是不仅仅局限在国土测量中。数字化测绘技术还可以联网获取客户的信息和需求，对其信息进行深入分析，使得信息发挥更多的作用。除此以外，数字化测绘除了能够输出数据以外，还能对已经获取的图形进行一定的压缩和拼接处理，针对不同客户的需求提供不同的服务，而这就说明数字化测绘的应用范围仍然很大。

1.3 效率更高

在进行地基测量的时候，首先要分析道路属性，传统的测量方式一般都是人为进行资料搜索的流程，人为进行分析和检测，人为调换测量计划，可想而知，测量结果必然存在误差。数字化测绘则不同，抛去人为因素的影响，系统出错的概率比人出错的概率要低很多，还可以实现全程自动化测量。减少人力传统地籍测量，在测前、测中和测后，都需要人力控制测量，土地属性调查最为麻烦，需要对土地分层取样分析，并且根据选定的测量计划手动计算测量数据，绘制数据表和地籍图册，有时候根据工程难度这些需要几个人同时分工才能完成；但是利用数字化测绘技术测量，只需要划定区域，互联网匹配测量计划和数据即可，减少人力消耗的同时，也在一定程度上减轻财力消耗。

2 数字化测绘技术在国土测量中的应用

2.1 具体的流程和操作步骤

在国土测量工作中，数字化测绘技术主要是用来进行数据收集和图形测量等。首先，使用全站仪进行数据的收集，然后将收集好的数据输入到计算机软件中进行处理，方便接下来的测绘工作。其次在测量工作中需要完成位置固定的工作，需要对位置的高度进行位置确定，然后采用全站仪进行检测完成数据工作，在数据搜集的基础之上，用草图进行图片绘制。为了保证信息的准确性，在对图片进行绘制的过程中，需要以数据为基础，对建筑物进行编码和分层标记。第三，在草图完成之后需要进行及时的核验，特别是国土地籍的特点以及重要要素要符合数据信息以及客户的需求。在进行核验的过程中，需要对图片中出现的问题进行及时的修正与更改，从而保证绘制结果的准确性。（图2）

图2 三维数字化测绘的近景摄影测量一般流程

2.2 数字化测绘技术的具体应用

2.2.1 草图绘制的数字化

原图片对于数字化测绘技术具有较大的限制，由于数字化测绘技术需要消耗一定量的资金，因此当原图未能得到充分利用时，会产生资金浪费。为了进一步减少数字化测绘技术的成本，使用数字化技术进行绘制之前，需要根据相关数据信息对原图进行充分的修改，以保证原图的准确性，并在此基础上采用相应的数字化方式对原图进行处理。在处理的过程中应尽可能的减少时间成本，同时保证计算结果的准确程度。在对原图进行数字化处理的过程中，常用的数字化方式包括跟踪数字化和扫描矢量化。在具体工作中，主要采用扫描矢量化的技术，该技术对原图的要求较高，需要原图提供准确的信息，从而能够对图片中反映的建筑物和地貌信息进行准确表达。而跟踪数字化的测绘方式，虽然也能够反映图片中的建筑物等信息，但是由于现实可用程度较低，在具体使用的过程中常常作为备选的技术方案，在现实测绘过程中通常将跟踪数字画测绘方式作为辅助性的技术，以提高对草图进行数字化的准确程度，减少结果误差。（图3）

图3 数字化的草图绘制

2.2.2 地表数字化测图

在对我国国土进行测量的过程中，由于我国的国土面积较大，这时可以采用地表数字化的测图方式对国土进行大范围的测量，这种方式不仅能够实现有效测量，而且能够降低工作难度，因此这种方法经常被用于国土测量工作。

相比于其他测量方式，地表数字化测图方式所获得的数据准确度更高，该种方式在对国土地貌进行大范围测量的过程中，所获得的数据具有较高的准确性，根据这些准确的数据能够绘制出较为精确的数字地图，其精确程度以厘米为单位。因此在采用该种方式进行国土测量工作时，能够取得较好的数据信息，绘图结果也更接近于真实的国土地貌地表情况。因此在进行国土测量工作中，地表数字化测图技术是被应用最广泛的技术，该技术也因其测量的准确性和使用的便捷性受到了广大客户的欢迎与青睐。（图4）

图4 数字化绘制的地表模型

2.2.3 航测数字成图

地表数字化的测图方式虽然能够在大范围内对国土进行地表地貌测量，但是当该范围进一步扩大时，就超出了该项技术所能测量的范围，此时需要采用航空拍摄的方式，形成航测数字成图，但是由于该技术上目前还存在较多问题，处于发展阶段，因此在对该技术进行使用的过程中，需要对其使用范围进行限制。使用该技术对小范围内进行了测量，其测量结果具有较高的准确性，并且劳动强度较低，如果未来国土工作中采用该技术，不仅能够保证数据的准确程度，而且能够有效降低外业预读工作的劳动强度。但是在使用该技术的过程中，对位置要求较高。该技术的使用以准确的定位为基本条件，只有数据具有较高的准确性，才能够对外业的数据进行经验性的解读，并在此基础上对内业建立模型，在对内外页的模型进行充分的阅读与分析的基础之上，才能使用计算机测量模。该技术的突出优点表现为测量速度较快准确度较高，因此在国土测量工作中使用该技术，不仅能够有效提高测绘速度，而且能够有效保证数据的准确程度，同时能够对于外界环境存在的不稳定因素进行抗干扰。因此当航测技术发展成熟时，能够服务于大范围的国土测绘工作，发展前景较好。（图5）

图5 航测数字成图

2.2.4 3S 技术在国土测量中的具体应用

3S 技术目前在国土测量中也得到了较多应用。3S 具体指GPS、GIS 和RS。GPS 能够实现国土测量工作的全过程覆盖与全过程监测，在进行监测的过程中能够及时收集到最新数据，并且能够进行更新，系统软件也会对结果进行自动计算，在使用的过程中具有较高的便捷性，有效降低了工作强度。虽然GPS 技术具有较高的自动化，但是在具体使用的过程中，会产生数据丢失和被盗等危险，从而降低了数据的准确度和有效性，甚至会因为数据丢失而影响其他的测量结果，从而造成严重的工作失误等问题，因此在使用GPS 技术对国土进行测量的过程中，首先需要对数据传输进行严格的加密与管理，同时要采用备份技术及时对数据进行备份，以提高数据传输的安全性。GIS 技术不仅具有较强的数据信息处理能力，而且能够实现图形显示输出工作人员在对国土进行测量的过程中，通过该技术对所存储的数据信息进行快速处理，能够在短时间内完成图片绘制工作，极大的提高了成图效率。RS 技术能够对近期内国土的开发以及变化情况进行捕捉，从而获得近期的国土地貌数据，能够及时获取动态化的数据信息，此外，在现场工作的过程中，利用RS 技术能够实现对现场工作的准确定位以及信息获取等工作，实现了移动化的测量。在国土工作中，3S 技术常常应用于土地变化以及宅基地勘测，农田保护土地执法检查等各项工作中。比如在对宅基地进行勘测的过程中，采用3S 技术能够实现对农村宅基地的系统管理，该技术不仅能够实现对农村土地资源的调查工作，而且能够进行实时的记录，从而有利于构建统一的宅基地管理系统。3S 技术的使用对我国进行农田开发以及使用等工作提供了有效的技术支撑。在对土地现状利用进行监测的过程中，采用3S 技术能够及时更新土地的变化信息，以保证测量的有效性。在国土测量工作中，土地执法巡查检查工作具有重要作用，由于我国国土面积较大，采用3S 技术能够提高工作的科学性与工作效率，通过3S 技术所提供的天上、地上、网上三个方面的全面技术监控，能够实现对土地的全方位巡查检查，有效改善了以往通过走访巡查检查土地工作的情况。

3 建立健全数字化测绘技术应用的主要内容

为了保证数据的准确性，使用数字化测绘技术的过程中，需要保证该体系的科学性、规范性和准确性，因此需要建立起全过程，全方位的质量管理体系制度。

3.1 构建质检系统工程

在对数字化测绘技术水具体使用的过程中，需要加强对质量的管理。相关工作人员需要进一步规范自身的工作程序，明确自身的工作职责。为了实现对数字化测绘技术的全方位质量检测，需要对工作人员的管理职责，以及质量记录、质检控制、产品标识等具体工作内容进行明确的规定，以提高质检的程序化与规范化水平。技术的准确程度直接关系到产品的质量，因此在对产品进行全过程的质检时，需要充分保证技术的精度。

3.2 实行全面管理体制

为了保证数据的准确性与科学性，我国需要建立起统一的数字化测绘技术质检体制，通过提供统一的标准，各地区按照标准进行设计，同时构建内部与外部监管制度，实现内外部的共同管理。当测绘技术的内部管理出现问题时，也能够通过外部的质量控制，保证数字化测绘技术的准确程度。

3.3 强化数字化测绘技术质检法规的建设

项目的实施也是数字化测绘技术的重要过程之一，因此在国土测量工作过程中，不仅要对技术本身进行质量检测，而且还要对技术在项目具体实施的过程进行及时的质量检测，要对项目的设计、施工以及完工等各个环节进行全方位的监控，同时还要对项目的具体开发内容进行分析，以保证该内容符合法律法规的要求，从而保证项目工作达到质量要求。

3.4 建立健全专职质检机构

由于数字化测绘技术的质量监测，一般由专业的质检机构完成，因此为了保证质量检测的科学性与准确性，需要加强对专职质检机构的监督。明确专职质检机构的责任与义务，当质量检测工作出现问题时，能够明确到专职质检机构的具体负责人。此外为了保证专职质检机构工作的规范性，也需要政府从外部加强对质检机构的监督。质检机构在具体工作的过程中也要听从上级的统一安排，在相关指导下完成自身的质检工作，以确保质检结果的科学性与准确性。

4 结语

随着经济的快速发展以及科技水平的不断提升，在国土工作领域，对于土地资源的开发和利用已经备受国家重视，国土测量的测绘工作以及工作中所使用的相关技术在提高土地资源的利用效率方面发挥着至关重要的作用。本研究通过对当前数字化测绘技术进行分析与研究，明确了当前技术在国土测量工作中的实际应用情况，同时对于在具体使用过程中所存在的问题进行了分析，为了有效改善数字化测绘技术，在应用过程中所存在的问题，本研究认为需要建立相应的质量管理体制，同时提升工作人员的科学化与现代化素质水平，从而提高对国土资源的处理与数据信息管理工作的质量与水平。