现代化联合测绘技术在陕西西咸新区沣东新城土地资源调查中的应用

易大林

（陕西省西咸新区沣东新城自然资源和规划局，陕西 西安 710086）

为推动“将陕西西咸新区沣东新城建设成为丝绸之路经济带重要支点、我国向西开放重要枢纽、西部大开发新引擎和中国特色新型城镇化”的伟大布局，急需摸清西咸新区沣东新城土地资源的利用现状，为进一步制定该区域中长期发展战略提供基础依据。针对测绘区域任务重、时间紧和精度需求高的基本现状，本文以该区域土地资源调查为例，以卫星定位服务综合系统（CORS系统）为基础，分析现代化联合测绘技术在大比例尺土地资源调查中的应用，为政府决策提供重要依据。

1 研究区基本概况

研究区位于陕西渭河以南及沣河以东的区域，是西咸新区沣东新城成立最早和发展最快的核心板块，同时也是陕西省最早托管街道的开发区，为合理布局城市生产空间、生活空间和生态空间，确立了“一轴二带五板块”的城市发展空间格局，需要对陕西西咸新区沣东新城的土地资源进行调查测绘，为政府的决策提供依据。此外，为满足城市规划需要，本次测绘采用数字化测绘方法，包括平面坐标系统、高程坐标系统等。

2 卫星定位服务综合系统（CORS系统）概况

我国实时动态定位技术的快速发展，推动了我国GPS技术的快速进步，在城市测绘中占据了重要的地位。现阶段，以多基站网络PRK技术为主建立的连续运行参考站（简称CORS）成为我国定位技术的主要发展方向之一[1]。CORS系统是以实时动态定位技术、数字通信技术和计算机网络技术为主的现代化科技产物，一般由基准站网、定位导航数据播发系统、数据处理中心、数据传输系统和用户系统等组成。截至2019年12月，在西安市内先后完成2个CORS基站的建设，为西咸新区沣东新城的土地调查奠定了基础。单基站CORS定位数据的平面精度和高程精度均能够满足本次土地资源调查的精度要求，且有效的服务范围可达30 km，能够满足西咸新区沣东新城土地资源调查中图根测量、城镇地籍测量、土地整理测量以及土地界线勘定测量等任务。此外，使用CORS系统不仅能够满足土地资源调查精度的需求，而且显著地提高了测量效率，间接地降低了测绘成本。

3 CORS系统的应用范围

3.1 测绘地理信息领域的应用

以多基站网络PRK技术为主建立的连续运行卫星定位服务系统，可向广大用户提供实时动态米级、亚米级和厘米级的卫星导航定位服务，完全满足数字化、信息化城市建设的需求，也能够实现三维城市建设的基本需求，对城市基础地理信息系统构建、城市规划等有着积极的作用[2]。因此，将该技术应用于陕西西咸新区沣东新城城市现代化建设中，可以逐步实现城市地理信息的社会化服务，逐步实现城市地理信息产业的转型发展，对提升城市基础设施建设和保障服务有着积极的推动作用。

3.2 政府公共管理领域的应用

随着陕西西咸新区沣东新城城市的快速发展，城市资源、人口、交通、生态环境及金融等均处于高速的变化中，为政府和有关管理部门的管理带来了困难。因此，如何实现城市及时、有效和连续的监控管理成为当前威胁城市安全的主要问题之一[3]。此外，随着信息化程度的提高，社会群体对信息化需求越来越多，涉及的信息化领域也越来越宽泛。基于此，以连续运行卫星定位服务系统为基础，对城市建设、环境保护和交通管理等方面实施动态监管，将连续运行卫星定位服务系统与通信网络系统、城市地理信息系统等有机结合起来，能够及时、有效和准确地掌握城市变化动态，显著地提高了城市信息化服务效果，也显著地提高了城市应急事件的处理能力，进而有效确保城市平稳发展。

3.3 交通运输管理领域的应用

城市交通问题是阻碍城市发展、正常运转的限制因素之一，随着城市人口、车辆等交通设施的增多，城市拥堵问题日益凸显出来，如何提高城市交通运输管理效率逐渐成为解决城市拥堵问题的关键。众所周知，城市交通基础设施是十分有限的，无论如何升级、修建均不能满足人们的需求变化，这就对城市交通枢纽的利用率提出了更高的要求[4]。将连续运行卫星定位服务系统应用于交通运输管理中，可以实现车辆动态监控、智能导航、车辆信息数据采集及综合分析并发布动态变化信息等，有效地保障了城市交通分流、减缓拥堵现状。此外，该系统的应用有助于精确定位、实时定位、移动目标定位，不仅为广大用户提供了便利，更是为城市安全保障体系奠定了基础，促进城市平稳发展。

3.4 水利水电统筹规划领域的应用

水利水电工程是关乎国计民生的重要工程，是保障城市居民用水用电的基础。将卫星定位服务系统用于水利水电统筹规划领域，可以实现高精度、实时动态数据的监控和处理，为工程建设以及后期管理提供了可靠的、实时动态的监测数据，为工程建设的整体规划提供可靠的数据[4]。此外，该系统还可以应用于大坝形变监测领域，对大坝形变进行动态监测，及时了解大坝的负荷状况，进而提高大坝的服务周期和安全性能。

4 联合测绘技术在土地资源调查中的应用

4.1 控制测量

土地资源调查中的控制测量按性质包括高程控制测量和平面控制测量2个方面，按其作用又可分为首级控制测量和图根控制测量2个方面，本文划分方案采用后者。

由于测绘区域位于CORS系统的全覆盖区域，故首级控制测量可以利用单基站RTK方法或者XACORS方法进行测量，其高程控制测量应注意：（1）首级高程控制网点的测量可以使用传统的测量方法，如水准测量、三角高程测量等方法；（2）首级高程控制网中最弱点的高程中误差的相对起算点应小于±20.00 mm；（3）首级高程控制网的测量必须严格遵守相关规范要求进行。

图根的测量方法可以使用CORS进行，但是当CORS信号较差时可以采用动态全球定位系统定位方法、快速静态全球定位系统定位方法或导线测量方法建立地籍图根控制网点。采用CORS或者RTK技术测量图根时，应注意以下几点内容：（1）使用CORS技术或者RTK技术测量图根时，应确保每1个图根至少与1个相邻的图根通视；（2）流动观测站架设必须严格按照操作要求执行；（3）为确保测量精度，每1个图根点应该有2个独立的观测数据，且2次观测值的平面坐标较差应小于±30.00 mm，高程坐标的较差应小于±50.00 mm；（4）若在CORS信号不好的区域，本次采用全站仪进行图根测量，其检测边长的水平距离相对误差应小于1/3 000。此外，图根导线测量是控制测量中的重要组成部分，图根导线测量过程中应重视以下几个方面的内容：（1）图根导线测量的起算点一般以二级以上的RTK点、GPS点或者导线点为主；（2）使用全站仪测量相邻RTK图根点之间的边长时，若不做高斯投影改正，则边长的相对误差应小于1/6 000。

4.2 界址点测量

界址点测量包括解析法和图解法2种类型，其中前者是以全站仪、GPS接收机和钢尺等测量工具，通过全野外测量技术获取界址点坐标和界址点间距的方法；后者是采用标示界址、绘制宗地草图、说明界址点位和说明权属界线走向等方式描述实地界址点的位置，再由数字摄影测量加密或在正射影像图、土地利用现状图、扫描数字化的地籍图和地形图上获取界址点坐标和界址点间距的方法。结合测绘区域地形地貌等，在工作底图上识别出各类界址点以及邻近地物的边长，进而可利用拟用地边界与现有的地物之间的距离、夹角等参数，再利用边角交会、边交会等方式进行界址点的测量工作。界址点的测量工作可以通过CORS平台，采用RTK-GPS联合测量或者全站仪、GPS等测绘方法。此外，对于界址点的测量精度要求较高，无论选择何种测量方式，其一级精度必须满足允许误差为±10.00 cm，二级精度的允许误差为±15.00 cm，三级精度的允许误差为±20.00 cm。对陕西西咸新区沣东新城土地资源调查中各级别进行了中误差统计，结果表明：本次采用联合测绘技术获得的一级精度误差为±5.00 cm，二级精度误差为±7.50 cm，三级精度误差为±10.00 cm，其各级精度完全满足相应技术精度要求，说明本次所获测量结果可靠。

4.3 地籍图测绘

本次在陕西西咸新区沣东新城土地资源调查中地籍图的测量采用全野外数字测图的方式，以卫星定位服务综合系统（CORS系统）为主，采用全站仪、GPS和RTK等现代化联合测绘技术。在本次测量过程中对于明显的地形要素采用极坐标法测量，而对于符合CORS系统或者RTK测量条件的，多采用CORS或RTK定位方法；对于上述方法不宜观测的地形要素采用距离交会法、截距法和角度交会法等测量方式。同时，在测量过程中必须确保测量精度满足实际需求，应注意以下几点事项：（1）若采用解析法进行界址点的测量，相邻控制点的中误差应为图上的±0.30 mm，限差取中误差的2倍；（2）若采用图解法获取界址点信息，其相邻界址点的中误差应为底图上的±0.60 mm，限差取中误差的2倍，山区放宽至1.5倍。

4.4 测绘精度对比

为了分析本次测绘中不同测量方法的精度，对测绘区域中某几个区块进行了测绘精度对比研究，本文主要分析了CORS测量数据与全站仪测量数据的精度，其结果见表1。由表1可知，CORS测量所获结果与全站仪测量结果相比较，其X误差介于-0.54～0.24 cm之间，Y误差介于-0.25～0.10 cm之间，高程误差为-0.25～0.07 cm，平面误差为0.08～0.54 cm，其精度满足要求。

表1 CORS测量与全站仪测量精度对比表 单位/cm

4.5 测绘成果的社会化服务

随着科学技术和信息技术的快速发展，推动了构建“智慧化城市”“信息化城市”和“三维城市”的步伐。此时，以现代化联合测绘技术和一体化数据库为基础的软件平台显著地提升了土地资源调查的社会化服务效率，主要体现在以下几个方面：（1）随着城市的发展，城市中土地资源的利用现状会发生变化，此时采用现代化联合测绘技术不仅能够及时地获取土地资源的动态变化信息，而且以一体化数据库为主的软件平台为新测绘数据的更新提供了便利，使得测绘成果的社会化服务效率显著提升；（2）以数据库中各类数据结构为基础，对新增的数据结构具有统一规范管理的约束，增加了不同数据之间的可叠加性，提高了各类数据的综合利用效率。

5 结束语

综上所述，现代化联合测绘技术在陕西西咸新区沣东新城土地资源调查中取得了良好的应用效果，其测绘精度完全能够满足社会的基本需求，能够满足政府部门对陕西西咸新区沣东新城整体规划的精度要求。同时，多种测绘技术方法的综合应用不仅提高了测绘效率，而且降低了测绘成本，如外业工作量等。因此，将现代化联合测绘技术应用到大面积的土地资源调查中具有明显的应用优势，尤其是现代化数字化填图技术的综合应用，不仅有利于土地资源调查成果的数据库建设，而且提高了测绘成果的社会化服务效益。因此，加强现代化联合测绘技术的综合应用是今后发展的主要方向，尤其是不同测绘方法之间的数据转换等是今后研究的主要方向之一，对提高测量精度意义重大。