地籍测量工程中数字化测绘技术运用

摘 要：数字化测绘技术的主要目的在于实现地籍测绘数据的数字化采集、存储、处理和分析，降低数据出现错误的可能性。基于此，讨论数字化地籍测绘技术的核心特征，总结该技术在地籍测量工程中具备的多重优势，并详细探讨其运用在地籍测量工程中的GPS+RTK技术的高精度测量、遥感技术的实时监测和数据获取以及无人机摄影测量技术的三维模型构建等主要方式。这些应用不仅提高了地籍测量工程的效率和准确性，还为城市规划、土地管理和资源保护等领域提供了关键数据支持。

关键词：地籍测量工程；数字化；测绘技术

中图分类号：P271                                  文献标识码：A                                  文章编号：2096-6903（2023）12-0080-03

0 引言

地籍测量工程一直是国土资源管理和土地规划的基础工作，其获取数据的准确性和有效性对于国家的土地资源管理开展工作至关重要。20世纪80年代，随着计算机技术开始逐渐被引入到地籍测量工程中，地籍测量单位逐渐开始使用计算机来处理地籍测量数据，取代了传统的手工计算方法。到了20世纪90年代初期，我国开始大范围地使用GIS技术，并将数字化地图与地籍测量数据进行有效结合。随着卫星遥感技术和全球定位系统（GPS）的发展，中国的地籍测量数字化进一步提升，GPS技术的应用使测量工作更加准确，并加速了地籍信息的更新和管理。

现阶段，数字化测绘技术已经在中国地籍测量工程中得到全面普及。高度自动化的测绘仪器和软件系统使地籍测量工作更加高效和便捷，该技术的不断创新和普及将继续推动地籍测量工作的现代化和精细化发展。

1 数字化地籍测绘技术含义

数字化地籍测绘技术是地籍测量领域中的一项先进技术，其主要特征是将传统的地籍测绘工作过程，从纸质或模拟形式转化为数字形式的处理和管理。这种技术的核心在于整合先进的地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、遥感技术和计算机科学等领域的技术和方法，实现地籍测绘数据的数字化采集、存储、处理和分析。

该技术提高了地籍测绘数据的精确性和准确性，通过数字化采集和处理，降低了数据误差，提高了土地权属信息的可信度[1]。结合数字化的地籍测绘数据，城市规划师可以更好地进行土地利用规划、基础设施规划和环境保护规划。这些数据还能用于风险评估和灾害管理，为城市的长期稳定发展提供了有力支持。

2 数字化测绘技术在地籍测量工程中的应用优势

2.1 具有较高精准度

在开展地籍测量工作时使用数字化测绘技术，能明显提升各项数据的测绘精度，并基于计算机进行各类图像数据的高精准度处理，利用高精度的卫星定位系统（如全球定位系统，GPS）和激光測距仪等先进设备，能够让地籍数据采集和测量的结果更加准确。

数字化测绘技术还能够实现多源数据的集成和自动化处理，有效减少了人为干预导致的误差，进一步提高了精准度。通过应用数字化测绘技术，不仅可以获取土地边界和地块信息，还可以实时更新地籍数据，以适应土地利用规划的变化。这有助于政府和土地管理部门更好地管理土地资源，提高土地利用的效率和可持续性[2]。

数字化测绘技术还具有高度的数据可视化能力，能够以图形化的方式呈现地籍信息，使地籍数据更容易理解和利用，这为土地规划、土地管理和土地交易等领域提供了更直观、更有效的决策支持工具。

2.2 智慧化水平较高

传统的地籍测量工程通常依赖于手工测量和绘图，这种方式存在着很多不足之处，而数字化测绘技术则能够显著提高测绘工作的效率和准确性。数字化测绘技术使用先进的测量仪器和卫星定位系统，能够实现高度自动化的测绘过程。测绘人员可以迅速获取地理数据，无需手工测量，大大减少了人力成本和时间消耗，不仅提高了工作效率，还减少了人为错误，保证了测绘数据的准确性。测绘数据以数字形式存储在计算机系统中，可以随时进行更新和修改。这使得地籍信息可以与其他相关部门的数据进行无缝集成，促进了跨部门信息共享和合作，提高了地籍管理体系的智能化水平。

2.3 开放性程度较高

数字化测绘技术为日常的地籍测量工程提供了详尽而丰富的地理信息数据，拓展了地籍测量工作的应用范围。这些数据包括地块边界、土地用途、地物特征等各种图形属性信息。此类数据不仅可以用于土地管理和规划工作中，还可在环境保护、城市规划、基础设施建设等多个方面被大面积使用，显著增强了地籍测量工程的开放性和多功能性。

随着土地使用和地理环境的不断变化，地籍数据需要定期更新以保持其准确性和实用性。数字化测绘技术使得数据的修订和更正变得更加便捷和即时，这对于城市规划、土地管理和资源保护等领域的应用至关重要，确保了地籍测量工程的持续开放性。

3 数字化测绘技术在城市地籍测绘工程中的具体运用

3.1 GPS+RTK技术在城市地籍测量工程中的运用

GPS+RTK技术可以实现厘米级的测量精度，能够更为准确地确定地物的位置和边界[3]。GPS+RTK技术的动态性质意味着测量站点不需要静止不动，可以在移动中进行，进一步提高了测绘工程的灵活性和效率。

3.1.1 平面管控测量

在测量区域内选择至少两个测量站点，使用GPS+RTK接收设备捕获卫星发射的载波相位信息，并将其用于后续的测量过程中。GPS+RTK接收设备会实时监测卫星信号，并记录与卫星之间的距离变化。将这些距离信息与已知的测量基线长度相结合，就能准确计算出各测量站点的经度、纬度和高程等三维坐标。

在数据采集完成后，借助无线通信技术将数据传输到数据处理中心。数据处理中心会接收并处理采集的GPS+RTK数据，进行数据的精确配准、坐标转换和误差校正，然后再进入到平面管控测量阶段。工作人员一般会在测量站点附近的地表上设置标志物或标志点，并将已知的站点坐标与标志物测量的相对位置数据结合，以此来确定地标的准确坐标参数，基于此建立起一套完整的平面控制网络。将测得的平面管控数据与地图投影系统相结合，生成具有高精度地理坐标的平面地图，将其用于城市规划、土地管理、工程设计等各项工作中，能够为各种工程项目提供准确的空间参考依据。

3.1.2 界址点的测量

在进行GPS+RTK技术测量前，要准备好GPS+RTK接收器、支架、控制器、电池和必要的配件等测量仪器，并在进行现场操作前，保证所有的仪器已充电并处于工作状态。根据当地大地测量坐标系设置接收器参数，以确保测量数据与现场坐标系一致。

在测量界址点之前，要查看GPS+RTK接收器是否能够接收足够的卫星信号，至少要有5颗卫星的信号质量良好。在测量现场周边，选择一个与测量区域在同一坐标系下已知坐标的基准站，查看基准站的GPS+RTK接收器设置状态，并将其调整到稳定工作状态中[4]。在每个界址点停留一段时间，采集完所有界址点的观测数据后，将数据传输到计算机进行后续处理，并与现场的地物特征和已知点进行对比，验证测量结果的准确性，然后生成测量报告，并在报告中注明使用的GPS+RTK技术和基准站数据。

3.1.3 城市地籍图的测量内容及方式

GPS+RTK技术在城市地籍图测量中发挥着重要作用，它通过高精度的卫星定位和实时差分校正，能够提供精确的地理空间数据。测量内容包括地块边界界定、地物特征采集以及地理坐标标定。

综合评估用哪一个地块作为边界点，然后使用GPS+RTK仪器在地块边界上设置控制点，使用GPS+RTK仪器在地块内采集建筑物、道路、河流等地物特征数据，并记录其地理坐标信息。在测量过程中，GPS+RTK技術能够提供高精度的地理坐标数据，通常在厘米级别。这些数据将被记录并存储在测量仪器中，并通过数据链接传输到计算机中进行后续处理。为了确保数据的准确性，需要在测量过程中进行实时校正，利用差分数据源对GPS信号进行校正，以减小误差。此外，还需要考虑周围环境因素，如建筑物、树木等可能影响GPS信号质量的因素，以保证测量的精确性。

测量完成后，将采集到的地理数据与已有地籍图数据进行比对和叠加，以验证测量结果的准确性。如果有必要，可以对测量数据进行进一步的处理和校正，最终生成包含地块边界、地物特征和地理坐标信息等数据的城市地籍图。

3.2 遥感技术在城市地籍测量工程中的运用

遥感技术在城市地籍测量工程中的应用，涵盖了数据获取、预处理、特征提取、地理定位和数据整合等关键步骤，有效地结合遥感数据和地理信息系统，可以实现高效、精确和及时的城市地籍测量，为城市规划和土地管理提供了重要的数据支撑。

3.2.1 遥感技术在土地覆盖实时测量中的运用

根据地籍测量工程的实际需求，选择适当的遥感传感器，并确保卫星轨道和重访周期满足监测频率的要求。例如，使用Landsat卫星提供的高分辨率多光谱影像，可以实现中等尺度土地覆盖的实时监测。利用卫星数据获取渠道下载所需的遥感影像数据，确保选择的数据具有合适的时间分辨率和空间分辨率，以满足实时测量的要求。

在进行土地覆盖实时测量之前，需要对遥感影像数据进行大气校正、辐射校正和影像配准等预处理工作。可使用遥感图像分类算法，如最大似然分类、支持向量机分类或深度学习方法，对遥感影像进行土地覆盖分类。根据研究目标，定义土地覆盖类别，如耕地、林地、水域等，并根据分类结果生成土地覆盖图。再利用多期遥感影像数据，通过比较不同时间点的土地覆盖图，识别土地覆盖的变化情况。基于实时监测的结果，利用遥感技术提供的时间序列数据，来总结出被测量地区上的覆盖物长期发展趋势和季节性变化状况[5]。

3.2.2 遥感技术在业内编绘中的运用

业内制图的第一步通常是获取高分辨率卫星影像或航空摄影图像，这些数据源提供了地表的地形、土地覆盖、建筑物等详细信息，使用卫星遥感传感器或航空摄影机，可以实时捕捉到精准的影像数据。

数据处理是对获取到的图像进行预处理、几何校正和镶嵌等操作。图像预处理通常涉及去除云层、大气校正和噪声降低等步骤；几何校正是为了对其图像与地理坐标系统方便用于后续的制图工作；图像镶嵌则是将多个图像拼接在一起，能获取更大范围的遥感检测覆盖。

遥感技术可以用于提取道路、河流、森林等地物特征，并使用机器学习算法将像素分为不同的类别，以识别地物类型。结合地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）等技术，可以将遥感数据与地理坐标相关联，让编绘人员的地图制作工作更加高效和准确。

3.2.3 遥感技术面积分类统计的运用

面积分类统计是一种利用遥感技术进行地籍测量的方法，结合各项数字化测绘技术对地表特征进行分类和统计，以此来获取到特定地区的不同地类和土地利用类型的面积信息。利用遥感图像分类算法，可以将地籍测量区域的影像数据划分为农田、建筑物、水体等不同的类别，使用ArcGIS等GIS软件，将每个类别中像元的数量与地理空间信息相结合，对不同类别的像元进行面积统计，生成能够呈现各类别的面积分布情况的统计报告，运用表格、图表和地图等各种表达方式，能清晰地展示出测量结果。

3.3 无人机摄影测量技术在地籍测量工程中的运用

无人机摄影测量技术运用在地籍测量工程中成功解决了传统航摄方法存在的精度不高的问题，还能高效创建出地物顶部和侧立面的模型，有效地采集地物表面的纹理数据。摄影测量技术在大范围区域多维度模型的建立方面也表现出了卓越的潜力和性能，这项技术既适用于小面积测量任务，也适用于覆盖广泛的地理区域，能够获取实景多维度模型和数字高程模型等关键数据。

以某县周边的自然区域为例，采用无人机摄影测量技术进行专项地籍测绘，以提高地籍图的精确性。该试验区域位于平原地带，东西跨度为0.2 km，南北跨度为0.3 km，总面积为0.06 km2。无人机设备采用单镜头，摄像分辨率为0.02 m，飞行模式采用井字操作模式，在航拍过程中获取了近千张照片资料。

在进行模型构建时，利用专业信息处理系统导入照片数据，实现多维度的三维模型重建。一旦完成了三维模型的创建，就可以通过专业信息编辑软件进行数据转换。直接在多维度模型上进行地籍图信息的采集，这样能够有效规避房檐等障碍物，提高测绘工作的效率和地图绘制的精确度。

4 结束语

地籍测量工程中数字化测绘技术的运用标志着测绘领域的巨大进步，数字化技术的高精度、智能化和开放性为其在地籍测量中的应用带来了前所未有的优势。随着GPS+RTK、遥感和无人机技术的广泛应用，地籍测绘已经实现了高效、精确、及时的数据采集和管理。数字化测绘技术的不断发展，将继续推动地籍测量工程的进步，为土地管理、城市规划和资源保护等领域提供更多支持，确保地籍测量的持续开放性和可持续性发展。

参考文献

[1] 汪雪娟.数字化测绘技术在地籍测量工程中的应用思路探索[J].智能建筑与智慧城市，2022（7）：26-28.

[2] 刘小莉.探析数字化测绘技术在地籍测量工程中的应用思路[J].科技创新导报，2021，18（8）：20-22.

[3] 周卷.数字化测绘技术在地籍测量工程中的应用思路[J].建筑与装饰，2020（31）：177.

[4] 文辉.地籍测量工程中数字化测绘技术的要点初探[J].品牌研究，2020（32）：101.

[5] 郝广萍.数字化测绘技术在地籍测量中的应用探讨[J].数字化用户，2019（37）：122.

收稿日期：2023-09-18

作者简介：吕建勋（1990—），男，江西南昌人，硕士研究生，工程师，研究方向：测绘工程。