GIS技术在城市地籍资源测绘中的应用研究

GIS技术在城市地籍资源测绘中的应用研究

张逸威

浙江华东建设工程有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要：我国幅员辽阔，为更好地对各个城市进行规划，合理利用土地，地籍测绘工作从古代一直延续至今。地籍测绘是指对城市的地理位置、界限划分、面积大小、土地类型及权属等进行调查和测量，以登记造册。随着科学技术的发展，地籍测绘手段和技术也在不断进步，从最开始的人工测量记录数据，到现代各种先进设备和技术测量，形成数据、图件和表册为一体的测量结果。

关键词：GIS技术；城市地籍；资源测绘；应用研究

1 基于GIS技术的城市地籍资源测绘研究

了解每个城市的地籍资源对于国家发展至关重要。城市地籍资源测绘是了解地籍资源的一个重要途径，每隔一段年限，就需要全面测绘一次，以满足城市规划的需要。同时，也有不少城市已开始地籍资源的动态更新测绘。

城市地籍资源测绘基本流程（如图1所示）：

图1城市地籍资源测绘基本流程

城市地籍资源测绘过程中，不可避免地会应用到各种先进技术和设备，如，GPS技术、RS技术、GIS技术、遥感技术、无人机倾斜摄影技术、RTK技术、全站仪、摄像机、导航仪等。本研究以GIS技术为核心，研究其在城市地籍资源测绘中的应用过程。GIS将计算机技术与空间地理分析技术有效地结合在一起，实现对土地空间数据的采集、输入、存储、查询、分析和显示。GIS系统主要由硬件和软件两部分组成，基本功能（如表1所示）：

1.1地籍资源数据采集

各类空间数据及属性数据是GIS运行的基础和前提。GIS所需数据采集根据数据类型的不同，获取方式也不同，可以通过查阅历史资料进行获取，可以通过各种测量设备进行现场采集。其中，后者是GIS采集常用的手段，它需要搭配各种设备来完成，包括GPS-RTK测量系统、全站仪、遥感系统、无人机摄影设备等。下面对这些设备的工作原理进行具体分析。

1.1.1GPS-RTK测量系统

GPS-RTK测量系统弥补了传统GPS定位的不足，实现了实时的厘米级精确定位。GPS-RTK测量系统工作流程如下：收集控制资料→基准站设置→流动站设置→坐标系统转换→流动站测量定位。GPS-RTK测量的数据为测站点在指定坐标系中的三维定位坐标数据。有条件的地区还可以使用更加便捷的CORS系统。

1.1.2全站仪

全站仪主要用于精密工程测量，它集测量、计算、显示、存储等各项功能于一身，通常可以测量3类数据，即水平角、垂直角测量数据，距离测量数据，坐标测量、高差测量数据。

1.1.3遥感系统

遥感通过发射并接收电磁波数据来判定目标对象的性质、空间分布、类型及其数量等。遥感系统组成结构（如表2所示）：

1.1.4无人机摄影设备

无人机摄影设备是一种以无人机作为飞行平台，同时搭载多台传感器，从不同角度采集影像的一种设备。其组成包括三部分，即飞行平台（无人机、飞控系统）、任务载荷（相机、传感器）、地面系统（任务规划与监控系统、通信系统、数据处理系统）。无人机摄影设备工作原理如下：现场勘察与资料收集→布置及测量像控点→无人机倾斜摄影→自动三维建模→三维绘图→质检及外业补漏。

表1 GIS基本功能

表2遥感系统组成结构

1.2城市地籍测量与绘制

基于上述1.1章节获得的各类空间数据及属性数据进行地籍测量与绘制。具体过程（如图2所示）：

图2城市地籍测量与绘制流程图

城市地籍测量与绘制中需要用到的GIS软件（如表3所示）：

表3城市地籍测量与绘制GIS软件

1.3构建地籍数据库

在GIS软件处理后，得到各类图、表、册等地籍数据，将其存入地籍数据库，完成城市地籍资源绘制。地籍数据库建设路径（如图3所示）：

图3地籍数据库建设路径

2 GIS技术在城市地籍资源测绘中的应用效果分析

为检验GIS技术在城市地籍资源测绘中的应用效果，以某市为例进行城市地籍资源测绘，测绘内容包括研究区界址划分、面积大小、土地类型等部分。

2.1地籍资源数据采集设备

通过前期资料收集分析、现场踏勘，针对某市地籍资源数据，外业采集设备主要有4种类型的仪器：GPS-RTK测量系统、全站仪、遥感系统、无人机摄影测量设备。

2.2.1 GPS-RTK定位测量仪器

GPS-RTK定位测量仪器选择的是中海达RTK接收机。该仪器主要功能特征如下：（1）扁平化UI界面——简约的界面,便捷的操作,条理清晰,适应强；（2）强大底图显示，支持离线百度地图和dxf/shp数据导入显示；（3）全面道路算法——支持断链/超高加宽/边坡放样,支持DTM面放样；（4）开放互联功能——支持消息推送、软固件在线智能升级；（5）高功率，低功耗——内置收发一体电台，让基站和移动站完全互换；最大功率5W，连续工作时间可达10小时以上。通过此仪器，能完成地籍资源测绘的绝大部分外业工作。

2.2.2全站仪

全站仪选择拓普康gpt-3002ln全站仪，是一款稳定可靠、高质量、易操作的全站仪。其主要功能特点如下：（1）“一键测存”功能，易学易用，支持数字、字母以及特殊符号快速输入；（2）独特的用户键功能定制，将常用功能键定义至用户间，使作业更加简单便捷；（3）无棱镜超长测距模式可达1200m。全站仪是对GPS-RTK定位测量的一种补充，确保无法进行GPS-RTK定位测量区域的作业精度。

2.2.3遥感设备

采用的遥感设备为大型空间高分辨率遥感仪器，该仪器基本参数（如表4所示）：

表4遥感设备基本参数

2.4无人机摄影设备

采用的无人机摄影设备由DJI M300无人机和DG3 Pros-PSDK五镜头相机组成。该套设备可以从1个垂直、4个倾斜等5个不同角度采集影像，总像素达1.2亿，短曝光间隔为0.8S，针对地籍资源测绘的特点对镜头焦距进行了适当加长。通过合理的航线规划设计，采用正确的数据处理流程，该套设备生产的数据精度完全能满足城市地籍资源测绘的要求。以某市地籍资源测绘的最终检查结论为例，该套设备生产的产品一类点平面中误差优于3cm（规范要求5cm），二类点平面中误差优于6cm（规范要求7.5cm），三类点平面中误差优于15cm（规范要求25cm）,各类地形的高程中误差也均优于规范允许值。

3结语

综上，现代GIS技术的采集、存储、处理和分析等能力在城市地籍资源测绘中能发挥很大的作用。在满足精度的前提下，GIS技术极大的减少以往地籍资源测绘技术的外业生产周期，提升作业效率。还可以形成正射照片、三维模型等多种数字化成果，配合使用各类GIS软件，使测绘成果更加直观、更加数字化，能更加有效的帮助城市地籍资源的分析利用。

参考文献

[1]王春阳.GIS技术在地籍测绘中的应用[J].城市建筑,2020,17(20):113-114.

[2]张钦玮.GIS技术在地形地籍测绘中的应用[J].现代信息科技,2020,4(11):22-24.

[3]杨一洋.GIS技术在地形地籍测绘中的运用分析[J].中国金属通报,2020,(03):144+146.

[4]黄科新.地形地籍测绘中的GIS技术应用[J].中国勘察设计,2020,(01):96-98.