郭建英

摘要:GPS、RTK測(cè)量技術(shù)是建立在載波相位觀測(cè)值基礎(chǔ)上的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng),文章就利用這項(xiàng)新技術(shù)在地形和地籍測(cè)量中的應(yīng)用情況做一介紹。同時(shí),文章利用地理信息系統(tǒng)(GIS)對(duì)測(cè)繪地形、地籍以及生成土地證、房產(chǎn)證等一些圖件進(jìn)行說(shuō)明,并作相應(yīng)的轉(zhuǎn)換處理,滿(mǎn)足地籍管理工作的需要。

關(guān)鍵詞:GPS;RTK;測(cè)量;GIS

1基于RTK測(cè)量技術(shù)的地形和地籍研究

1.1 RTK技術(shù)應(yīng)用

RTK技術(shù)用于各種控制測(cè)常規(guī)控制測(cè)量如三角測(cè)量、導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量,要求點(diǎn)間通視,費(fèi)工費(fèi)時(shí),而且精度不均勻,外業(yè)中不知道測(cè)量成果的精度。GPS靜態(tài)、快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量無(wú)需點(diǎn)間通視能夠高精度地進(jìn)行各種控制測(cè)量,但是需要時(shí)候進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,不能實(shí)時(shí)定位并知道定位精度,內(nèi)業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求必須返工測(cè)量。而用RTK技術(shù)進(jìn)行控制測(cè)量既能實(shí)時(shí)知道定位結(jié)果,又能實(shí)時(shí)知道定位精度。這樣可以大大提高作業(yè)效率。應(yīng)用RTK技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位可以達(dá)到厘米級(jí)的精度,因此,除了高精度的控制測(cè)量仍采用GPS靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)之外,RTK技術(shù)即可用于地形測(cè)圖中的控制測(cè)量,地籍測(cè)量中的控制測(cè)量和界址點(diǎn)點(diǎn)位的測(cè)量。地形測(cè)圖一般是首先根據(jù)控制點(diǎn)加密圖根控制點(diǎn),然后在圖根控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測(cè)圖法或平板儀測(cè)圖法測(cè)繪地形圖。

1.2 RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用

地籍和測(cè)量中應(yīng)用RTK技術(shù)測(cè)定每一宗土地的權(quán)屬界址點(diǎn)以及測(cè)繪地籍圖,同上述測(cè)繪地形圖一樣,能實(shí)時(shí)測(cè)定有關(guān)界址點(diǎn)及一些地物點(diǎn)的位置并能達(dá)到要求的厘米級(jí)精度。將GPS獲得的數(shù)據(jù)處理后直接錄入GPS系統(tǒng),可及時(shí)地精確地獲得地籍圖。但在影響GPS衛(wèi)星信號(hào)接收的遮蔽地帶,應(yīng)使用全站儀、測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等測(cè)量工具,采用解析法或圖解法進(jìn)行細(xì)部測(cè)量。

在建設(shè)用地勘測(cè)定界測(cè)量中,RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)地測(cè)定界樁位置,確定土地使用界限范圍、計(jì)算用地面積。利用RTK技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)定界放樣是坐標(biāo)的直接放樣,建設(shè)用地勘測(cè)定界中的面積量算,實(shí)際上由PS軟件中的面積計(jì)算功能直接計(jì)算并進(jìn)性檢核。避免了常規(guī)的解析法放樣的復(fù)雜性,簡(jiǎn)化了建設(shè)用地勘測(cè)定界的工作程序。在土地利用動(dòng)態(tài)檢測(cè)中,也可利用RTK技術(shù)。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)野外檢測(cè)采用簡(jiǎn)易補(bǔ)測(cè)或平板儀補(bǔ)測(cè)法。如利用鋼尺用距離交會(huì)、直角坐標(biāo)法等進(jìn)行實(shí)測(cè)丈量,對(duì)于變通范圍較大的地區(qū)采用平板儀補(bǔ)測(cè)。這種方法速度慢、效率低。而應(yīng)用RTK新技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),則可提高檢測(cè)的速度和精度,省時(shí)省工,真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),保證了土地利用狀況調(diào)查的現(xiàn)實(shí)性。

2 GIS在地籍、地形測(cè)量中的運(yùn)用

2.1 概述

目前GIS正向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化和應(yīng)用社會(huì)化的方向發(fā)展?；ゲ僮鞯乩硇畔⑾到y(tǒng)是GIS系統(tǒng)集成的平臺(tái),它實(shí)現(xiàn)異構(gòu)環(huán)境下多個(gè)地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用系統(tǒng)之間的通訊協(xié)作?；赪WW的GIS(WEBGIS)是利用Internet技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布空間信息,供用戶(hù)瀏覽使用,成為GIS社會(huì)化大眾化最有效的途徑。面向?qū)ο蠛蜆?gòu)件的GIS是把GIS功能模塊劃分為多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控件,完成不同功能,通過(guò)可視化工具集成起來(lái),形成最終GIS應(yīng)用。嵌入式GIS是將GIS功能與嵌入式設(shè)備,嵌入式操作系統(tǒng)相結(jié)合創(chuàng)造更自由隨意的GIS應(yīng)用模式。三維GIS(3DGIS)目前研究重點(diǎn)集中在三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)現(xiàn),立體可視化技術(shù)的應(yīng)用,三維系統(tǒng)功能和模塊設(shè)計(jì)等方面。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的統(tǒng)一性的數(shù)字化重現(xiàn)和認(rèn)識(shí),其核心思想是利用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理地球問(wèn)題和最大限度地利用信息資源。

在GIS軟件開(kāi)發(fā)方面,更換平臺(tái)和環(huán)境,擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、更改一切語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)模式。操作平臺(tái)以原Unix為主流更換到WindowsNT/2000平臺(tái),后者已成為發(fā)展主流。在理論研究方面,時(shí)空數(shù)據(jù)處理及三維GIS仍然是當(dāng)前熱點(diǎn),隨著計(jì)算機(jī)處理能力和多維空間可視化技術(shù)的進(jìn)步,推進(jìn)商品化的多維GIS將為時(shí)不遠(yuǎn)。在國(guó)內(nèi),當(dāng)前研究GIS系統(tǒng)的主要有中國(guó)地大、武漢瑞得、南方CASS、金陵地籍等大小幾十家企業(yè),各家軟件偏重點(diǎn)不同,使用方法各異。針對(duì)各個(gè)單位要求形成的數(shù)據(jù)格式不一樣,作者在各個(gè)軟件上分別使用,并轉(zhuǎn)換到通用平臺(tái)上,使之能在通用平臺(tái)上操作、修改、編輯等,完成工作的需要。

2.2 建設(shè)方案的設(shè)計(jì)思路

3S一體化

3S指的是全球定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星遙感系統(tǒng)(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),是建立數(shù)字城市的三大支撐技術(shù),GPS可在瞬間產(chǎn)生目標(biāo)定位坐標(biāo)卻不能給出點(diǎn)的地理屬性,RS可快速獲取區(qū)域面狀信息但受光譜波段限制,GIS具有查詢(xún)、檢索、空間分析計(jì)算和綜合處理能力,但數(shù)據(jù)的錄入和獲取始終是瓶頸問(wèn)題。數(shù)字城市需要綜合運(yùn)用這三大技術(shù)的特長(zhǎng),方可形成和提供所需的對(duì)地觀測(cè),信息處理和分析模擬能力。

(1)空間一致性匹配。建立數(shù)字城市是一項(xiàng)龐大工程,不同信息源、不同比例尺、不同投影方式、不規(guī)則分幅地圖,要在數(shù)字城市系統(tǒng)中復(fù)合顯示,疊加查詢(xún)和綜合分析必須進(jìn)行系統(tǒng)整合。

(2)互操作。統(tǒng)一協(xié)議是實(shí)現(xiàn)互操作的關(guān)鍵?；ゲ僮魇窃诒３中畔⒉粊G失的前提下,從一個(gè)系統(tǒng)到另一個(gè)系統(tǒng)的信息交換能力,現(xiàn)已有抽象開(kāi)放地理互操作規(guī)范(OGIS),主要由三大模塊(開(kāi)放式地理數(shù)據(jù)模型、OGIS服務(wù)模型、信息群模型)組成。

(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),行業(yè)辦公自動(dòng)化系統(tǒng),行業(yè)信息化系統(tǒng)、行業(yè)基礎(chǔ)檔案庫(kù)

3S技術(shù)系統(tǒng):包括城市電子地圖、遙感圖像(衛(wèi)星、航空)、地理信息系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用軟件、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、立體測(cè)量系統(tǒng)。

(4)硬件環(huán)境:計(jì)算機(jī)硬件(包括外設(shè))、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、立體測(cè)量系統(tǒng)。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)在地籍地形測(cè)量中的運(yùn)用

下面是應(yīng)用軟件的一個(gè)中文菜單提示:NAPGIS一個(gè)很大的特點(diǎn)就是圖形和屬性之間的聯(lián)系緊密,圖形處理功能強(qiáng)大。在其上建立的地籍管理信息系統(tǒng)除了圖形處理能強(qiáng)大以外,還提供了一套符合土地系統(tǒng)的解析圖形編輯法及十分強(qiáng)大的歷史管理功能,解決了圖形與屬性數(shù)據(jù)歷史信息管理的難題。宗地的屬性數(shù)據(jù)是十分豐富的,由于各地經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的程度不同,城市的規(guī)模不同,需求的不同,它包括的內(nèi)容也是多種多樣的;但要以把宗地屬性分為兩類(lèi):空間方面的屬性和人文方面的屬性?？臻g屬性主要有宗地面積,座落,四至等,這些是國(guó)家土地管理局頒布的《城鎮(zhèn)地籍調(diào)查規(guī)程》及《土地登記規(guī)則》中規(guī)定必須要具備的,另外還包括一些地區(qū)根據(jù)自己的需要所增加的一部分,如:地物分布及類(lèi)型面積情況、容積率,密度等,從計(jì)算機(jī)管理的角度考慮并結(jié)合MAPGIS的特點(diǎn),空間方面的信息又可分為與圖形緊密聯(lián)系的屬性(如宗地面積,周長(zhǎng),宗地號(hào),界標(biāo)類(lèi)型等)和一般性質(zhì)的空間屬性(如:宗地座落,四至等),在MAPGIS中根據(jù)這兩種數(shù)據(jù)的特點(diǎn),將其放在圖形數(shù)據(jù)中由MAPGI平臺(tái)直接維護(hù)其一致性,令面積的核算快速準(zhǔn)確,而將一般性質(zhì)的空間屬性放在外部數(shù)據(jù)庫(kù)中;而人文屬性包括宗地的權(quán)屬、共用關(guān)系、用途等信息,這一部分屬性全部放在外中數(shù)據(jù)庫(kù)中,通過(guò)宗地號(hào)與圖形數(shù)據(jù)建立聯(lián)系。將上述的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好以后,就可以進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行初始數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)建庫(kù)了。對(duì)于地籍?dāng)?shù)據(jù)而言,系統(tǒng)數(shù)據(jù)分層處理必須以能提高工作效率,便于數(shù)據(jù)分析,統(tǒng)計(jì),查詢(xún),并且有良好的可擴(kuò)展、可伸縮性,能夠滿(mǎn)足各地區(qū)地籍管理工作需要為目標(biāo)。結(jié)合陽(yáng)縣地籍,可以按如下專(zhuān)題進(jìn)行分層:地形數(shù)據(jù)分過(guò)渡層、方里網(wǎng)、測(cè)量控制點(diǎn)、居民地、獨(dú)立地物、交通及附屬、水系及附屬特殊地貌、植被、注記、地形、電力線(xiàn)等層。界址數(shù)據(jù)包括界址點(diǎn)、界址線(xiàn)、宗地。由于界址數(shù)據(jù)在測(cè)量時(shí)就是一個(gè)整體,因此這一層沒(méi)有進(jìn)行分幅管理,而是充分發(fā)揮MAPGIS對(duì)數(shù)據(jù)的管理能力,從物理上就作為完整的一體進(jìn)行管理。

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