数字化测绘技术在土地测量中的应用

2022-02-18朱明明

科技创新与应用 2022年22期

王葵，朱明明

（山东省济宁市任城区自然资源局，山东济宁 272099）

技术不断进步与发展，在各行各业中显示了巨大的力量，就现阶段技术发展而言，数字化技术已经成为推动社会进步的重要部分。数字技术是计算机技术核心的分支技术。土地测量工作要求数据精度高、计算速度快，通过数字化测绘，能够实现这一目标，确保数据更加准确，为土地科学规划提供重要支持。研究推广数字化测绘技术在土地测量中的应用，对土地设计规划有重要作用，需要引起足够的重视。

1 数字化测绘技术内容

1.1 地形图数字化

随着技术不断发展，已经实现地形图数字化，通过有效描述，实现了精准制图。地形测绘时，需要依靠计算机扫描，并对普通地形图做矢量化的科学处理，这样，就能够把地形图进行转化，促使普通地形图数据成为矢量数据，形成可修复并多次利用的地形图数字化转变。通过这种方式转化的地形图，能够满足各种应急需求，针对不同地区的差异性，做好地形图的设计与制作。一些时间要求紧、成本投入不高的地形图，均可以通过这种方式成图。整体看，其操作简单、成图快，但满足应急需要的同时，也存在一些不足。这种方式是矢量化软件，进行快速转化过程，很容易出现数据上的偏差，对于地形图要求精准的应用，其精度并不高。为了确保地形图的精度，需要通过其他的方法进行补偿，以此提高地形图的精度准度，满足更多的需求。

1.2 地面数字测图法

这种方法是当前最为普遍的方式，在我国土地测量技术中应用较为广泛，地面数字测图法对于大比例地图的制定有一定的帮助，通过这种方法测量，保证了精度要求。以往的传统土地测量法精度不高、速度不快，要想推广应用，需要较长的时间测量，并且相关的数据也会受到各种条件的限制，平面位置误差是最大的问题，如果误差过大，则无法满足多方面的需要。通过地面数字测图法能够有效提高精度，利用计算机对地面各点位的测量，能够避免较大的误差，通常使用GPS 设备测量，成本高、操作难。

1.3 航空测量法

当前，我国科技不断进步与发展，航天器的应用，大大提升了测绘的效果与质量，航天设备为测绘带来了良好的前景。航空测量法顾名思义就是借助航空器形成一定的影像，通过影像的分析与提取，得到相关的数据信息，通过航天的利用，能够把大量的室外测绘工作转入室内进行，通过图像的显示，提取可用的数据信息，再通过计算机的计算，多角度、全方位分析判断，最后绘制成所需要的数字化地图。通过这种方法制图，成本较高，操作复杂，计算量大，但是在实际应用中，应用效果良好，不受外部条件的限制，能够随意切换处理，保证了成图的精度，满足各个方面的应用需求。

1.4 计算机作图

传统的计算需要大量的人力来完成，处理过程中，难免会存有误差。但是，通过计算机计算能够减少误差，保证数据更加精准。借助计算机作图，使计算与绘图更加简单，从根本上提升了图片清晰度，同时相关的数据能够通过数字化的形式保存下来，对以后更多的应用场景提供绘图的便利，成图能够通过网络传播，保证了多次重复使用，对今后的查找也更加便利。

1.5 数字化地球

随着全世界的一体化发展，全球化势不可当，只有在各个行业上有效协调与沟通，才能有效建立理想的地球村。“地球村”逐渐已经成为世界的又一个名字，建立数字化地球是人类的梦想。当前，通过计算机能够对全世界范围进行有效的地理坐标认定，从而实现地球一体化发展。用户只需要上网，对各地访问连接，就能够掌握世界各地的情况。

2 数字化测绘技术特点

2.1 能够保证土地测量数据形象直观地展现

传统土地测量方法单一，制作复杂，要想快速成图完成应急，是较困难的事情。传统方式需要通过线条、符号、数字及文字等信息表达图形的含义，是需要专业人员操作才能完成的。整体看来，成图复杂且繁琐，这对制作人员专业能力有更高的要求，民众想应用这样的地图，根本不能理解其中各种符号的含义，地图的推广与应用较为困难，无法满足大范围的需求。数字化测绘技术能够更加直观地体现图形，不需要复杂的符号，就能够读懂其中的含义。也就是说，地图制作时，各类元素展现在计算机屏幕上，通俗易懂、便于操作，而且可以随时对测绘图形进行复制、粘贴、编辑、删除，这种制作方法更加现代，更加方便，是传统地图制作不能比拟的，在实际应用中优势更加明显。运用数字化测绘技术做土地测量，能够在实际应用中更有成效，特别是城市建设、土地规划等方面起到了重要的作用。数字化应用优于传统土地测量方法，数字化测绘适应性广泛，方便了后续规划布局工作的开展。

数字化测绘技术主要依靠计算机设备、网络连接等传输保存，在计算机屏幕上就能够直观地看到地形、地貌等特征，便于工作人员系统地分析，信息编辑与保存更加快捷，数字化测绘技术借助计算机成图，对图形绘制过程中，出现变化，则可以快速修改，确保了成图的精度。

2.2 满足不同用途需求

在应用中，对于特殊的用户需求，能够根据他们的需求做好修正，保证了不同用户需求。由于地图的不同，其对应的信息也不同，快速地修正能够保证数据加工的科学合理，使不同用途图件能够得以推广。

2.3 自动化程度高

数字化土地测量技术在实际中的应用，保证了自动化输入与提取，进行编辑的过程中，通过采集数据自动记录成电子版数据，在计算机设备上自动成图，根据变化，不断调整信息排列，节约物力、人力、财力。同时，制图的精度较高，和传统的制图技术相比，数字化成图更加精准，其测量结果都是存储在计算机中并依靠计算机完成的各种操作，整个工作过程中，只在编程的控制下推进，不受人为的因素影响，避免人为观测、记录不准导致的误差现象。

2.4 图形信息含量大

通过数字地图的形成，其所包含的信息量极大，范围更广，计算机成图比例尺可以随意调整，其中包含了更多数据信息，通过点定位信息、属性信息及连接信息等，保证了地图的快速检索。

3 土地测量中数字化测绘技术应用

3.1 地形的测量

地形测量在实际应用中较为广泛，对于一地的规划，很多时候需求应急地图，如果某一地区需要地图时，则需要调取数字图，对原图进行复制修改，通过数字化的操作，完成所需求的地图类型，保证满足需求。操作时需要将原图通过计算机、扫描仪等先进设备做好数字化处理。主要有两种形式，第一种是扫描矢量化处理。扫描矢量化受到数字转化的影响，其精度不高，这种成图的方式主要是应急使用，对精度没有具体的严格控制，因为是在原图数字化产生的图形，数据上的误差较大。为了保证应用的质量，地形图信息可以随时进行补充更新，通过对具体事物坐标精确的描述，提高地图的精度。第二种是地面数字测图。这种方法在应用中有着广泛的效果，对没有要求的大比例地图制作更加有效，这种方法也叫内外一体数字测图。应用效果上较明显，保证了测量精度。通过精准的测量，能够提高地图的精度，一般情况下测绘可将坐标事物精确到5 cm，那些没有原图或比例较大地形图的测绘均使用到了此种方式。

3.2 数字化采集方法

数字化测绘技术主要应用的是数字采集，相关的数据更加精确，在实际应用中，设置不同的采集点，通过对各采集地形点物体测量，进一步识别大小形状，保证了测量的整体效果。不同的测量标识要设置不同属性的点，这样能够提取相关点位的信息，进一步辨别不同地物特征，工作人员通过采集到的信息进行后期制作分析。作业时，需要注意不同事物测量的点位设计，对点进行不同数据处理，有效避免散点过多而给后期测绘带来的影响与障碍。

3.3 数据处理和测绘

数字化测绘过程是一个复杂的过程，进行测绘时，所采用的测量设备不同、型号不同，往往会出现差异化的数据；数据格式在保存过程中，也会因为设备不同出现格式化。因此将测量数据导入计算机时，一定要对照相关的格式才能传输，为了保证制图的便捷，需要统一格式的转化形成SCS 格式文件，这样，才能有利于后期的制作，便于分析利用。实际测绘中先街道、房屋，再是河流等，通过不同的打点顺序设计，为测绘提供便利条件，最终形成可以使用的地形图。为了保证图形的精准，可以在后期补充，将初始数字化地图与实物全面进行对照，对先前没有的空白区域进行填充，完成整套数字化地图。

3.4 外业数据测量的精度

数字化测量能够减少户外的作业量，一般情况下，地图制作需要大量的户外作业，通过户外测量为室内分析提供数据。户外数据测量过程中，为有效提升测量精度需要多次转化，一般需三次左右才能得到精准的数据，但受自然条件与人为因素影响，所得到的数据也可能存在误差，不利于室内作业分析。数字化测绘时，工作人员则需要掌握数量立镜法，通过制高点位置散点测量，实现对地面物体的测绘，相关人员做好统计完善，就能够更大地保证测量精准度，形成满意的制作基础。

3.5 采点测量

采点测量是测绘的重中之重，要充分重视过程控制。操作时，一定要事先做好核心地点坐标确认，合理划分出界址点，对相关点位测量得到数据结果。在此基础上，进一步展开剩余地形点测算，此时需要注意界址点和地形点的精度，测绘时须保证数据质量，避免出现不必要的误差。实际操作中，数字化测绘技术对各采点要求较精确，相关技术人员需要对界址点和地形点进行记录记忆，使其能够代表物质的属性，完成对地物的编制，合理调整好次序，保证相关测算顺序符合分析要求，通过散点的合理连接，使相关的数据转化成图，满足后期的制作需要。

3.6 GPS 定位系统

技术的全面提升，大大提高了地图测绘的质量。当前，随着数字化信息技术的应用，在各个方面已经取得了较好效果，GPS 卫星定位技术已经应用到了土地测绘各个环节中。通过先进系统的应用，极大地改变了传统的测绘形态，提高了测绘制作的效果，该系统无需在现场测量就能够得到相应的数据，更不用借助散点进行连接，通过高效的通信设备接收，保证数据的精准，实现数据即时传输，即时使用。通过现代的技术转化，保证了精准度，减少了在以往土地测量过程中常见的问题。

GPS 技术测量准确度高、灵活性好。以往土地测量中，需要设定三角锁布设点，数据提取时，容易出现误差，而通过GPS 测绘，更好地保证精准度，避免误差问题。

3.7 3S 技术

随着技术的不断创新与发展，在实际应用中已经不是单一的应用，通过多种技术组合，提高数据的测绘效果，保证质量。3S 技术是在GPS、RS 遥感技术及地理信息系统基础上的组合，整体实践效果较好，在应用中也体现了技术的组合优势，为用户带来了更好的制图体验。遥感技术的应用，大大减轻了人力劳动，通过数字化融入，将结果载入相应数据库，便于后期的使用与修改。3S 技术完全发挥了三种技术的优势，提升获取相应数据和信息的效率与质量，最终终端系统也能够实现多组数据的三维化收集、呈现和处理。当前，土地测绘系统更加完善，相关的数据进入数据库后，借助相关软件进行选择性处理，确保了应用场景的模拟制作。

4 数字化土地测量技术的具体应用与前景

4.1 具体应用

在实际应用过程中，可以利用全站仪在各级控制点设站，对所有的物质检测，定向检查能够保证对地物的精准描述。一般在地物点的左边、高程点上进行数据提取，通过对地物测量得到的一系列组合数据，形成数字代码。全站仪内部存储系统对测量数据进行记录，后期按照设备的编程，对全站仪记录测绘数据传输，录入到后台计算，计算机再进行分类保存，将数据做好格式处理，形成统一的可用数字模式。通过专业的绘图软件提取数字，形成初步的草图绘制，屏幕上就能够显示出数字化地籍图。最终，根据用途形成不同的书图，随时进行数据的修正与补充，通过专业处理，做好分层、编码、绘制，通过回放图外业补绘地物的方式，完善所有的信息，确保地图的应用质量。地籍图是专业性较强的地图，需要真实反映各要素，制作时考虑到后期的使用场景，应完善各种信息，图形必须要反映地籍，而且要反映地籍相关地和物。可以说，地籍要素、地物要素及数学要素就是地籍图最核心的部分，在地籍图中展现出各种要件，包括行政界线、地类号、界址点、土地使用者等。数学要素包括坐标格网线、大地坐标系、坐标的注记、地籍比例、图名及地籍图索引等。

4.2 未来的趋势

地图的测绘与制作中，实现了与技术的拥抱，推动了行业快速进步。数字化测绘技术飞速发展过程中，也已经形成了广泛的实践应用，土地测量数字化测绘技术给土地规划与布局带来了飞跃性的变化。数字化测绘技术应用，不仅仅是行业的进步，更能够拓展其他领域的突破，国家能够更详细了解土地使用情况，对各地的土地利用形态进行分析，通过对数据的提取分析，形成正确的科学规划。数字化也方便了相关人员后续检索应用。随着数字化测绘技术的创新发展，能够更多减轻户外测绘劳动强度，使以往户外土地测量工作转移到室内进行，保证了工作效率，提升了绘制质量，从本质上促进了我国整体土地测量水平提升。