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1在房地產(chǎn)測繪中應(yīng)用
這種測繪技術(shù)有效的將測角裝置、微處理器和測距裝置等融入到了這種測繪技術(shù)中,對于房地產(chǎn)中的數(shù)據(jù)能夠利用此種技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)的測量和計(jì)算,利用直接的方式或者電子薄對自動(dòng)的存儲(chǔ)、輸出和記錄工作給予完成。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)階段的全站儀技術(shù)的測量精度和角度已經(jīng)達(dá)到了非常高的水準(zhǔn),不但能夠自動(dòng)的操作,而且也能夠利用人工的方式進(jìn)行操作,不但能夠在機(jī)載的情況下進(jìn)行應(yīng)用,也能夠遠(yuǎn)距離的對房地產(chǎn)的相關(guān)信息進(jìn)行測量。在現(xiàn)代的房地產(chǎn)測量中,全站儀這種最為常規(guī)的測量儀器在其中發(fā)揮著非常重要的地位和作用。
2在房地產(chǎn)測量中應(yīng)用
GPSRTK技術(shù)對房地產(chǎn)的人工建筑情況、權(quán)屬和應(yīng)用情況、自然情況等進(jìn)行測定和調(diào)查是房地產(chǎn)測繪技術(shù)的主要工作,是為城市的建設(shè)和規(guī)劃、開發(fā)、管理和應(yīng)用房地產(chǎn)等,將一定的依據(jù)提供出來的一種技術(shù)形式,是房地產(chǎn)測量和地籍測量的結(jié)合體,能夠?qū)⒎浅T敿?xì)的資料為房地產(chǎn)管理提供出來。在國家高等級控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對常規(guī)的測圖方法進(jìn)行使用,對次級網(wǎng)店進(jìn)行加密,進(jìn)而來有效的布設(shè)和測繪控制網(wǎng)點(diǎn),這是傳統(tǒng)房地產(chǎn)測繪的主要方式,將界址點(diǎn)、行政邊界、界址線、地形要素和丘界限等測定出來,對房產(chǎn)圖和地籍圖根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律、符號和規(guī)則去繪制。會(huì)有一定的累積誤差容易出現(xiàn)在這種方法中,而為了能夠?qū)⑦@種誤差予以消除,一些時(shí)候應(yīng)該測量多次并且對誤差進(jìn)行分配,這樣不但精度不高,而且還會(huì)浪費(fèi)時(shí)間。在出現(xiàn)了GPS技術(shù)之后,對于各級控制點(diǎn)的坐標(biāo)能夠快速并且高精度的測定出來,尤其是對RTK技術(shù)進(jìn)行了使用之后,對于地形點(diǎn)、地物點(diǎn)和界址點(diǎn)的信息能夠高精度快速的獲取出來,對于野外一次測繪能夠利用測土軟件給予實(shí)現(xiàn),并且將電子地圖繪制出來,在房地產(chǎn)測繪中對GPSRTK技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后,不但能夠?qū)⒏呔鹊臏y繪成果展現(xiàn)出來,也能夠?qū)⒆鳂I(yè)的效率極大地提升上來,在房地產(chǎn)測繪工作中,GPSRTK技術(shù)逐漸的成為了其中的主要方法和手段。導(dǎo)線測量和三角測量時(shí)常規(guī)的測量方式,費(fèi)工費(fèi)時(shí),規(guī)定點(diǎn)間通視,并且有著不夠均勻的精度。GPS快速靜態(tài)和靜態(tài)的測量,對于點(diǎn)間通視不需要予以實(shí)施,對于各個(gè)控制點(diǎn)能夠高精度的進(jìn)行測量,但是,在處理數(shù)據(jù)的過程中應(yīng)該花費(fèi)一定的時(shí)間,對于定位精度不能夠隨時(shí)的定位和了解。在控制測量中,一但對RTK技術(shù)進(jìn)行了使用,對于定位精度能夠時(shí)時(shí)刻刻的予以了解,因此,能夠?qū)⒆鳂I(yè)的效率極大的提升上來,在定位的過程中一但對RTK技術(shù)進(jìn)行了使用,能夠?qū)⒕染_到厘米。
二在房地產(chǎn)測繪中對機(jī)助制圖進(jìn)行使用
近幾年來,對房地產(chǎn)圖利用計(jì)算輔助制作的方式獲得了一定程度上的發(fā)展,在一些制圖系統(tǒng)中,AUTOCAD是經(jīng)常被使用的一種方式,它能夠用來整飾和修改所測的房地產(chǎn)地圖。在此系統(tǒng)中,只需要將數(shù)據(jù)預(yù)處理構(gòu)建起來的圖用真實(shí)的圖片表示出來即可,這樣在屏幕上我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)依據(jù)具體的位置、準(zhǔn)確度和相似度將地物表示出來,看起來會(huì)非常清晰。在處理圖形的過程中,有著完備強(qiáng)大的功能會(huì)存在于此系統(tǒng)中,操作易行簡單。有著非常優(yōu)異的自我保護(hù)功能會(huì)存在于其自身當(dāng)中,系統(tǒng)本身不會(huì)受到非規(guī)范操作帶來的影響,所以,在編輯房地產(chǎn)圖的過程中對這種方式進(jìn)行使用會(huì)發(fā)揮出非常巨大的功能。
三用GIS技術(shù)對房地產(chǎn)進(jìn)行測量
決策的科學(xué)化和管理的現(xiàn)代化將規(guī)定處理房地產(chǎn)測繪信息的過程中,要用計(jì)算機(jī)操作的方式逐漸的取代以前手工操作的方式,用輔助決策來有效的取代一般的統(tǒng)計(jì),進(jìn)而將房地產(chǎn)測量信息系統(tǒng)構(gòu)建起來。但是,在對房地產(chǎn)測量信息系統(tǒng)進(jìn)行建立的過程中,并非是一件容易的事情,有一定的復(fù)雜性會(huì)存在于其中,它規(guī)定有著較高的管理水平和技術(shù)素質(zhì)。GIS是由美國所研發(fā)出來的一種先進(jìn)的測繪技術(shù)方式,并且系統(tǒng)正在日趨的走向完善,在很多項(xiàng)目中都對幾千個(gè)GIS工具進(jìn)行了使用,極大的推動(dòng)了測圖和數(shù)據(jù)計(jì)算工作的發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下,人們越來越重視房地產(chǎn)測量信息管理的現(xiàn)代化,隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,也應(yīng)該用先進(jìn)的測量技術(shù)對于其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行測繪和管理,提高其具體的應(yīng)用水平。
四結(jié)語
關(guān)鍵詞:測繪,不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)思考
一、概念
1.1、測繪的概念
測繪是指對自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置極其屬性等進(jìn)行測定、采集、表述以及對獲取的數(shù)據(jù)、信息、成果進(jìn)行處理和提供的活動(dòng)。測繪可分為若干分支學(xué)科:如大地測量、攝影測量、地圖學(xué)、工程測量、海洋測量學(xué)等。其中工程測量學(xué)又可分為控制測量、房產(chǎn)測量、地籍測量、地形圖測量、施工放樣、變形監(jiān)測等等。
1.2、不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)的概念
不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)是指對房產(chǎn)、土地、森林、構(gòu)筑物等不動(dòng)產(chǎn)進(jìn)行價(jià)值評估。其是以不動(dòng)產(chǎn)為對象,由專業(yè)估價(jià)人員,根據(jù)估價(jià)目的,遵循估價(jià)原則,按照估價(jià)程序,選用適宜的估價(jià)方法,在綜合分析影響不動(dòng)產(chǎn)價(jià)格因素的基礎(chǔ)上,對不動(dòng)產(chǎn)在估價(jià)時(shí)的客觀合理價(jià)格或價(jià)值進(jìn)行估算或判定的活動(dòng)。其意義在于:為不動(dòng)產(chǎn)市場交易提供客觀標(biāo)準(zhǔn);不動(dòng)產(chǎn)資產(chǎn)的價(jià)值化更有利于優(yōu)化資源配置;公平賦稅等。
二、測繪在不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)中的作用
2.1、房地產(chǎn)測繪與不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)
房地產(chǎn)測繪與房地產(chǎn)估價(jià)是城市房地產(chǎn)管理的兩個(gè)重要的組成部分,為其提供了可靠的數(shù)據(jù)和資料。
房地產(chǎn)測繪可提供房屋、土地及其房地產(chǎn)的自然狀況、權(quán)屬狀況、位置、數(shù)量、質(zhì)量以及利用狀況,為城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)、土地管理、房產(chǎn)管理以及保護(hù)產(chǎn)權(quán)人的合法權(quán)益提供準(zhǔn)確、可靠的測量數(shù)據(jù)和資料。其主要內(nèi)容包括:房產(chǎn)平面控制測量、房屋調(diào)查、房屋用地調(diào)查、房產(chǎn)圖測繪、面積量算、變更測量。
它們分別從不同角度來描述和表達(dá)房地產(chǎn),測量結(jié)果是房地產(chǎn)價(jià)格評估的主要法律依據(jù)之一,二者具有密切的聯(lián)系。論文大全。尤其在城市現(xiàn)代化進(jìn)程中,農(nóng)村集居地的拆遷工作中,房產(chǎn)測繪成果已直接成為拆遷評估的首要依據(jù),涉及到千家萬戶的切身利益。
2.2、地籍測繪與不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)
地籍測繪是以一定的精度測定和調(diào)查土地及其上附著物的權(quán)屬、位置、數(shù)量、質(zhì)量和利用現(xiàn)狀的測繪工作。地籍調(diào)查是為了取得土地權(quán)屬和土地利用現(xiàn)狀等基本地籍資料而組織的一項(xiàng)系統(tǒng)性的社會(huì)調(diào)查工作。其基本任務(wù)是查清宗地或地塊的坐落、位置、所有者、權(quán)屬、權(quán)源、地號、等級、面積、使用者、利用狀況、土地質(zhì)量等。
地籍測繪完成各類圖件:基本地籍圖、宗地圖、土地利用現(xiàn)狀圖、權(quán)屬界線圖等。其中宗地圖是土地證上的附圖,是土地所有者或使用者對土地的使用或擁有提供可靠的法律保證,也是處理土地權(quán)屬問題的具有法律效力的圖件。
為此,地籍測繪提供了估價(jià)必須的各類地籍要素,給不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)提供了客觀依據(jù)。
三、測繪知識是估價(jià)人員必備的
3.1了解測繪技術(shù)的必要性
不動(dòng)產(chǎn)估價(jià)需具備專業(yè)的估價(jià)人員,其不僅具有扎實(shí)的理論知識、豐富的估價(jià)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、良好的職業(yè)道德修養(yǎng),還需掌握相關(guān)政策、法律法規(guī)、開發(fā)經(jīng)營、經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃、建筑等方面的知識,其中對測繪知識的了解也不容忽視。
當(dāng)估價(jià)人員正在為某地塊(房產(chǎn))進(jìn)行估價(jià)時(shí),有時(shí)更多關(guān)注相似案例的單價(jià)、資本還原利率的選取、成本項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)等,最終用單價(jià)乘以地塊(房產(chǎn))面積得出總價(jià)值。卻容易忽視此地塊(房產(chǎn))面積的準(zhǔn)確性,從而不能得出準(zhǔn)確的不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值;
當(dāng)評估人員根據(jù)不符合現(xiàn)勢的地籍測繪圖紙進(jìn)行評估時(shí),使用了已變更的界址點(diǎn)所含面積,已變化的房屋層高、層數(shù)、地理名稱、門牌號等地籍要素信息,或者對地圖的符號意義、地籍區(qū)號、宗地號等理解不夠,也不能準(zhǔn)確的評估出不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值。
所以估價(jià)人員除了須進(jìn)行現(xiàn)場踏勘外,應(yīng)對測量圖紙的文字標(biāo)注、比例尺、圖示符號等有較為深入的了解,還應(yīng)掌握圖解量算等基本的測繪技術(shù)。
3.2了解測繪誤差的必要性
測繪工作是由觀測者使用某種儀器、工具,按照規(guī)定的操作方法,在一定的外界條件下進(jìn)行的。不論觀測者多么認(rèn)真負(fù)責(zé),技術(shù)多么熟練,使用的儀器多么精密,觀測方法多么合理,誤差是必然產(chǎn)生的。對同一個(gè)量進(jìn)行多次觀測,其結(jié)果總是有差異的,如往返丈量某段距離,或重復(fù)觀測某一角度,其結(jié)果往往是不一致的。這種差異的出現(xiàn)說明觀測值中有測量誤差存在。測量過程甚至存在測錯(cuò)、讀錯(cuò)、記錯(cuò)等粗差。論文大全。
評定測量結(jié)果的精度高低,是用其誤差大小來衡量的。評定精度的標(biāo)準(zhǔn),通常用平均誤差、中誤差、容許誤差和相對誤差來表示。
測繪單位根據(jù)業(yè)主的要求合理確定誤差大小,根據(jù)測繪規(guī)范要求確定合理的測量方法進(jìn)行測繪的。論文大全。如1:2000的測量圖紙,其點(diǎn)位中誤差為圖紙上的0.1mm,即20cm,那么其允許誤差為3×點(diǎn)位中誤差,可達(dá)60cm。此圖如果作為宏觀規(guī)劃是完全可行的,但估價(jià)人員將測繪單位提供的1:2000測量圖紙作為土地及房產(chǎn)評估的依據(jù)時(shí),則就出現(xiàn)較大的價(jià)值偏差。必須進(jìn)行逐邊量取尺寸,方可作為評估依據(jù)。
所以由于測量誤差等因素的存在,估價(jià)人員需對測繪單位提供圖紙上的土地(房屋)面積、尺寸等真值的“可信程度”進(jìn)行考量。
四、總結(jié)
不動(dòng)產(chǎn)價(jià)值量隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越大,為了提供準(zhǔn)確的交易參考依據(jù),估價(jià)人員應(yīng)當(dāng)掌握關(guān)聯(lián)專業(yè)知識、特別測繪知識,是很必要的。估價(jià)人員學(xué)會(huì)對委估價(jià)方提供的測繪資料加以分析、甚至懂得現(xiàn)場校對修測,這樣能避免不必要地邀請測繪專業(yè)人員去現(xiàn)場幫助,從而增加評估項(xiàng)目成本之負(fù)擔(dān),同時(shí)又為不動(dòng)產(chǎn)之估價(jià)之精確可信準(zhǔn)備了必要前提條件,很有意義。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:地籍測量
地籍管理縣土地管理的基礎(chǔ),核心是土地權(quán)屬管理。地籍測量是實(shí)現(xiàn)地籍管理的基礎(chǔ)工作,它為地籍管理提供必要的基礎(chǔ)資料。目的是為土地管理提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。地籍測量具有動(dòng)態(tài)性即地籍測量獲得更新要隨著土地變更登記的進(jìn)行及時(shí)更新,及時(shí)反出土地依法變更的現(xiàn)狀;地籍測量精度指標(biāo)要求高即保證土地權(quán)屬管理需要的精度為前提,在檢查評定其成果質(zhì)量時(shí),把相鄰精度作為重要指標(biāo);地籍測量的法律性即在土地登記條例中單列地籍測量條目,這就賦予了地籍測量在法律上的權(quán)利義務(wù)并承擔(dān)后果的法律責(zé)任。以費(fèi)縣城鎮(zhèn)地籍測量為例
⑴測區(qū)概況:臨沂市費(fèi)縣位于山東東南部,地跨東經(jīng)117°36 '~118°18',北緯35°01'~35°33',現(xiàn)轄費(fèi)城鎮(zhèn)等14個(gè)鎮(zhèn)和勺藥山等4個(gè)鄉(xiāng),總面積為1894.48平方千米,總?cè)丝跒?2.08人。地勢南北高、中低,呈西北、東南傾斜。科技論文,地籍測量。境內(nèi)浚河、溫涼河、祊河、沭河4大河流縱貫,交通便利,兗石鐵路,京滬高速公路、日東高速公路貫通全縣,國道、省道、縣鄉(xiāng)公路連接個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村。
⑵特點(diǎn):1、為保證費(fèi)縣建成區(qū)成果資料的精度并與臨沂市坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一決定選用中央經(jīng)線為118°30'00。科技論文,地籍測量。科技論文,地籍測量。臨沂市C級GPS控制網(wǎng)資料有中央經(jīng)線為117°00'00和118°30'00兩套成果由于費(fèi)縣地理位置位于東經(jīng)118°00'00兩側(cè),利用C級GPS控制點(diǎn)的坐標(biāo)分別按中央經(jīng)線為117°00'00、118°30'00、118°00'00的成果計(jì)算每公里實(shí)際邊長投影至參考橢球面上的變形值進(jìn)行比較分析 (范圍3.9~12.7mm)選用中央經(jīng)線118°30'00時(shí),費(fèi)縣建成區(qū)變形值最小。科技論文,地籍測量。
2、D、E級GPS控制測量
2.1 平面坐標(biāo)采用1980西安坐標(biāo)系,采用高斯正形投影任意帶的平面直角坐標(biāo)系,投影面為參考橢球面;高程采用1985國家高程基準(zhǔn)。科技論文,地籍測量。布設(shè)D級GPS控制網(wǎng)16點(diǎn),平均邊長10Km。E級GPS控制網(wǎng)24點(diǎn),根據(jù)各個(gè)鎮(zhèn)具體情況平均邊長0.2~5Km。相鄰GPS控制點(diǎn)最小距離應(yīng)大于平均距離的1/3,最大距離應(yīng)小于平均距離的3倍
2.2 一級控制測量
一級控制測量在C級 D級、E級GPS控制點(diǎn)下加密,在建成區(qū)及建制鎮(zhèn)布設(shè)103點(diǎn),編號按阿拉伯?dāng)?shù)字順序編排,點(diǎn)號前冠以羅馬數(shù)字“Ⅰ” 。一級控制點(diǎn)平均距離300~500m,建成區(qū)平均邊長300m,建制鎮(zhèn)平均邊長500m.
2.3 控制點(diǎn)的外業(yè)觀測
使用Topcon hiper GD雙頗GPS接收機(jī)或Trimbie 4600 LS單頗GPS接收機(jī),按快速靜態(tài)定位模式觀測。天線高兩次量測,較差不得超過3mm,取中數(shù)使用,天線高記錄不得劃改。
基線解算即平差使用GPS接收機(jī)隨機(jī)軟件、武漢測繪科技大學(xué)PowerADJ軟件。
3、高程控制測量
3.1 建成區(qū)布設(shè)四等水準(zhǔn)路線約100Km,四等水準(zhǔn)聯(lián)測部分位于平地的D、E級GPS控制點(diǎn)和一級控制點(diǎn)。
3.2各建制鎮(zhèn)位置分散且處于丘陵地區(qū),不便于水準(zhǔn)聯(lián)測,各鎮(zhèn)控制點(diǎn)高程利用了三等水準(zhǔn)的C級GPS控制點(diǎn)和就近的國家水準(zhǔn)點(diǎn)單獨(dú)布設(shè)四等水準(zhǔn)。四等水準(zhǔn)以國家二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)和聯(lián)測了三等水準(zhǔn)的C級GPS控制點(diǎn)為起算點(diǎn)。
3.3 外業(yè)觀測使用DS3型以上等級水準(zhǔn)儀和區(qū)格式水準(zhǔn)標(biāo)尺。水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺按GB 12898—91《國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》中5.2.2的檢測項(xiàng)目檢驗(yàn),并進(jìn)行記錄和整理,檢驗(yàn)合格的儀器的標(biāo)尺方能投入使用。
水準(zhǔn)測量采用中絲讀數(shù)法進(jìn)行單程觀測,測站觀測順序?yàn)?ldquo;后后前前”,距離直讀,每一測段的測站數(shù)均應(yīng)為偶數(shù)。平差計(jì)算采用水準(zhǔn)網(wǎng)嚴(yán)密平查程序計(jì)算。未聯(lián)測四等水準(zhǔn)的D、E級GPS點(diǎn)及一級控制點(diǎn)的高程,利用GPS點(diǎn)的大地高進(jìn)行高程擬合求定。
4、圖根控制測量在一級及其以上等級控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上,以附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線、極坐標(biāo)法進(jìn)行布測,開闊地區(qū)采用GPS—RTK方法施測。圖根點(diǎn)的編號以街道為單位按阿拉伯?dāng)?shù)字順序編排,點(diǎn)號前冠以英文字母“P”。圖根點(diǎn)的高程使用全站儀觀測一測回的方法進(jìn)行,使用近似平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算。
5、 碎部測量
5.1 碎部測量采用全解析法進(jìn)行,即使用MAPSUV數(shù)字繪圖軟件,利用全站儀進(jìn)行野外數(shù)據(jù)采集,內(nèi)業(yè)使用微機(jī)進(jìn)行編輯
5.2 地籍要素采集的主要內(nèi)容包括各級控制點(diǎn)、居民地、工礦建(構(gòu))筑物、交通、管線、水系、地貌、植被等。
5.3地籍要素野外數(shù)據(jù)的采集,在各級控制點(diǎn)上利用全站儀極坐標(biāo)法、交會(huì)法或內(nèi)外分點(diǎn)等方法測定。科技論文,地籍測量。當(dāng)控制點(diǎn)不能滿足需要時(shí),發(fā)展支導(dǎo)線作為測站,總長不超過200m。
6、繪制地籍圖
地籍圖的內(nèi)容包括各級行政界線、街坊界線、地籍編號、宗地界址點(diǎn)、界址線、宗地用途、土地使用者所有者、地類號、宗地面積、控制點(diǎn)、街道名稱門牌號、河流湖泊及其名稱、必要的建筑物和構(gòu)筑物、圍墻等。將外業(yè)采集點(diǎn)和地籍要素?cái)?shù)據(jù),直接傳輸至微機(jī)內(nèi),利用MapGIS數(shù)字測圖模塊MapSUV進(jìn)行編輯,形成地籍圖圖形文件.
【關(guān)鍵詞】GPS;地籍測量;GIS;RTK
在測繪地理信息領(lǐng)域,傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、測距儀由于全站儀的逐步推廣普及也漸漸被取代。近年來,隨著GPS測量技術(shù)的迅猛發(fā)展,地籍控制測量的作業(yè)方法更是發(fā)生了歷史性的變化。GPS測量通過接收衛(wèi)星發(fā)射的信號并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,從而求定測量點(diǎn)的空間位置,它具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位功能,而且具有良好的抗干擾性和保密性。現(xiàn)已成功應(yīng)用于地籍控制及細(xì)部測量、工程測量、航空攝影測量、工程變形測量、資源調(diào)查等諸多領(lǐng)域。
1、GPS在地籍控制測量中的應(yīng)用
GPS技術(shù)進(jìn)行地籍控制,沒有常規(guī)三角網(wǎng)(鎖)布設(shè)時(shí)要求近似等邊及精度估算偏低時(shí)應(yīng)加測對角線或增設(shè)起始邊等繁瑣要求,只要使用的GPS儀器精度與等級控制精度匹配,控制點(diǎn)位的選取符合GPS點(diǎn)位選取要求,那么所布設(shè)的GPS網(wǎng)精度就完全能夠滿足地籍規(guī)程要求。根據(jù)我們單位在2012年江蘇無錫市某鎮(zhèn)的GPS地籍控制測量工作的情況,有下面3點(diǎn)認(rèn)識與大家學(xué)習(xí)討論:
1.1 GPS地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度
地籍測量的首要任務(wù),是進(jìn)行全測區(qū)的控制測量,它是測繪地籍圖件和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),而地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度,主要是為滿足土地權(quán)屬范圍的特征點(diǎn)。關(guān)于網(wǎng)點(diǎn)的密度,GPS地籍網(wǎng)可按測區(qū)范圍和先后次序分基本網(wǎng)和加密網(wǎng)兩類。由于城鎮(zhèn)地區(qū)界址點(diǎn)密度較大,故在保證網(wǎng)點(diǎn)的點(diǎn)位精度條件下,控制點(diǎn)密度力求增大到便于測定界址點(diǎn),必要時(shí)在GPS網(wǎng)下再加密一級圖根導(dǎo)線,以便能直接從圖根點(diǎn)測定界址點(diǎn)。GPS各邊比常規(guī)網(wǎng)邊長變化幅度大且長短邊結(jié)合靈活方便。
1.2 用常規(guī)方法測定高程位置基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差對GPS網(wǎng)的影響
當(dāng)應(yīng)用GPS定位技術(shù)代替常規(guī)測量建立地籍控制網(wǎng)時(shí),由于GPS定位得到的是WGS-84坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)差,故GPS在參考橢球面上的網(wǎng)形與其在參考橢球面上的位置基準(zhǔn)有關(guān)。在經(jīng)度方向上位置基準(zhǔn)的偏差能使GPS網(wǎng)產(chǎn)生整體旋轉(zhuǎn),但對于一定范圍、高差較小的GPS網(wǎng)而言,其位置基準(zhǔn)在經(jīng)緯度方向上的偏差(一般100m以內(nèi))對投影在橢球上網(wǎng)形的影響可忽略不計(jì),對于高差大的GPS網(wǎng)則要求有較精確的起算數(shù)據(jù)。由于位置基準(zhǔn)在高程方向的偏差使投影在橢球面上的GPS網(wǎng)的尺度發(fā)生變化,所以,可用常規(guī)方法測定高程。
1.3 GPS地籍控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題
在經(jīng)典三角測量的控制網(wǎng)中,兼顧精度、可靠性及成本費(fèi)用等準(zhǔn)則的優(yōu)化設(shè)計(jì)已有許多研究和應(yīng)用。與經(jīng)典觀測相比,GPS觀測具有更為復(fù)雜的函數(shù)和隨機(jī)模型。盡管GPS具有靈活多變的布網(wǎng)方式,速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn),但GPS地籍控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)也存在優(yōu)化問題。優(yōu)化設(shè)計(jì)后的GPS測繪,更能顯示出GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的高精度與高效益,并在地籍調(diào)查中發(fā)揮重大作用。 [1]
2、GPS在土地堪測中的作用
測繪地理信息事業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性、公益性的事業(yè)。為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供前期的準(zhǔn)備和測繪保障。土地測繪作為測繪科學(xué)的一個(gè)分支,扮演著越來越重要的角色。為規(guī)范土地管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展,給測繪地理信息工作帶來了質(zhì)的飛躍和巨大的影響,通過GPS進(jìn)行地籍測量,具有布點(diǎn)靈活、計(jì)算機(jī)速度快、全天后的觀測等,點(diǎn)與點(diǎn)之間不要求通視,避免了以往地籍測繪工作點(diǎn)位的局限性。主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
2.1 GPS地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度
全地區(qū)的控制測量,是地籍測量的主要工作,也是測繪數(shù)據(jù)和圖件的基礎(chǔ)。按測區(qū)范圍和先后次序來講,網(wǎng)點(diǎn)的密度一般分為加密網(wǎng)和基本網(wǎng)兩種,通過控制網(wǎng)點(diǎn)的密度和其精度,提供界址點(diǎn)服務(wù)。根據(jù)需要,各級網(wǎng)可以分期布設(shè),或者一次性地布設(shè)到指定的密度,同時(shí),根據(jù)需求的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。考慮到城鎮(zhèn)地區(qū)界址點(diǎn)的密度較大,在有需要的時(shí)候,可以在GPS網(wǎng)下再加密一級圖根導(dǎo)線,從圖根點(diǎn)測定相應(yīng)的界址點(diǎn),以滿足測繪的要求。如《河南省地籍調(diào)查實(shí)施細(xì)則》中要求界址點(diǎn)對鄰近圖根點(diǎn)點(diǎn)位中誤差為5cm~7.5cm,也只有應(yīng)用GPS網(wǎng)絡(luò)才能達(dá)到如此高的幾何精度。
2.2 位置基準(zhǔn)點(diǎn)的偏差對GPS 網(wǎng)絡(luò)的影響
由于傳統(tǒng)測量技術(shù)的落后,目前,GPS定位技術(shù)已經(jīng)全面取代常規(guī)的測量,來以此建立地籍控制網(wǎng)絡(luò)。GPS定位得到的是三維坐標(biāo)差,所以,其在參考橢球面上的網(wǎng)形與其位置基準(zhǔn)有關(guān)。一般而言,當(dāng)位置基準(zhǔn)在經(jīng)緯度上的偏差在100m以內(nèi)時(shí),其在橢球上的投影是可以忽略的。當(dāng)高度差大于100m的時(shí)候,則GPS網(wǎng)會(huì)要求較精確的起算數(shù)據(jù)。[2]
2.3 GPS地籍控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
GPS具有多樣而且靈活的布網(wǎng)方式、精度高以及速度快等特點(diǎn),但由于GPS觀測系統(tǒng)有更加復(fù)雜的隨機(jī)模型和函數(shù),所以GPS地籍控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)也存在優(yōu)化問題。點(diǎn)對點(diǎn)之間可以不受通視這個(gè)條件的限制給GPS網(wǎng)的優(yōu)化提供了可實(shí)現(xiàn)的條件。目前,GPS網(wǎng)的主要誤差是粗差以及系統(tǒng)模型的誤差造成的。所以在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中,要考慮網(wǎng)的可靠性準(zhǔn)則、儀器標(biāo)稱精度、規(guī)程要求精度以及人員配備與預(yù)支成本費(fèi)用等條件。可采用機(jī)助模擬法或者其它可行的方法對GPS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高其定位的精度,增加其產(chǎn)生的效益,使GPS網(wǎng)絡(luò)在地籍測量中發(fā)揮越來越重大的作用。 [3]
3、GPS未來發(fā)展的趨勢
3.1 GPS與GIS的有機(jī)結(jié)合對地籍信息系統(tǒng)的影響
地籍信息系統(tǒng)是依托計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù),對數(shù)據(jù)采集、處理以及成果輸出實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的信息系統(tǒng),主要包括數(shù)據(jù)輸入、管理以及輸出三大部分。通過GPS技術(shù)進(jìn)行實(shí)測,可以有效的取得包括行政界線、宗地界線和宗地屬性及地表覆蓋物的形狀情況以及幾何位置,將這些信息記錄下來,并輸入到地籍信息數(shù)據(jù)庫中,通過地籍信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的加工,處理,得到最后繪制輸出的成果圖件。同時(shí),保證信息的時(shí)效性,隨時(shí)對地籍信息系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)更新。借鑒成熟的GIS系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)GPS與GIS的完美結(jié)合,更好地改進(jìn)和發(fā)揮地籍信息系統(tǒng)模塊的功能,實(shí)現(xiàn)地籍信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、現(xiàn)代化以及自動(dòng)化功能。[4]
3.2 RTK技術(shù)在建設(shè)用地勘測定界中的開發(fā)前景
GPS RTK,載波相位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位,作為GPS定位發(fā)展的最新成果,它的實(shí)時(shí)處理可以實(shí)現(xiàn)更高的精度。通過GPS的衛(wèi)星系統(tǒng)接收實(shí)時(shí)信息與基準(zhǔn)站發(fā)送的改正信息,進(jìn)行信息和解碼,自動(dòng)給出厘米級精度的定位數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)的軟件,傳送到TDCI電子手簿供實(shí)地勘測定界放樣。RTK技術(shù)可以簡化工作程序,避免關(guān)系距離放樣、解析法放樣等方法的復(fù)雜性,對輸電線路、鐵路等道路工程的放樣更為有效有實(shí)用。
4、結(jié)束語:
伴隨著GPS衛(wèi)星全球定位技術(shù)的發(fā)展,特別GPS、GIS、RS(遙感系統(tǒng))的有機(jī)結(jié)合,GPS技術(shù)在土地堪測中將發(fā)揮越來越重要的作用。由于其技術(shù)特點(diǎn),它縮短了測繪時(shí)間、提高了測繪的精度,將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。它的廣泛應(yīng)用,將為各項(xiàng)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供測繪保障,是最基礎(chǔ)也是最重要的科學(xué)技術(shù)事業(yè)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳睿.GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用[J].北京測繪,2010-09-25.
[2]楊增金.論全球定位系統(tǒng)(GPS)的原理及在工程中的應(yīng)用[J].建材與裝飾(下旬刊),2008-06-21.
關(guān)鍵詞:土地信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、誤差、分辨率、坐標(biāo)變換、矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、拓?fù)?/p>
Abstract:DataisveryimportantforLandInformationSystem,AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.
Keywords:LandInformationSystems;DataQuality;Error;Accuracy;RemoteSensing;Digitize;Resolution;CoordinateTransformation;VectorData;RasterData;Topological.
一、前言
土地是人類的寶貴財(cái)富,是人類社會(huì)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)所必需的基本條件和自然基礎(chǔ)。如何科學(xué)、合理地利用有限的土地資源,如何及時(shí)了解與掌握土地利用變化數(shù)量和空間特點(diǎn),對于保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡和土地持續(xù)利用具有十分重要的意義。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日趨多樣化,土地部門的業(yè)務(wù)工作及范圍也在不斷擴(kuò)大,原有的靠手工操作,圖紙管理的模式已經(jīng)越來越不能滿足高效率的需求。為強(qiáng)化土地管理,滿足社會(huì)對土地資源信息更多、更細(xì)、更完善的服務(wù)要求,各土地管理部門紛紛加入信息化、數(shù)字化的改革大潮。特別是在市場經(jīng)濟(jì)條件下,因土地管理部門工作的嚴(yán)肅性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性和規(guī)范化要求,管理中任何規(guī)定的確定和變更都需要完成大量的信息收集、分析、綜合、決策和評估等工作,土地管理也只有強(qiáng)有力的信息技術(shù)(IT)的支持下,才能做到真正的科學(xué)決策和管理。
土地信息系統(tǒng)(LIS)是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)分支,是一種基于宗地[以宗地(地塊)為單位]的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)。是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護(hù)更新的空間信息系統(tǒng),是土地管理的現(xiàn)代化工具,是土地規(guī)劃和管理定量化、科學(xué)化的方法、手段。但是,在土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中,還存在許多問題,給土地信息系統(tǒng)的建設(shè)及發(fā)揮帶來一定困難。這里僅對土地信息系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行探討。
二、對LIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的認(rèn)識
數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料,是客觀對象的表示,它可以是數(shù)字、文字、符號、圖像,數(shù)據(jù)是信息的具體表達(dá)形式。一個(gè)LIS系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。
人們往往以為計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量是可靠的,很少懷疑利用信息系統(tǒng)產(chǎn)生的分析結(jié)果在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面會(huì)有問題,但事實(shí)遠(yuǎn)非如此。在某些情況下,由于多種原因,計(jì)算機(jī)分析的結(jié)果甚至?xí)仁止し治龅恼`差更大。這里除軟件、硬件的質(zhì)量問題,計(jì)算方法上的問題,以及分類、編碼、輸入、操作的明顯疏忽外,數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量是重要的原因。
眾所周知,數(shù)據(jù)是LIS的“血液”,是組成系統(tǒng)的重要元素。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是土地信息系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵所在;數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低優(yōu)劣,都直接影響到土地信息系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,決定了系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值的大小;數(shù)據(jù)的可靠,質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)如果不能提供正確、可靠的信息,這個(gè)系統(tǒng)也就失去了存在的價(jià)值。
數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是一個(gè)相對概念,并具有一定的針對性。衡量其好壞主要有以下幾個(gè)指標(biāo):誤差、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)的精度和不確定性[1]。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。
統(tǒng)而言之,數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是數(shù)據(jù)是否及時(shí)反映了現(xiàn)實(shí)世界;二是數(shù)據(jù)是否保持了一致性和完整性。
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)來源廣,數(shù)據(jù)采集的任務(wù)重,在數(shù)據(jù)庫建立過程中會(huì)出現(xiàn)許多人為和系統(tǒng)的誤差,甚至還有可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,最后采集的數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確反映規(guī)劃和管理的實(shí)際狀況,建立在此數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的系統(tǒng)往往也就達(dá)不到管理自動(dòng)化輔助決策的目的,而只不過是“看看而已”的一種“擺設(shè)”罷了。
數(shù)據(jù)庫(包括空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫)是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部分,也是投資比重最大的部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,直接影響系統(tǒng)的功能和應(yīng)用。不僅要根據(jù)技術(shù)規(guī)程衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量,還要從數(shù)據(jù)使用角度分析數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。數(shù)據(jù)質(zhì)量通常是指數(shù)據(jù)的可靠性和精度,它主要用數(shù)據(jù)的誤差來度量的。現(xiàn)就土地信息系統(tǒng)建立過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題作進(jìn)一步的探討。
三、數(shù)據(jù)源質(zhì)量的問題
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源指建庫中所需要的各種數(shù)據(jù)類型的來源。它是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部份。土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源多種多樣,主要包括有:地圖,地圖是系統(tǒng)最主要的數(shù)據(jù)源,因?yàn)榈貓D是地理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)描述形式,是具有共同參考坐標(biāo)系統(tǒng)的點(diǎn)、線、面的二維平面形式的表示,內(nèi)容豐富,圖上實(shí)體間的空間關(guān)系直觀,而且實(shí)體的類別和屬性可以用各種不同的符號加以識別和表示。土地信息系統(tǒng)其圖形數(shù)據(jù)大部分都來自地圖,土地信息系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖、專題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數(shù)據(jù)。二是遙感影像數(shù)據(jù),遙感影像數(shù)據(jù)是一個(gè)極其重要的信息源。通過遙感影像可以快速、準(zhǔn)確地獲得大面積的、綜合的各種專題信息,航天遙感影像還可以取得周期性的資料,這些都為土地信息系統(tǒng)提供了豐富的信息。三是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包括土地的分類、面積、權(quán)屬、分布及質(zhì)量、等級狀況、利用狀況、非法占地等統(tǒng)計(jì)資料。四是實(shí)測數(shù)據(jù),包括GPS點(diǎn)位數(shù)據(jù)、地籍測量數(shù)據(jù)等。五是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),包括數(shù)字圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)主要有地籍號、檔案卷宗號、地類號、圖號、手簿號、宗地界址點(diǎn)點(diǎn)號及坐標(biāo)控制點(diǎn)坐標(biāo),宗地面積,面積中誤差、年代、日期等等。屬性數(shù)據(jù)包括圖形、圖像以外的各種文字、數(shù)字信息。其中文字信息主要是與宗地檔案,文件檔案組成相關(guān)的各種檢索和查詢信息(如:土地權(quán)利人姓名或單位各稱、土地座落,文件檔案的標(biāo)題、發(fā)文機(jī)關(guān)、公文字號等等),以及土地登記、地籍調(diào)查、權(quán)屬審核、登記發(fā)證各辦公流程中的各種鍵盤輸入信息。六是各種立法文件和文字檔案,主要有地籍檔案、文件檔案等具有法律效力或需要經(jīng)常查閱的原始文件材料,它們是土地信息的重要組成部分,在土地的規(guī)劃管理中起著很大的作用。
數(shù)據(jù)源質(zhì)量問題指數(shù)據(jù)的采集和錄入中可能產(chǎn)生的誤差,建庫所需的各種類型的數(shù)據(jù)的可靠性和精度。
從土地信息系統(tǒng)建立的過程來看,它的主要因素有:各種測量數(shù)據(jù),地圖和遙感數(shù)據(jù)等的誤差;調(diào)查和統(tǒng)計(jì)造成的屬性數(shù)據(jù)誤差,以及文檔數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤等,數(shù)字化前的預(yù)處理、手扶踀自動(dòng)化的分辨率和矢量化精度。
1、遙感數(shù)據(jù)
地理信息系統(tǒng)、遙感和計(jì)算機(jī)輔助制圖是現(xiàn)代地理學(xué)的重要技術(shù)手段。遙感作為一種獲取和更新空間數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力手段,能及時(shí)地提供準(zhǔn)確、綜合和大范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測的各種資源與環(huán)境的信息,因此遙感數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)源。
所謂遙感(RemoteSensing)就是遙遠(yuǎn)感知的意思,也就是不直接接觸目標(biāo)物和現(xiàn)象,在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星上,使用光學(xué)或電子儀器接受地面物體或發(fā)射的電磁波信號,并從圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來,傳送到地面,經(jīng)過信息處理,判讀分析和野外實(shí)地驗(yàn)證,最終服務(wù)于有關(guān)部門的規(guī)劃決策[2]。土地管理部門可以運(yùn)用遙感技術(shù)快速獲取現(xiàn)狀空間的信息。
盡管遙感技術(shù)有很多好處,但因其自身特性,獲取的遙感數(shù)據(jù)可能存在一些誤差。如:不同的高度引起的問題,由于傳感器的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性產(chǎn)生的問題,對信號進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)生的誤差。傳感器在航線、航向上出現(xiàn)的誤差,大氣輻射產(chǎn)生的誤差,地形和地貌等因素產(chǎn)生的誤差等等。在遙感資料的獲取時(shí),有些誤差是可以控制的,有些則不可控。因此必須對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括利用地面控制對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正,圖像增強(qiáng)和分類。對獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜校正,特征提取,自動(dòng)識別分類、自動(dòng)成圖等處理[3]。
2、測量數(shù)據(jù)
各種原始的測量數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的主要來源之一。包括宗地的權(quán)屬界線、位置、形狀、數(shù)量、面積、各級行政界線、地形圖測量等。由于人和環(huán)境的因素,測量數(shù)據(jù)不可避免地受到人為誤差(對中、讀數(shù)、平分等誤差)、儀器、環(huán)境的影響。來源于地面測量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中含有控制測量和碎部測量誤差。其中控制點(diǎn)誤差又受控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)形和觀測精度以及觀測費(fèi)用等因素的影響。碎部點(diǎn)誤差除了繼承了控制點(diǎn)的誤差外,還受自身觀測方法,觀測精度和地界的人為判斷,以及地物地貌的取舍等因素的影響。當(dāng)然原始數(shù)據(jù)誤差受觀測儀器、觀測者和外界環(huán)境三種因素影響。除此之外,還有測量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及數(shù)據(jù)老化,采集數(shù)據(jù)的密度不合理,或概括取舍不合理,選取測量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不一致或精度等級不一致造成測量數(shù)據(jù)的不一致的影響。
地籍要素是構(gòu)建土地信息系統(tǒng)極為關(guān)鍵的一步,其測量數(shù)據(jù)的精度高低決定了系統(tǒng)功能能否得到正確和充分發(fā)揮。
從地籍測量成果的有效性和土地管理的可能性來考慮,為了保證各權(quán)屬單元之間的界線清晰,邊界無爭議,并且雙方都能接受而不損害他人和國家的利益,地籍測量要達(dá)到一定精度。因此,必須要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方法作為保證。地籍要素的采集方法目前主要有兩種,一種是傳統(tǒng)的模擬式外業(yè)測圖方法,另一種是野外全數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法。傳統(tǒng)方法的主要作法是在地籍控制測量的基礎(chǔ)上,用解析法測量出權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo),以控制點(diǎn)或以界址點(diǎn)為基礎(chǔ)施測成地籍圖,要形成入庫數(shù)據(jù)信息,則要通過對原圖數(shù)字化來實(shí)現(xiàn)。用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法形成地籍要素?cái)?shù)字信息其誤差影響因素較多,主要誤差來源為:測站點(diǎn)誤差m1,量距誤差m2,在測圖板上描繪方向線誤差為m3,刺點(diǎn)誤差m4,數(shù)字化儀采點(diǎn)誤差m5等。按有關(guān)專著論述,一般情況下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,這四項(xiàng)誤差為野外采集誤差。數(shù)字化m5的影響因素比較復(fù)雜,誤差產(chǎn)生首先與圖形要素有關(guān),要素本身的復(fù)雜程度對數(shù)字化精度有顯著影響,數(shù)字化儀本身的精度更應(yīng)引起重視。正常情況下,用常規(guī)數(shù)字化儀進(jìn)行數(shù)字化時(shí),精度一般可達(dá)到±0.13mm。綜合上述得,地籍要素采集精度m采為:
m采=±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺來考慮,實(shí)地誤差將達(dá)到±10cm,由此可見,按傳統(tǒng)方法施測,則擬入庫的地籍要素信息很難達(dá)到規(guī)定的±5cm的精度標(biāo)準(zhǔn)[4]。
采用野外全數(shù)字化方法,界址點(diǎn)野外數(shù)據(jù)采集一般采用直接測定坐標(biāo)法,即將全站儀或測距儀置于測站點(diǎn)上,對界址點(diǎn)上的移動(dòng)棱鏡進(jìn)行水平角和距離測定,電子手薄記錄計(jì)算。此種方法的主要誤差來源為水平角測角誤差mβ和測距誤差mD,測角中誤差角保守為±5″,測距誤差主要來自移動(dòng)棱鏡偏離界址點(diǎn)位置誤差,其偏離值按2cm考慮。測距平均邊長取100m,按點(diǎn)位誤差精度估算公式m2=來計(jì)算,則m≈±2cm,即便考慮測站誤差和其他偶然的聯(lián)合影響,點(diǎn)位精度也肯定在規(guī)定范圍內(nèi),所以地籍要素信息數(shù)據(jù)的野外全數(shù)字化有利于提高界址點(diǎn)精度,從而保證地籍?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。
3、調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、文檔數(shù)據(jù)問題
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中,涉及大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這些資料尚存在許多不足之處,為土地信息系統(tǒng)的建設(shè)帶來了一定困難。
建立土地信息系統(tǒng),必須首先進(jìn)行土地基本信息的搜集,開展地籍調(diào)查工作,核實(shí)宗地權(quán)屬,掌握土地利用狀況,獲得宗地位置、形狀及其面積的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),為建庫奠定基礎(chǔ)。
現(xiàn)就地籍調(diào)查工作加以探討,眾所周知,權(quán)屬調(diào)查的工作之一是填寫地籍調(diào)查表。由于權(quán)屬調(diào)查技術(shù)性強(qiáng),工作量大,參與人員多且水平不同等原因,填寫后的地籍調(diào)查表或多或少會(huì)出現(xiàn)下面一些問題。在填土地使用者名稱時(shí),單位本應(yīng)填寫全稱,可出現(xiàn)了類似這樣的情況:某林業(yè)局有3宗地,而在3份地籍調(diào)查表上出現(xiàn)了xx林業(yè)局、縣林業(yè)局、林業(yè)局等名稱。按這樣的名稱錄入建立信息系統(tǒng),將導(dǎo)致不能正確地自動(dòng)的歸戶。在填寫土地使用者性質(zhì)時(shí),本應(yīng)該寫“全民”或“集體”或“個(gè)體”或“個(gè)人”,而出現(xiàn)了“國營”或“國有”或“私營”這樣的名詞。在填寫宗地四至?xí)r應(yīng)說明權(quán)屬界線所經(jīng)地物名稱及歸屬、位置、與誰接壤。但出現(xiàn)了東(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填寫錯(cuò)誤,如兩宗地共用一堵墻時(shí),則只能出現(xiàn)兩宗都至墻中,或一宗至墻內(nèi)另一宗至墻外,但填出了兩宗都至墻外或墻內(nèi)等情況。在填寫界址標(biāo)示處的界址線位置時(shí)也有類似錯(cuò)誤,有的表填寫字跡潦草,或使用簡化字,讓人難以辨認(rèn)。有的內(nèi)容還可以猜出,但戶主的姓名、調(diào)查員、勘丈員的簽名等內(nèi)容實(shí)在難辯;有的表中該填的內(nèi)容而未填,任意涂改。
共用宗的處理,一個(gè)地塊被幾個(gè)權(quán)屬單位共同使用,而其間又難以劃清權(quán)屬界線,這樣的地塊稱為共用宗[5]。不少縣(市)是這樣處理的:有多少土地使用者就填多少份地籍調(diào)查表,表上的內(nèi)容按各分宗填寫。這樣做的好處是所填的內(nèi)容詳細(xì),調(diào)查表和土地登記申請書、審批表形成一一對應(yīng)的關(guān)系。但其弊端也是顯而易見的,其一較大地增大了填表的工作量,其二增大了復(fù)雜程度,在填寫四至?xí)r,如遇一個(gè)土地使用者使用幾個(gè)地塊則不得不寫清幾個(gè)地塊的四至;為填清界址指標(biāo),又得設(shè)置內(nèi)部界址點(diǎn),增加了宗地草圖和地籍圖的負(fù)荷量,填表時(shí)如不小心還會(huì)造成表與表之間的相互矛盾。為了和地調(diào)表統(tǒng)一,有的在形成宗地界址點(diǎn)成果表時(shí),除了有宗地界址點(diǎn)成果表外,還有分宗的界址點(diǎn)成果表。如果內(nèi)部界址點(diǎn)是在紙圖上圖解的,則將該宗地的宗地界址點(diǎn)和內(nèi)部界址點(diǎn)和計(jì)算機(jī)展點(diǎn)后,會(huì)出現(xiàn)界址線混亂的情況。在土地信息系統(tǒng)建庫時(shí),這些內(nèi)部點(diǎn)是不能當(dāng)界址點(diǎn)錄入進(jìn)庫的。如進(jìn)庫則在面積統(tǒng)計(jì)時(shí),這種內(nèi)部界址點(diǎn)所圍成的區(qū)域的面積就被多統(tǒng)計(jì)了一次。
建立完備的信息系統(tǒng),必須具備這樣的條件:大比例的地形圖或地籍圖;野外測量的界址點(diǎn)數(shù)據(jù);宗地的屬性數(shù)據(jù)(土地登記申請書、地籍調(diào)查表、審批表等)。全省在進(jìn)行大大規(guī)模的城鎮(zhèn)地籍時(shí),由于受當(dāng)時(shí)的條件限制,自動(dòng)化程度低,各作業(yè)單位作業(yè)水平的不同,或多或少出現(xiàn)一些問題。在建庫時(shí)所發(fā)現(xiàn)的問題主要是界址點(diǎn)的坐標(biāo)成果與地籍上的位置不吻合;相鄰宗的同一界址點(diǎn)坐標(biāo)不同;界址邊長、宗地面積計(jì)算有誤。某些縣(市)為了進(jìn)行土地登記,由于多方面的原因,在進(jìn)行初始地籍調(diào)查時(shí),只作權(quán)屬調(diào)查,不作規(guī)范的地籍測量。為了計(jì)算面積,用皮尺或鋼尺丈量界址邊長及相關(guān)尺寸,用幾何圖形法計(jì)算出宗地面積,而不測址點(diǎn)坐標(biāo)和地籍圖。這樣做不利于信息化的管理。
4、圖形數(shù)字化
影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素是多方面的,有相當(dāng)一部分來自于建庫過程中的數(shù)字化過程。建庫過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量,包括數(shù)字化前的預(yù)處理,紙張變形、手扶跟蹤數(shù)字化精度或掃描數(shù)字化的分辨率和矢量化精度。
(1)數(shù)字化前的預(yù)處理
用于數(shù)字化作業(yè)的地形圖(工作底圖)一般采用聚酯薄膜圖,其變形一般小于0.2‰。采用紙質(zhì)圖紙時(shí),圖紙的尺寸隨濕度和溫度的變化而變化,溫度不變的情況下,溫度由0%增至25%,則紙的尺寸可能改變1.6%[6]。因?yàn)榧埖呐蛎浡屎褪湛s率不相同,即使溫度回到原來的大小,圖紙也不能恢復(fù)原來的尺寸。因此在數(shù)字化時(shí)要適當(dāng)?shù)谋壤蜃樱ㄟ^仿射變換進(jìn)行幾何糾正,以減小工作底圖變形產(chǎn)生的位置誤差,達(dá)到相應(yīng)的精度。
對不同種類和比例的工作底圖進(jìn)行數(shù)字化時(shí),應(yīng)注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。對于不同投影方式應(yīng)在數(shù)字化后及時(shí)變換為系統(tǒng)要求的投影方式。對于不同比例應(yīng)將比例尺和精度記錄到元數(shù)據(jù)中,以便估記由此可能產(chǎn)生的誤差。
(2)跟蹤數(shù)字化
手扶跟蹤數(shù)字是一種自動(dòng)化精度較低的數(shù)字化方式,其數(shù)字化精度也因操作員及其工作的疲勞程度而異,操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度較高。隨著大幅面掃描儀的成本不斷降低,掃描和矢量化技術(shù)不斷完善,這種數(shù)字化方式可能成為自動(dòng)掃描數(shù)字化的一種補(bǔ)充。
手扶數(shù)字化是從地形圖輸入空間數(shù)據(jù)的最廣泛采用的輸入方法。把地形圖放置于數(shù)字化桌上,用手持設(shè)備,跟蹤每一個(gè)地圖特征、數(shù)字化設(shè)備精確量測鼠標(biāo)的位置,產(chǎn)生數(shù)據(jù)形式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
影響跟蹤數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素很多;主要有:數(shù)字化底圖中地理要素的寬度、密度和復(fù)雜程度對數(shù)字化結(jié)果的質(zhì)量有著顯著影響。數(shù)字化儀的分辨率和精度對數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量有著直接的決定性的影響。《地形圖數(shù)字化規(guī)范》規(guī)定,數(shù)字化儀的分辨率不能小于每厘米394線(約1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常見數(shù)字化儀在分辨率方面通常能滿足要求,而在精度方面卻有相當(dāng)一部分不能達(dá)到要求。在選擇數(shù)字化儀時(shí)要特別注意其精度指標(biāo),以滿足LIS工程的需要。數(shù)字化操作員的技能與經(jīng)驗(yàn)不同而引入的人為因素誤差是不同的,由于操作員視力、操作習(xí)慣,熟練程度和疲勞程度的不同,最佳采樣點(diǎn)位值判斷,十字絲與目標(biāo)點(diǎn)重合程度的判斷會(huì)有一定程度的差異,影響數(shù)字化的質(zhì)量。操作方式(如曲線采點(diǎn)方式和采點(diǎn)數(shù)目)也會(huì)影響數(shù)字化數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
假定各種誤差影響符合誤差傳播規(guī)律,手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度應(yīng)按下式求得:[7]
m數(shù)=±
其中:m數(shù)表示手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度;m定表示工作底圖定向誤差,m儀表示數(shù)字化儀精度,m人表示人為因素誤差。
(3)、掃描數(shù)字化
掃描數(shù)字化用高精度掃描儀將圖像等掃描并形成柵格數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理,將之轉(zhuǎn)化矢量圖形數(shù)據(jù)。規(guī)范規(guī)定:圖形定位控制點(diǎn)掃描誤差不大于0.1mm,相對于工作底圖,矢量化后的掃描點(diǎn)誤差不大于0.15mm,線劃誤差不大于0.2mm。影響掃描數(shù)字化質(zhì)量的因素除原圖質(zhì)量外,還包括:掃描精度、定向精度、矢量化精度損失等。
①掃描儀的分辨率和精度
掃描儀的分辨率和精度對掃描數(shù)字化質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的。因此,要根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)膾呙鑳x。目前,大幅面掃描儀大致有,滾筒式(drum),平板式(flatebed),直進(jìn)式(directfeed)3種。這些掃描儀能夠輸出一種或多種形式柵格數(shù)據(jù)文件(二值、灰度和彩色)。
滾筒式掃描儀精度較高價(jià)格較貴,能以較高的分辨率掃描AO或更大的圖紙。
平板式掃描儀與滾筒式一樣精度高、價(jià)格貴、分辨率很高,但一般幅面不會(huì)超過A1幅面。由于平板式掃描儀幅面小,掃描后多需進(jìn)行拼接,從而增加了工作難度,引入了更多的誤差源。LIS工程一般不選用這種掃描儀。
直接式掃描儀精度較低,價(jià)格也較便宜。通常能夠滿足一般LIS工程的需要。
目前,需要的大幅面掃描儀品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。
在選擇掃描儀時(shí),應(yīng)注意其是否采用硬件消藍(lán)。光學(xué)分辨率代表了掃描儀的分辨率能力,而經(jīng)銷商往往只是給出插值分辨。同時(shí),應(yīng)注意掃描儀的歪斜失真,歪斜失真的大小與掃描儀的走紙方式有關(guān)。
②柵格數(shù)據(jù)矢量化的精度損失
在土地信息系統(tǒng)中,柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)各具特點(diǎn)與適用性,為了在一個(gè)系統(tǒng)中可以兼容這兩種數(shù)據(jù),以便有利于進(jìn)一步分析處理,常常需要實(shí)現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。
柵格的矢量轉(zhuǎn)換處理的目的,是為了將柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,通過矢量繪圖裝置輸出,或者為了數(shù)據(jù)壓縮的需要,將大量的面狀柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由少量數(shù)據(jù)表示的多邊形邊界,但是主要目的是為了能將自動(dòng)掃描儀獲取的柵格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫。
在柵格數(shù)據(jù)矢量的過程中的細(xì)化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復(fù)雜圖形全自動(dòng)化矢量化效果極差,會(huì)產(chǎn)生眾多的交叉線,導(dǎo)致多邊形跟蹤錯(cuò)誤。對此,應(yīng)采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時(shí)不應(yīng)僅僅關(guān)心自動(dòng)化程度(全自動(dòng)矢量化軟件價(jià)格往往很高)。還要特別注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲較正,比例控制,水平校正,光柵編輯和交互式矢量化等。
③掃描數(shù)字化方法誤差
掃描數(shù)字化的幾何分辨率是掃描數(shù)字化方法誤差中最重要的誤差源,減小這種誤差的唯一方法就是提高掃描儀的幾何分辨率。但是,隨著分辨率的提高,柵格數(shù)據(jù)量以平方級速度增長。這往往造成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)資源耗盡,數(shù)據(jù)處理時(shí)間平方級延長。以300dpi(約每mm12個(gè)點(diǎn))的分辨率掃描時(shí),獨(dú)立點(diǎn)間距離的相對精度為1.4/1000左右。全自動(dòng)矢量化細(xì)化過程所產(chǎn)生的點(diǎn)位誤差為1~2個(gè)像素點(diǎn),而交互跟蹤矢量化最大點(diǎn)位誤差可以控制在一個(gè)像素點(diǎn)。按300dpi計(jì),每個(gè)像素點(diǎn)相當(dāng)于圖上0.01mm。掃描數(shù)字化綜合精度可按下式計(jì)算:
M掃=±
其中:M掃表示掃描數(shù)字化的綜合精度;M定表示底圖定向誤差;M儀表示掃描儀精度;M矢表示矢量化誤差。這里,M定取±0.12mm,按300dpi計(jì)算M儀取±0.09mm,M矢取±0.1mm。則M掃=±0.180[8]。
四、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立后,其中已經(jīng)包含了數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫建庫所引入的誤差。數(shù)據(jù)庫中的多源數(shù)據(jù),經(jīng)過系統(tǒng)的各種分析處理后,在形成新的數(shù)據(jù)和最后產(chǎn)品的過程中還會(huì)產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。這些問題包括:幾何改正,坐標(biāo)變換和比例變換,幾何數(shù)據(jù)的編輯、屬性數(shù)據(jù)的編輯、空間分析,數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。
1、空間分析
空間分析是對分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)的通稱。從客觀上區(qū)分,可歸納為:空間的圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)溥\(yùn)算;非空間屬性數(shù)據(jù)的運(yùn)算;空間和非空間屬性的聯(lián)合運(yùn)算等[9]。空間分析賴以進(jìn)行的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)庫,土地信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分析,是實(shí)現(xiàn)土地資源信息系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用的重點(diǎn)途徑。
空間分析中的疊加分析是土地信息系統(tǒng)中十分常用的一種分析方法,是用戶經(jīng)常用以提取數(shù)據(jù)的手段之一。通過同一地區(qū)不同內(nèi)容的多幅地圖的疊加組合,產(chǎn)生新的圖形和屬性信息。在這個(gè)過程中往往產(chǎn)生拓?fù)淦ヅ洹⑽恢煤蛯傩苑矫娴臄?shù)據(jù)質(zhì)量問題。由于疊加時(shí)多邊形的邊界可能不完全重合,從而產(chǎn)生若干無意義多邊形。對這些無意義多邊形進(jìn)行處理的結(jié)果往往會(huì)改變界線的位置,疊加后形成的新的多邊形的屬性值也可能存在由于屬性組合帶來的誤差。
2、坐標(biāo)變換
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源較多,各種數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)應(yīng)便于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形顯示,疊加查詢,統(tǒng)計(jì)分析處理。LIS要實(shí)現(xiàn)這些功能,一個(gè)首要和基本的前提就是各種不同來源的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)必須在一致的地形圖坐標(biāo)系下。但是,在實(shí)際的數(shù)據(jù)采集過程中,大量的數(shù)據(jù)坐標(biāo)并不一定屬于系統(tǒng)用戶所要求的坐標(biāo)系,原始數(shù)據(jù)為一種坐標(biāo)系,系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)為另一種地圖坐標(biāo)系,有的數(shù)據(jù)坐標(biāo)根本沒有地理意義,對此情況,必須提供從一種地圖坐標(biāo)系到另一中坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換。
在具體的操作過程中,有可能產(chǎn)生新的誤差。在不同比例尺下對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的重新設(shè)立產(chǎn)生誤差,進(jìn)行投影變換和/或基準(zhǔn)面變換時(shí)產(chǎn)生的誤差。生產(chǎn)實(shí)踐中為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度和可靠性,通常用仿射變換和相似變換等模型來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以減小或消除誤差。
坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的一一對應(yīng)關(guān)系,現(xiàn)有一般GIS(LIS是GIS的專題)軟件大都提供了以下兩種模型實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換。
一是仿射變換:仿射變換也稱六參數(shù)變換,其變換公式為:[10]
x´=Ax+By+C(Ⅰ)
y´=Dx+Ey+F(Ⅱ)
其中,x´、y´為地圖輸出坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)對;x、y為輸入坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)時(shí);A,B,C,D,E,F為方程參數(shù)。參數(shù)在坐標(biāo)系空間上的幾何意義為:A和A分別確定點(diǎn)(x,y)在輸出坐標(biāo)中x方面和y方向上的縮放尺度。B和D確定旋轉(zhuǎn)角度,C和F分別確定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似變換:當(dāng)式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的參數(shù)滿足條件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@時(shí),則得到四參數(shù)的相似變換公式:
x´=Ax+By+B(Ⅲ)
y´=-Bx+Ay+D(Ⅳ)
式中,x´、y´為輸出地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)對;x、y為輸入地圖坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)對;A、B、C、D為方程參數(shù),相似變換實(shí)質(zhì)上也是坐標(biāo)系間的平移,旋轉(zhuǎn)和縮放尺度的變換,式中C和D分別為坐標(biāo)在x軸和y軸上的平移大小,為縮放比例,@=arctg(B/A)為旋轉(zhuǎn)角度。
為了求出以上公式中的參數(shù),建立兩種坐標(biāo)之間的仿射(或相似)轉(zhuǎn)換關(guān)系,至少需要三個(gè)(或兩個(gè))已知的控制點(diǎn)坐標(biāo)。而實(shí)際上,應(yīng)選擇多于三個(gè)(或兩個(gè))控制點(diǎn),方能按照最小二乘法原理進(jìn)行平差,得出系數(shù)值,代入上述方程即建立輸入和輸出坐標(biāo)系之間的仿射(或相似)變換數(shù)學(xué)模型。
可以看出,仿射變換和相似變換都為線性函數(shù)變換模型,可實(shí)現(xiàn)對原圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放,相比較而言,相似變換不能進(jìn)行x軸、y軸不均勻縮放的變換,而仿射變換能保證更高的數(shù)據(jù)精度。
3、數(shù)據(jù)變換
(1)CAD向GIS的轉(zhuǎn)換
目前我國土地管理中存在一個(gè)較為普遍的問題是土地信息系統(tǒng)的構(gòu)建與圖形數(shù)據(jù)采集較少作用一個(gè)整體來通盤考慮,地籍測繪大大超前于信息管理系統(tǒng)構(gòu)建。中小城市這種問題表現(xiàn)得更為突出。為滿足土地確權(quán)發(fā)證,土地定級估價(jià)等需要,1995年前測繪的地籍圖等圖件因受技術(shù)條件的限制絕大部分是采用傳統(tǒng)白紙測圖方法完成的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在測繪工作中的普及應(yīng)用,1995年之后數(shù)字地圖逐漸取代傳統(tǒng)測繪。但一個(gè)不容忽視的事實(shí)是,絕大多數(shù)測繪圖軟件是在AUTOCAD上進(jìn)行二次開發(fā)完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些測繪圖軟件雖然測的是數(shù)字圖,但只有非編碼的圖形文件,不保留信息,或者圖形編輯以后,返不成信息。這種數(shù)字圖說到底僅僅是從傳統(tǒng)的白紙圖過渡到計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)繪制的白紙圖。本質(zhì)上與傳統(tǒng)測繪沒有什么區(qū)別。有些雖然采用了較高版本的CAD基礎(chǔ)軟件二次開發(fā)成數(shù)字測圖軟件并采用了數(shù)字編碼技術(shù),但由于較少考慮CAD與GIS的數(shù)據(jù)共享問題(土地信息系統(tǒng)屬于專題GIS)。在著手考慮構(gòu)建土地信息系統(tǒng)時(shí),遇到的突出問題則是如何充分,有效利用已有數(shù)字信息資料,并確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量。
對于傳統(tǒng)模擬圖或難以返成信息的所謂數(shù)字圖只能采用原圖數(shù)字化,形成數(shù)字信息后方可加以利用,但其精度丟失是不可避免的。
對于采用了編碼技術(shù),也能返成信息的數(shù)字圖,其數(shù)字信息可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,但由于CAD與GIS圖形數(shù)據(jù)之間其數(shù)據(jù)格式,數(shù)據(jù)內(nèi)容甚至數(shù)據(jù)概念都有很大差異,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面:[11]①數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。不同的軟件有不同的數(shù)據(jù)格式,有些可以通過通用數(shù)據(jù)格式如DXF實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,但轉(zhuǎn)換過程中的數(shù)據(jù)丟失也的確令人煩惱。②數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換。CAD與GIS兩者之間的圖形元素不是一一對應(yīng)關(guān)系,CAD圖形中的圖形元素種類要比GIS圖形文件中的圖形元素種類多,GIS中只有點(diǎn)、線、面三類基本圖形元素,而CAD中包括有點(diǎn)、線、面、注記、矩形等多種圖形元素,在具體轉(zhuǎn)換中,CAD的圖形元素哪些轉(zhuǎn)換成GIS的點(diǎn),哪些元素轉(zhuǎn)換面面,什么元素需要轉(zhuǎn)換成GIS的屬性數(shù)據(jù),什么元素則不需要轉(zhuǎn)換到GIS中去等。CAD與GIS圖形元素之間的對應(yīng)關(guān)系,都需要認(rèn)真細(xì)致地加以技術(shù)處理,使空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在輸入系統(tǒng)后正確地連接起來。③拓?fù)潢P(guān)系的形成。因?yàn)镃AD的圖形元素之間沒有拓?fù)潢P(guān)系,實(shí)現(xiàn)CAD向GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要內(nèi)容就是要將轉(zhuǎn)換后的圖形數(shù)據(jù)按照一定的技術(shù)要求經(jīng)過編輯,在GIS環(huán)境下建立幾何元素的拓?fù)潢P(guān)系。
在實(shí)際轉(zhuǎn)換中,還會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的技術(shù)問題,會(huì)影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量,有待進(jìn)一步解決。
(2)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)中,許多數(shù)據(jù)如行政邊界,交通干線,土地利用類型、土壤類型等都是用矢量數(shù)字化的方法輸入計(jì)算機(jī)或以矢量的方式存在計(jì)算機(jī)中,表現(xiàn)為點(diǎn)、線、多邊形數(shù)據(jù)。然而,矢量數(shù)據(jù)直接用于多種數(shù)據(jù)的復(fù)合分析等處理將比較復(fù)雜,特別是不同數(shù)據(jù)要在位置上一一配準(zhǔn),尋找交點(diǎn)并進(jìn)行分析。相比之下利用柵格數(shù)據(jù)模式進(jìn)行處理則容易得多。加之土地覆蓋的疊置復(fù)合分析更需要把其從矢量數(shù)據(jù)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)闁鸥駭?shù)據(jù)的形式。
矢量數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是直角坐標(biāo)(x,y),其坐標(biāo)原點(diǎn)一般取圖的左下角。網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是行和列(i,j),其坐標(biāo)原點(diǎn)一般取圖的左上角。兩種數(shù)據(jù)變換時(shí),令直角坐標(biāo)x和y分別與行與列平行。由于矢量數(shù)據(jù)的基本要素是點(diǎn)、線、面,因而只要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面的轉(zhuǎn)換,各種線劃圖形的變換問題基本上都可以解決[12]。
矢量數(shù)據(jù)變成柵格數(shù)據(jù)的原理與方法并不困難,但由于矢量數(shù)據(jù)的記錄方式各不相同,也會(huì)產(chǎn)生一些問題。如多邊形之間公共邊原來只有一條交界線,轉(zhuǎn)變成網(wǎng)格后成為有一定寬度的界線,產(chǎn)生了一定的近似性。特別是幾條線交叉處,一個(gè)網(wǎng)格元素中包括了相鄰的幾種類別,轉(zhuǎn)換時(shí)只能用其中的一種類別作為交叉點(diǎn)所在的元素的類別,這種誤差應(yīng)在允許的范圍以內(nèi)。而減小網(wǎng)格尺寸,雖提高了精度,但大大提高了數(shù)據(jù)的冗余量。
柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存來存貯和處理數(shù)據(jù),才能達(dá)到與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同的空間分辨率,而矢量結(jié)構(gòu)在某些特定形式的處理中,如象多邊形疊置,空間均值處理等尚有大量的技術(shù)問題來解決。值得注意的是,無論采用哪種轉(zhuǎn)換方法,轉(zhuǎn)換的結(jié)果都會(huì)不同程度地引起原始信息的損失。
通過矢量數(shù)字化或掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù),都不能避免地存在錯(cuò)誤或誤差。屬性數(shù)據(jù)在建庫時(shí),也難免會(huì)存在錯(cuò)誤。諸如:空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù),空間點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復(fù),區(qū)域中心點(diǎn)的遺漏,柵格數(shù)據(jù)矢量化時(shí)引起的斷線等,空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確、線段過長或過短,線段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點(diǎn)的不重合及空間數(shù)據(jù)的變形等。因此,必須對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的編輯。
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯是消耗時(shí)間的交互處理工作,對空間數(shù)據(jù)不完整或位置的誤差,主要是利用LIS圖形編輯功能,如刪除(目標(biāo)、屬性、坐標(biāo)),修改(平移、拷貝、連接、分裂、合并、裝飾)、插入等進(jìn)行處理。對空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形,可以通過比例尺變換和糾正來處理。
在數(shù)據(jù)的編輯過程中,由可能產(chǎn)生一些新的問題。如:線段的相關(guān)與延伸出現(xiàn)的問題,圖形的平移與旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問題,刪除“細(xì)部多邊形”時(shí)產(chǎn)生的誤差,數(shù)值計(jì)算與變化的誤差;文件的合并以及形成新文件的問題;屬性數(shù)據(jù)的重新定義和更新的問題。有的問題時(shí)可能避免的,有的問題則無法避免。因此,必須進(jìn)行檢核。通過耐心細(xì)致的檢查,主要誤差都能從數(shù)據(jù)中尋找出來,并有效消除誤差。一般采用疊合比較法,目視檢查法和邏輯法。
疊合比較法是空間數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法,按與原圖相同的比例尺把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上,此后與原圖疊合在一起,在透光桌上仔細(xì)的觀察和比較。一般。對于空間數(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確和空間數(shù)據(jù)的變形馬上就可以觀察出來,對于空間數(shù)據(jù)的位置不完整和不準(zhǔn)確則須把遺漏、位置錯(cuò)誤的地方明顯地標(biāo)注出來。目視檢查指在屏幕上用目視檢查的方法,檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯(cuò)誤,包括線段過長或過短,多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等。
5、由計(jì)算機(jī)引起的問題
在計(jì)算機(jī)中,數(shù)據(jù)是由一定字長的編輯數(shù)碼表示的,由計(jì)算機(jī)字長可能引起一種誤差。這種誤差出現(xiàn)在各種數(shù)值運(yùn)算和模型分析中,由這種誤差引起的問題很多[13],例如LIS空間數(shù)據(jù)庫中整數(shù)編碼對面積和周長計(jì)算的影響,比例尺變換和旋轉(zhuǎn)變換對拓?fù)潢P(guān)系的影響等。削弱誤差影響的主要方法有:改變數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式,采用合適的算法等。
除了數(shù)據(jù)處理精度外,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)精度也與計(jì)算機(jī)字長有關(guān)。16位的計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)低分辨率的柵格圖像時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題,但存儲(chǔ)高精度的控制點(diǎn)坐標(biāo)或點(diǎn)位精度要求高的地理數(shù)據(jù)時(shí),則不能勝任。
五、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量
土地信息數(shù)據(jù)在使用過程中往往出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,這些問題包括數(shù)據(jù)的完備程度,時(shí)間的有效性,拓?fù)潢P(guān)系的正確等。
1、數(shù)據(jù)的完備程度
數(shù)據(jù)的完備程度指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容、及結(jié)構(gòu)方面滿足所有要求的完整程度。包括數(shù)據(jù)范圍、空間實(shí)體類型、空間關(guān)系分類、屬性特征分類等方面的完整性。
一般來說,空間范圍越大,數(shù)據(jù)的完整性就越差。在土地信息系統(tǒng)的建庫過程中,數(shù)據(jù)不完整最簡單的例子是缺少數(shù)據(jù)。如計(jì)算機(jī)從GPS接收機(jī)傳輸位置數(shù)據(jù)時(shí),由于軟件受干擾或其它因素的緣故,只記錄下經(jīng)度而丟失緯度,以至造成數(shù)據(jù)不完整。另外由于GPS接收機(jī)無法收到四顆或更多的衛(wèi)星信號而無法計(jì)算高程數(shù)據(jù)也會(huì)造成數(shù)據(jù)的不完整。又如某個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目需要1:5000的基礎(chǔ)底圖,但現(xiàn)在的地圖數(shù)據(jù)只覆蓋項(xiàng)目區(qū)的一部分,底圖數(shù)據(jù)便不完整。
在土地信息系統(tǒng)底建庫中,涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來源于土管機(jī)關(guān)的地籍部門,數(shù)量大、形式多、浩繁、零亂,隨著時(shí)間地推移,以及人為和自然的各種因素地影響,有可能遭到損壞。如檔案老化,書寫材料低劣、地籍檔案變到污染,變色、蟲蛀等現(xiàn)象,進(jìn)而影響到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。
2、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性
數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢差,反映的客觀現(xiàn)象就可能不準(zhǔn)確。不同現(xiàn)象的變化頻率是不同的。如地形的變化一般來說比人類建設(shè)要緩慢,地形可能會(huì)由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部區(qū)域改變。但由于地圖制作周期較長,局部的變化往往不能及時(shí)地反映在地形圖上,對那些變化較快的地區(qū),地形圖就失去了現(xiàn)勢性。城市地區(qū)土地覆蓋變化較快,這類地區(qū)土地覆蓋圖的現(xiàn)勢性就比發(fā)展較慢的農(nóng)村地區(qū)會(huì)差些。地形圖上記錄著所用航空像片獲得的年代。若又用其他數(shù)據(jù)進(jìn)行過修改(一般是較新的航空像片),也應(yīng)記錄于上。
在土地信息系統(tǒng)建庫中,要求地籍信息和地籍圖必須具有現(xiàn)勢性。地籍信息變更比較頻繁,如土地利用類型,權(quán)屬或宗地的重劃,合并等。由于受自然因素和人為作用的影響,土地資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布和使用情況都處在經(jīng)常變化之中。基于這一特點(diǎn),土地管理部門提供的數(shù)據(jù)很難保證現(xiàn)勢性,這也是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的一個(gè)重要方面。
3、拓?fù)潢P(guān)系
在LIS中,為了真實(shí)地反映地理實(shí)體,不僅要包括實(shí)體的位置、形狀、大小和屬性,還包括必須反映實(shí)體之間的相互關(guān)系,這些關(guān)系就是指它們之間的鄰接關(guān)系,關(guān)聯(lián)關(guān)系和包含關(guān)系,拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系的核心是建立點(diǎn)、線、面的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通常有以下幾種空間關(guān)系:點(diǎn)-點(diǎn)關(guān)系、點(diǎn)-線關(guān)系、點(diǎn)-面關(guān)系、線-線關(guān)系、線-面關(guān)系、面-面關(guān)系。空間數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系,對數(shù)據(jù)處理和空間分析具有非常重要的意義[14]。
利用拓?fù)潢P(guān)系,可以確定一種空間實(shí)體相對于另一種空間實(shí)體的位置關(guān)系。利用拓?fù)潢P(guān)系,可以確定某縣有多少耕地,分析土地利用類型及對土地適宜性做出評價(jià)等。
在拓?fù)潢P(guān)系的建立中,拓?fù)溥^程中伴隨有數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置坐標(biāo)的變化,拓?fù)潢P(guān)系的不正確等情況,導(dǎo)致空間分析的結(jié)果錯(cuò)誤,給土地管理決策帶來一定的影響。
六、結(jié)論
數(shù)據(jù)是LIS最基本和最重要的組成部分,同時(shí)也是一個(gè)LIS項(xiàng)目中投資比重最大的一個(gè)部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,會(huì)直接影響到LIS的系統(tǒng)功能和應(yīng)用質(zhì)量問題的三個(gè)方面(數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量問題)著手,對LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行了一定的歸納總結(jié)和初步的探討。眾所周知,LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是影響LIS的一個(gè)瓶頸環(huán)節(jié),LIS數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,在LIS的建設(shè)過程中,如何在數(shù)據(jù)采集與建庫中實(shí)施質(zhì)量控制,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量對土地信息系統(tǒng)建設(shè)來說顯得尤為關(guān)鍵。
七、總結(jié)與體會(huì)
畢業(yè)論文的撰寫是一次再學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì),是對所學(xué)知識的一個(gè)融會(huì)貫通的過程。通過畢業(yè)論文的撰寫,我對所學(xué)的知識有了更深層次領(lǐng)悟和掌握,對自己所學(xué)的土地管理專業(yè)有了一個(gè)整體認(rèn)識。畢業(yè)論文不僅是對所學(xué)知識的總結(jié),也是運(yùn)用所學(xué)知識探求新知的方法、手段。既是一次再學(xué)習(xí)的過程,也是一次深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。同時(shí),畢業(yè)論文寫作,為今后的學(xué)習(xí)工作奠定了一定的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)論文的寫作,我真正懂得理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。在撰寫畢業(yè)論文中,我運(yùn)用所掌握的基本知識、方法和技能,研究探討了土地信息系統(tǒng)建立過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量的有關(guān)問題。通過畢業(yè)論文的撰寫,我進(jìn)一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)了更多的知識。不僅如此,我對土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施與方法方面有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。
通過畢業(yè)論文的寫作,不僅強(qiáng)化了我的學(xué)習(xí)素質(zhì)、研究素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)素質(zhì),而且培養(yǎng)了我的創(chuàng)新意識,激發(fā)了我探求新知的欲望。認(rèn)真寫作畢業(yè)論文,不僅能進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識,而且還能進(jìn)一步提高自己的各項(xiàng)基本技能,實(shí)踐能力和解決問題的能力。
八、謝辭
在論文的寫作過程中,玉文龍老師給予了很大的支持和幫助,為論文的寫作提出了許多寶貴性的意見和建議;在他的指導(dǎo)下,這篇論文得以順利完成。在資料的搜集過程中,圖書館工作人員為我們提供了很大幫助,本組同學(xué)也給予了很多支持,在此表示衷心感謝。
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