武岳
【摘要】數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展,使得土地測(cè)量更加的精準(zhǔn),土地整治前期需要對(duì)整治區(qū)域進(jìn)行全面的地籍調(diào)查,明確每塊土地的實(shí)際用途,建立地籍?dāng)?shù)據(jù)庫,為土地整治提供準(zhǔn)確的土地信息,在土地整治項(xiàng)目全過程的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了高精度、自動(dòng)化的測(cè)量,節(jié)約大量的土地測(cè)量時(shí)間,從而控制項(xiàng)目成本,加快了項(xiàng)目的施工進(jìn)度。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化測(cè)繪;土地整治;應(yīng)用
我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)在不斷的發(fā)展,而土地整治就是一項(xiàng)重要的工作,也是國家治理中的重大挑戰(zhàn),要想更好地開展和完成土地整治工作,就需要利用先進(jìn)的技術(shù),提升工作效率達(dá)到工作效果。測(cè)繪技術(shù)是土地整治中常用技術(shù),當(dāng)前要注重運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù),提升測(cè)繪的效率和準(zhǔn)確性,充分發(fā)揮出數(shù)字化測(cè)繪的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)土地整治工作的開展。
1、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)
通過對(duì)數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用,能高效實(shí)現(xiàn)數(shù)字地圖的測(cè)繪。我國地域遼闊,地形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,數(shù)字地圖測(cè)繪工作存在較大的難度。還有一些測(cè)量單位缺乏充足的經(jīng)費(fèi),使測(cè)繪工作難上加難,在工作中無法運(yùn)用數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地圖的繪制,仍然采取以往的測(cè)繪方法繪制地圖,和現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)對(duì)比,受外部環(huán)境影響,無法確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和精確性,自然無法適應(yīng)實(shí)際需要。但是通過運(yùn)用數(shù)字化地圖測(cè)繪方法,將解決傳統(tǒng)測(cè)繪存在的弊端,可以有效提升測(cè)繪的效率和準(zhǔn)確性,這也讓其得到了大規(guī)模的應(yīng)用,不管是地圖比例較大,還是地圖數(shù)字轉(zhuǎn)化失敗,都可以運(yùn)用數(shù)字化地圖測(cè)量。另外,該方法更加科學(xué),能夠精確認(rèn)定位置坐標(biāo),有效地減小誤差,可以控制在5cm內(nèi)。
還有航空測(cè)繪技術(shù),這比傳統(tǒng)測(cè)繪和數(shù)字化測(cè)繪的要求都要高,如果地圖比例較大,要求站在高視角測(cè)繪地圖,那么就可以使用該方法,技術(shù)人員會(huì)在高空中將地面拍攝下來,得到地質(zhì)地貌的信息,轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,在此基礎(chǔ)上建立模型。這樣技術(shù)人員就能夠繪制出地圖,且及時(shí)的對(duì)地圖內(nèi)容進(jìn)行更新及補(bǔ)充。
2、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在土地整治中的應(yīng)用
2.1 GPS和RTK技術(shù)的應(yīng)用
應(yīng)用1:10000地形圖,以及細(xì)致的地類數(shù)據(jù),對(duì)農(nóng)用土地進(jìn)行測(cè)量,由于農(nóng)用土地分布相對(duì)不集中,利用GPS和RTK技術(shù)進(jìn)行測(cè)量,提高了土地測(cè)量的工作效率,而且對(duì)土地和環(huán)境要求較低,利用高精設(shè)備,自動(dòng)采集數(shù)據(jù),為人們提供高精度的三維地形圖,減少人為操作出現(xiàn)的誤差。
2.2無人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
無人機(jī)攝影航拍圖像的分辨率較高,在航拍土地整治項(xiàng)目后,將數(shù)據(jù)傳輸至快速拼接軟件,形成一定比例的地形圖。在首次航拍中,獲得精確的外業(yè)像控點(diǎn),然后確定項(xiàng)目的坐標(biāo),建立三維模型,在土地整治項(xiàng)目的范圍內(nèi),參考首次航拍中獲取的參數(shù),布置發(fā)射點(diǎn)和攝像監(jiān)控點(diǎn)。利用無人機(jī)進(jìn)行第二次航拍,真實(shí)地反映出工程的施工進(jìn)度。使用無人機(jī)拍攝土地整治項(xiàng)目的整體圖片,根據(jù)項(xiàng)目前期、項(xiàng)目實(shí)施階段、和項(xiàng)目竣工的航拍,使用專業(yè)的分析軟件處理后,拼接三個(gè)階段的項(xiàng)目整體圖片,制作出1:10000的數(shù)字正射影像圖(DOM),構(gòu)建了整個(gè)土地整治項(xiàng)目的效果圖。
2.3 GIS技術(shù)的應(yīng)用
GIS在土地整治測(cè)量被稱為地理信息系統(tǒng),是一門綜合性學(xué)科,包含了地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感、計(jì)算機(jī)科學(xué)等,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、存儲(chǔ)、查詢等,并具有分析數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)的能力。GIS是基于計(jì)算機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng),分析空間信息,并視覺化的呈現(xiàn)出來,具有很強(qiáng)的地理分析功能,主要用于土地現(xiàn)狀的探測(cè),并存儲(chǔ)土地屬性數(shù)據(jù),對(duì)探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分析,實(shí)現(xiàn)了土地利用狀況的準(zhǔn)確評(píng)估。
3、數(shù)字測(cè)圖的基本過程
國內(nèi)常用收集及整理數(shù)據(jù)的方法有大地測(cè)量?jī)x器法、航測(cè)法以及數(shù)字化儀法,在室內(nèi)作業(yè)中,一般會(huì)選擇使用航測(cè)法以及數(shù)字化儀法,而在野外的數(shù)據(jù)采集,通常就會(huì)使用大地測(cè)量?jī)x器法。常用的方法就是數(shù)字化儀法,即運(yùn)用數(shù)字化儀采集地圖上信息數(shù)據(jù),航測(cè)法顧名思義就是航空測(cè)量和運(yùn)用相應(yīng)的遙感手段,以實(shí)現(xiàn)采集地形點(diǎn)信息數(shù)據(jù)的目的,大地測(cè)量?jī)x器法會(huì)用到有關(guān)的儀器,比如,全站儀、經(jīng)緯儀以及動(dòng)態(tài)GPS等,以此完成野外采集數(shù)據(jù)工作。
3.1野外數(shù)據(jù)采集測(cè)圖方法
為了全面采集數(shù)據(jù),包括室內(nèi)和野外采集,野外數(shù)據(jù)采集起著至關(guān)重要的作用,特別是在大比例尺測(cè)繪數(shù)據(jù)采集中,需要進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集。野外數(shù)據(jù)采集常用的方法有三種,它們是根據(jù)儀器設(shè)備的大小和野外作業(yè)方法的不同而組合起來的。
(1)利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等常用測(cè)量?jī)x器記錄現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果,并在現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。
(2)需要利用測(cè)距經(jīng)緯儀完成相關(guān)的野外工作,包括水平方向、天頂距、距離等多種測(cè)量?jī)?nèi)容。對(duì)一些電子手冊(cè)中觀察到的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和計(jì)算,并將其妥善保存,然后將從電子手冊(cè)中獲得的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。
(3)使用RTK和全站儀進(jìn)行野外作業(yè)時(shí),需要測(cè)量數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)記錄到儀器終端或手冊(cè)簿中,然后通過數(shù)據(jù)終端或手冊(cè)簿存儲(chǔ)卡接口的連接將數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。利用這種方法,可以全面完成野外觀測(cè)和野外工作處理。我們可以看到它的自動(dòng)化程度很高。
3.2與白皮書測(cè)圖相比,大比例尺數(shù)字測(cè)圖具有顯著優(yōu)勢(shì)
大比例尺地面數(shù)字測(cè)圖具有明顯的優(yōu)勢(shì),它具有以下特點(diǎn):野外處理一般直接制作白紙測(cè)圖,記錄時(shí)應(yīng)記錄觀測(cè)坐標(biāo),記錄時(shí)應(yīng)注明鍵號(hào)和特征碼,并將特征碼輸入記錄儀。數(shù)字測(cè)圖就是以一定的格式記錄數(shù)據(jù)。該格式還與數(shù)字測(cè)圖軟件相適應(yīng),以保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)輸入的準(zhǔn)確性;白皮書測(cè)圖一般在碎片測(cè)量后與測(cè)圖根加密相結(jié)合,而在圖根控制加密的情況下,數(shù)字測(cè)圖部分的測(cè)量也應(yīng)完成,可以同時(shí)進(jìn)行,然后進(jìn)行內(nèi)部操作。在計(jì)算出根點(diǎn)的坐標(biāo)后,就可以計(jì)算出地圖某些部分的坐標(biāo)。電子手冊(cè)用于計(jì)算測(cè)量站的坐標(biāo)并釋放測(cè)站。另外,幾百米范圍內(nèi)測(cè)距儀的測(cè)量精度相對(duì)較高。因此,一般的地圖根點(diǎn)密度和白皮書測(cè)圖對(duì)比度不高,可以采用多種方式自由設(shè)站,建設(shè)測(cè)站;由于沒有圖框邊界約束,野外工作中不需要對(duì)圖幅進(jìn)行劃分。對(duì)于office圖形的生成,也可以基于軟件自動(dòng)連接和分割,一般情況下,圖形與數(shù)控繪圖儀相結(jié)合。因此,與白皮書測(cè)圖相比,需要測(cè)量的地形點(diǎn)較多。
3.3沿等高線取樣
對(duì)于地形陡峭復(fù)雜的地區(qū),數(shù)據(jù)采集難度較大,需要采用沿等高線跟蹤的方法,但對(duì)于相對(duì)平坦的地區(qū),則不能采用這種方法。這是因?yàn)檩喞瘦^大的區(qū)域自然會(huì)減慢跟蹤速度。因此,需要采集的點(diǎn)也比較密集,而且曲線的直線位置是在跟蹤過程中,可以在一定的時(shí)間間隔內(nèi)記錄數(shù)據(jù),為地形描述提供更多的依據(jù)。
3.4選擇性采樣
要精準(zhǔn)的反映地形,就需要結(jié)合地形特征明確采樣,包括山脊線、格點(diǎn)、山谷線、斷裂線以及梯田等,只要求少量的點(diǎn)就能夠體現(xiàn)地面中的地物。
4、數(shù)字化測(cè)繪在土地整治項(xiàng)目實(shí)施階段的應(yīng)用
4.1平整測(cè)量
計(jì)算的原理相差不大,主要是計(jì)算土方量,需要計(jì)算的精確性,如果計(jì)算的土地地形變化較大時(shí),地形圖和實(shí)地平整法計(jì)算上會(huì)有很大的困難,計(jì)算結(jié)果容易出現(xiàn)偏差?,F(xiàn)階段,DTM模型法使用較為普遍,根據(jù)地形和形狀的規(guī)律,通過精確的定位坐標(biāo),將坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成三角網(wǎng),從而建立土地?cái)?shù)字模型,然后進(jìn)行土方量計(jì)算,理論上精確度較高,并且對(duì)地形沒有要求。
4.2施工放樣
其主要的目的是將整治土地按照一定的比例測(cè)設(shè)到實(shí)地,將土地的平面和高程位置表現(xiàn)出來。土地整治工作中施工放樣是必不可少的環(huán)節(jié),無論是田間道路建設(shè),還是水利工程,甚至是輸電線路的架設(shè),都需要進(jìn)行施工放樣,而后方可進(jìn)入施工環(huán)節(jié)。
4.2.1平面放樣
平面放樣需要使用全站儀,主要使用的放樣方法有兩種,一種是水平角放樣,一種是水平距離放樣,在放樣時(shí)要注意誤差的控制,使用盤左測(cè)設(shè)后,再進(jìn)行盤右測(cè)設(shè),然后取測(cè)設(shè)結(jié)果的中間值。在全站儀測(cè)設(shè)時(shí),需要設(shè)置準(zhǔn)確的棱鏡常數(shù),以及大氣改正值、氣溫、氣壓值等,并輸入棱鏡高,然后照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡,按下測(cè)量健,開始測(cè)距。
4.2.2高程放樣
高程放樣的方法主要分為三種。第一種,水準(zhǔn)儀測(cè)量,一般用于地形起伏不大的土地測(cè)量;第二種,吊鋼法,一般用于高橋墩測(cè)量;第三種,高程測(cè)量,在深基坑測(cè)量中應(yīng)用較多。高程放樣主要用于平整場(chǎng)地、深基坑開挖、灌溉渠開挖、確定路線坡度等項(xiàng)目中。
4.3項(xiàng)目竣工驗(yàn)收數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用
4.3.1項(xiàng)目完成情況
參照土地整治規(guī)劃的內(nèi)容,檢測(cè)整個(gè)施工項(xiàng)目的完成狀況,對(duì)施工的精確度進(jìn)行驗(yàn)收,檢測(cè)的內(nèi)容有平面位置是否精準(zhǔn),高程施工是否符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求;對(duì)整治施工的具體內(nèi)容,像道路線型、灌溉溝渠線型等,是否在中心軸線位置進(jìn)行確認(rèn);對(duì)項(xiàng)目的整體形狀、結(jié)構(gòu)、位置等進(jìn)行檢測(cè),以保證項(xiàng)目施工符合土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求。
4.3.2項(xiàng)目施工質(zhì)量驗(yàn)收
使用數(shù)字測(cè)繪技術(shù),按照土地整治設(shè)計(jì),對(duì)整治后的土地進(jìn)行平整度、邊界、坡度等測(cè)量,參照設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行逐一比對(duì),保證各項(xiàng)參數(shù)在設(shè)計(jì)指標(biāo)的范圍內(nèi)。使用抽查方式,對(duì)開挖土方量和測(cè)量數(shù)據(jù)的原始記錄,進(jìn)行檢驗(yàn),確定計(jì)算是否準(zhǔn)確。
4.3.3權(quán)屬驗(yàn)收
權(quán)屬驗(yàn)收包括了內(nèi)業(yè)和外業(yè)驗(yàn)收,內(nèi)業(yè)驗(yàn)收的內(nèi)容有土地權(quán)屬資料的收集,檢查界線協(xié)議書,以及界線圖、宗地圖、登記書等,對(duì)比土地整治后的情況,判斷土地權(quán)屬是否明確,界線是否清晰等,之后開展業(yè)外驗(yàn)收,對(duì)整治土地進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),對(duì)照權(quán)屬資料進(jìn)行驗(yàn)證,判斷界線位置是否準(zhǔn)確,界址點(diǎn)是否符合土地規(guī)劃的要求等。
4.3.4竣工圖繪制
項(xiàng)目實(shí)地驗(yàn)收結(jié)束后,使用無人機(jī)對(duì)土地整治區(qū)域進(jìn)行整體航攝,繪制土地整治后的竣工圖,對(duì)整個(gè)項(xiàng)目施工進(jìn)行整體的直觀展示,對(duì)施工道路、溝渠、土地平整等,進(jìn)行全面的航拍,確保整治后的土地連成一片,計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)后,使用南方CASS繪制竣工圖,與項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行比對(duì),核對(duì)實(shí)際土地整治范圍,保證項(xiàng)目施工的精確度,以及新增土地面積測(cè)算的合理性,對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行全面掌控。
結(jié)論:
數(shù)字測(cè)繪是一項(xiàng)綜合性的學(xué)科,使用了空間技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等,在土地整治中的應(yīng),使得土地測(cè)量更加的精準(zhǔn),確保土地整治的科學(xué)性,數(shù)字測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用了高新設(shè)備,例如全站儀、無人機(jī)、便攜機(jī)等,還需要使用專業(yè)的測(cè)繪軟件和圖像拼接軟件,對(duì)土地整治區(qū)域進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行數(shù)據(jù)加工和處理,形成完整的土地整治地形圖,為土地資源的合理配置奠定了良好的信息基礎(chǔ)。
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