浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用.doc

广西地质Guangxi GeologyVol114 No13Sep1 2001第 14 卷第 3 期2001 年 9 月浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用覃其进( 广西柳州市土地管理局郊区分局 ,广西 柳州 545005)摘 要文章介绍应用数字化技术测制数字化地籍图 ,用比较方法简述实现数字化测绘地籍图的途径和方法 ,提出建立 GIS 地理信息 ,以实现信息共享 。关键词数字化测记法 ; 电子平板法 ; 手扶跟踪数字化 ; 扫描矢量化 ; GIS 信息共享中图分类号P 271文献标识码A文章编号1003 - 7861 (2001) 03 - 0059 - 04地籍是土地的户籍 。地籍测量是专门研究建立土地信息档案理论与技术方法的一门学科 。地籍测绘成果是各级人民政府对土地资源的规划 、开发 、使用 、保护和管理等所必需的基础资料之一 。随着国民经济的 发展和高科技测绘技术的应用 ,数字化地籍测绘成果 ,是地理信息系统 ( GIS) 的基础资料之一 ,并为各级人民政府的职能部门所共享 。可见 ,数字化地籍测绘将成为国家不可缺少的一项前期性基础测绘工作 。数字化测绘技术应用概述1随着高新测绘技术的开发和应用 ,数字化测绘技术应用于地籍测绘已得到迅速发展 。较之传统的大平板仪 (地形 、地籍) 测绘技术 ,数字化测绘可以让测绘产品更加多样化 ,技术含量和应用水平更高 ,产品的使用 与维护更加方便 、快捷 、直观 ,从而也有力地推动了测绘生产的科学化 、自动化发展 。与传统的测绘产品 ( 地形 、地籍图件) 比较 ,数字化测绘产品具有明显的优越性 。(1) 它可以通过计算机的模拟 ,在屏幕上直观生动地 ( 分层) 反映出地形 、地貌特征以及地籍要素 ,而且 一目了然 ,基本上改变和弥补了传统产品线条 、符号和数字 、文字等综合包罗 ,非具一定专业知识才能读懂的缺陷 。(2) 数字化测绘产品在使用 、维护和更新上具有方便快捷的特性 ,能够随时保持产品信息的现势性 ,可 以随时补充修改 ,随时出新图提供使用 。(3) 根据不同用户的需要 ,可以对产品的各种要素进行数据再加工 ,得到不同用途的图件 ,而且还可以 随意对图形进行拼接 、缩放 ,用途更广泛 。(4) 利用数字化 (地形 、地籍) 测绘成果 ,作为底图 ,可在计算机上进行各种规划与设计 ( 如土地资源开发 规划和城市道路网的设计等) ,可方便地进行许多方案的设计与比较 ,对各种要素的统计 、汇总 、叠加 、分析也方便 、准确 。在计算机的帮助下 ,大大提高了测绘生产作业的自动化 、科学化 、规范化程度 ,数字化测绘产品 的应用水平也将达到新的高度 。除此以外 ,在其他方面还显示出很多优越性 ,但从以上几点足以可见数字化 ( 地形 、地籍) 测绘很符合现代社会信息的要求 ,是现代测绘的发展方向 。因而 ,以前以传统测绘为主的专业测绘单位 ,现在是以发展数 字化测绘技术作为发展的目标与方向 。2 野外数字化地籍测绘由于数字化测绘技术已日趋成熟和广泛使用 ,数字化测绘已成为生产大比例尺地籍图 (或地形图及其他收稿日期2001 - 06 - 04 ; 修订日期2001 - 06 - 21作者简介覃其进 ( 1955 - ) ,男 ,广西贵港人 ,大学文化 ,主要从事测绘专业和土地管理工作 ,现任柳州市土地管理局郊区分局局长 。然后将记录的信息输入微机 ,利用专业软件将其换为图形 ,再对图形进行必要的编辑和修正 ,便得到所需要的数字化地籍图成果 。其全过程包括实地地籍调查 (含界址点的现场标定) 、野外对地籍要素 (含与地籍有关 的地形图要素) 进行观测与记录 、在计算机编辑成图 3 个步骤 。其中前 2 个步骤为野外完成 ,编辑成图则在室内完成 。测记法的优点主要是 :外业设备要求相对不高 ,一般以光学经纬仪配合测距仪加上轻便记录 (如 PC - E500 袖珍计算机) 即可 ,投入成本较低 ,能充分发挥已有仪器设备的作用 ; 如果使用全站仪 ,利用全站仪本身 的软件进行记录更为方便 。不足之处是 :为了记录各测点的特征代码和连带关系 ,通常需事先绘制草图 ,并对待测的地籍要素 (含必要的地物 、地形要素) 点预先编号 ,以便进行代码和连带关系的测记 ,如果记录时出现代码和连带关系的差 错 ,将给图形编辑带来麻烦 ;而且往往由于草图不够详实 ,或是施测过程中缺乏直观图形作参考 ,外业容易产 生遗漏 ,特别是外业无法实测而需要实地逐个丈量时更显不便 。以上因素致使内业图形编辑工作量大 ,花费 时间多 ,但野外作业时间比采用电子平板法省得多 。2 . 2电子平板法电子平板法是利用便携式计算机 (内装有测绘成图软件) ,在测站直接将观测数据进行展点 ,并根据实地情况对诸地籍要素 (含与地籍有关的地形图要素) 进行编辑 、注记和绘图 。因其与大平板仪测图相似 ,故称之电子平板法 。其全过程包括实地地籍调查 (含界址点的现场标定) ,野外对地籍要素 (含与地籍有关的地形图 要素) 进行观测与记录 、直接在计算机上编辑成图 3 个步骤 ,即整个成图过程全部在野外完成 。优点 :方便直观 ,每测一点 ,即行描绘 ,测站上所见之点即测即得 ,测点一目了然 ;软件可提供各种绘图手 段 ,比常规平板仪测图更为便捷 ,尤其使用电子笔操作更是得心应手 ;外业不用绘制草图和预编码 ,现场所测 之点 ,可直接进行注记 ,无需再作内业图形编辑工作 ;便于发现测绘错误和遗漏 ,并即时在现场纠正 ,真正做 到站站清 、片片清 、幅幅清 。不足 : 外业投入的设备较大 ,一般要求每作业小组配备一台 ( 套) 全站仪和一台便携机 ,由于便携机露天作业 ,容易损坏而加大成本 ,同时便携机在野外的供电问题也不好解决 ; 要求仪器操作人员对成图 软件非常熟悉 ,且操作快捷得当 ,否则会大大影响工作效率 ; 由于携带设备多 ,又是野外编辑图形 ,劳动 强度大 ,野外作业时间比测记法多 。利用已测地籍图进行室内数字化成图3获取大比例尺数字化地籍图的另一途径是将已测地籍图在室内进行数字化 。室内数字化的优势是投入较少 ,数字化成图周期较短 ,不足之处是产品的现势性稍差 ,资料不太全面 ,精度稍低 ,最多只能保持原图的第 3 期覃其进 :浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用61点进行手扶跟踪采集 ,从而得到数字化地籍图 。其优点是 :利用数字化菜单和屏幕菜单操作简单方便 ;作业时可纵览全图 ,便于进行分类或选择性采集 ;对于线条较长图形的数字化采集十分快捷 。其缺点有 :每个作业员必须配备一台数字化仪 ,投入成本较大 ,且往往因设备所限 ,无法开展大面积作 业 ;作业员常需站立操作 ,劳动强度较大 ;由于需通过游标的十字丝和单靠人的眼睛来判断采点 ,采集难以保证较高精度 ;作业缺乏自动化手段 ,纯粹是人工操作 ;数字化成图后 ,常需回放图与原图进行套合检查 。3 . 2利用专业软件进行扫描矢量化扫描矢量化是近几年兴起的室内数字化方法 。其做法是 :将原图用扫描仪进行扫描 ,得到栅格图后 ,再利用专业的扫描矢量化软件 ,在影像图上以自动或半自动的方式进行跟踪矢量化 ,从而实现原测地籍图的数字化 。扫描矢量化优点是 :可以直接观察计算机屏幕进行作业 ,劳动强度相对较轻 ; 在屏幕上可以进行放大采 点 ,理论上采集精度可以得到保证 ;扫描矢量化软件一般具有自动化或半自动化跟踪功能 ,因此具有提高数 字化作业速度的能力 ;作业时可以方便地对各类要素赋以属性和代码 ,可以让数字化产品多元化 ,数字化矢 量图与扫描的影像图重叠 ,方便进行作业质量检查 。其缺点是 :受屏幕范围所限 ,一次只能看到图形局部 。从发展来看 ,对于大量的室内数字化工作 ,扫描矢量化是较好的选择 ,且随着软件自动化程度的提高 ,其 优越性则越来越明显 。建立地理信息系统实现信息共享4广西柳州等城市从 20 世纪 80 年代末已经采用常规方法进行大批量地籍图测绘 ,这些测绘成果无疑对土地管理和城市建设起着积极作用 ,而应用数字化测绘技术测绘地籍图可以说还处于起步阶段 。因而 ,建立 地理信息系统便于信息共享 ,有着十分重要的现实意义和社会价值 。(1) 当前 ,数字化测绘技术正在围绕着地理信息系统 ( GIS) ,结合着全球定位系统 ( GPS) 与遥感 ( RS) ,以 全新的 3 S 技术逐步取代传统的测绘方法和观念 。而建立地籍信息系统已成为政府各职能部门 (如土地管理 部门和城建部门) 实行现代化 、科学化和自动化管理的重要手段 。用以上各种途径和方法制作的数字化地籍 图 ,只要经过适当的处理 (数据格式转换 、属性及相应的拓朴关系的建立) ,就可方便地入库 ,为建立地籍信息 系统打下良好基础 。所以 ,从现在起 ,我市新测绘的地籍图应该采用数字化测绘技术 ; 原用大平板仪测绘的 地籍图可以进行室内数字化成图 。这样新旧地籍图成果就全部转换为数字化地籍信息 ,当纳入市地理信息系统网络之时 ,就可以为政府各部门所共享 。(2) 当以大比例尺地形图 、地籍图作为基础资料建立地理信息系统时 ,各市 、县 、镇应采用统一的平面 、高程系统 。目前 ,广西区内一些市 、县 、镇建设和房产部门与土地管理部门使用不同的数字基础进行重复测绘 ,且成果又不能共享 ,这是一项很大的浪费 。现行作业的规范 、规程 、图式出自多家 (测绘部门 、城建部门和土地部门等) ,因此 ,在要求不尽一致的情况下 ,若各技术标准间互有抵触 ,则应以精度较高的要求进行作业 。特别是城镇控制网布设时应兼顾到既要满足地形测绘的要求 ,也要满足地籍测绘的要求 。以本人所见 ,当进行大比例尺数字化地籍图测绘时 ,控制测量最好采用国家测绘局 1994 年 11 月 28 日发布的地籍测绘规范( CH5002 - 94) ,因其控制的精度较高 ;地籍调查最好采用原国家土地管理局 1993 年 6 月 22 日发布的城镇地籍调查规程( TD1001 - 93) ,因现已测成的地籍图的地籍调查绝大部分是以其作为技术依据 ,便于成果资 料的衔接 ;地籍图图式则应采用国家测绘局 1994 年 11 月 28 日发布的地籍图图式( CH5003 - 94) ,因其符号比较齐全 ,又尽量能与地形图图式符号兼顾 ;当同时进行地形 、地籍图数字化测绘时 ,除了采用上述技术规 范 、规程 、图式外 ,还应采用国家技术监督局 1997 年 12 月 16 日发布的1500 、11000 、12000 地形图数字 化规范( GB/ T17160 - 1997) 和 1995 年 9 月 15 日发布的1500 、11000 、12000 地形图图式( GB/ T7929- 1995) ,以及国家建设部批准 1999 年 7 月 1 施行的城市测量规范( CJJ 8 - 99) 。公司的软件都相当不错 ,而且各有所长 。其中南方测绘仪器公司的 CA SS 地形地籍成图软件发展较快 ,现已升级到 CA SS4 . 0 板本 ,而且能与其他成图软件和 GIS 系统交换数据 ,是实用性很强的数字化测绘软件之一 。其不足之处是地形地籍要素分类和代码与国家标准大同小异 ,有些出入 ,在使用时须作调整 。事实上国家技术监督局 1992 年 12 月 8 日发布的国土基础信息数据分类与代码( GB/ T13923 - 92) ,与其 1993 年 12 月28 日发布的1500 、11000 、12000 地形图要素分类与代码( GB14804 - 93) ,在对于同一要素的分类及编 码上就出现有不完全一致 。(5) 数字化地籍图采用何种途径和方法实施为好 ,在本文前面已作过阐述 ,任意选用 。但必须考虑到各 技术要素能达到信息共享的程度 。结语5当前 “, 数字化地球”“、数字化中国”“、数字化省区”的口号炽热沸腾起来了 。在国外 ,行动最快的要数美国 ,我国也不落后 。数字地球的重要组成部分之一是国家空间数据基础设施 N SD I 。而作为 N SD I 载体 ,或 者称为 N SD I 的基本框架 ,就是国家的基础地理信息 ( GIS) 系统 。而数字化测绘资料又是 GIS 的基础信息之一 。所以 ,万里之行始于足下 ,让我们先从数字化的地形 、地籍图着手做起吧 ! 期盼我区 、市 、镇包含地形 、地籍信息的 GIS 系统早日建立成政府的网络 ,为政府各部门所共享 。D ISCUSSIO N O N APPL ICATIO N OF NUM RTICAL TEC HNOLO GYIN MAPPING OF L A ND REGISTERQIN Qi - j in( T he L a n d B u rea u of Gua ng x i L i uz hou , L i uz hou 545005 , Chi na)Abstract : This essay int ro duces using numerical mapping technology to survey and make t he map of land regis2ter ; using t he co mparative met ho d to tell in sho rt t he ways and met ho ds of co mpleting numerical mapping land re