測繪技術在美麗鄉村規劃中的應用研究

周 軍

（玉林市不動產登記中心，廣西玉林 537000）

0 引言

建設美麗鄉村是新時期重要的發展戰略，要求在國家帶領下提升規劃水平，實現民主管理、村容整潔、鄉風文明、生產發展等目標。實踐證明，應用測繪技術能更好地開展美麗鄉村規劃建設活動，主要源于使用多種測繪手段能測定鄉村空間位置、設施形狀等信息，還能把這些信息體現在各類地圖中，這些地圖可以為美麗鄉村規劃建設給予支持。有些鄉村存在測繪技術水平較低的問題，出現了測繪不到位的情況，并不利于鄉村規劃與發展?；诖?，為了能提高美麗鄉村規劃建設綜合質量，探析測繪技術應用策略顯得尤為重要。

1 概述測繪技術在美麗鄉村規劃中的應用

美麗鄉村規劃建設需要用到大量的土地資源，土地資源有限，不能隨意濫用，只有了解土地現況，才能科學規劃，為鄉村基礎設施建設、耕地保護和糧食安全等工作貫徹落實提供有利條件。應用測繪技術有利于提升美麗鄉村規劃水平，主要體現在以下幾個方面：第一，廣泛占有與鄉村有關的空間數據，解決僅憑經驗完成鄉村規劃任務的問題，增強鄉村規劃的客觀性、實時性；第二，利用測繪技術提高地籍管理的有效性，確保土地確權公正、科學、合法，這不僅能維護農村居民的權力，還能助其在土地占用的過程中化解糾紛并獲取經濟效益；第三，通過測繪了解鄉村土地的實際情況以及耕地“非糧化”“非農化”的突出問題，關注田地、基礎設施用地、居住用地、森林等地塊之間的關系，在此基礎上，探索農田連片規劃出路，解決農村田地零星分布、不利于管理、生產力較弱等問題，追求“藏糧于地”的效果，穩步拓展農業生產空間，提高農業綜合生產能力，進而助力鄉村農業科學發展；第四，利用測繪技術可以了解到地形地貌以及鄉村空間狀態，努力尋求生態保護和修復的最佳方案，達到實現山、水、湖、濕、林、草、沙、田一體化治理的目標，有效保護鄉村生態，進而協調好鄉村規劃建設與生態保護之間的關系，加快構建人與自然和諧共生的現代化環境；第五，城鄉協同發展屬于美麗鄉村規劃建設的發力點之一，通過測繪能更好地剖析城鄉接合部，一方面厘清邊界，另一方面探索城鄉融合的可能性，這可助力城市資源涌入鄉村，滿足美麗鄉村建設對土地、人力等要素的需求[1]。

2 在美麗鄉村規劃中測繪技術的應用策略

2.1 應用航空攝影測量技術實現“一村一圖”測繪目標

航空攝影測量技術主要是指在飛行裝備上裝載攝影器材，利用攝影器材獲取信息，并將這些信息匯聚到一起生成多類地圖，用以支持美麗鄉村規劃。航空攝影測量技術作業流程可大致分為四部分：一是航攝準備。根據鄉村規劃建設實際情況申請空域，因地制宜規設航線，還要檢測好裝備，通過測試檢測系統，并調節各類參數，確保航攝精準、高效、全面。二是航空攝影。專職人員依據審核通過的航攝方案展開測量工作，用機載裝備獲取、記錄、傳導數據。三是數據處理。信息系統能在接收航攝數據的同時直接予以處理并得到多種影像，專職人員要查驗數據，發現遺漏、錯誤的地方，并盡快進行調繪補測，使數據更加精準、完整，同時誤差可控，確保采集所得地形數據能用來制作正射影像圖。四是成果提交。利用檢查、修補、糾正過的數據得到若干成果，如高程模型、正射影像、線畫圖等，這些成果可滿足美麗鄉村規劃需求。

為了能更好地使用航空攝影測量技術完成“一村一圖”測繪任務，專職人員要關注以下幾個方面：第一，了解鄉村，對其地理位置、作業條件等方面能做到心中有數。第二，合理布設像控點，通常情況下，專職人員要在測區探尋明顯地物拐角點、線狀地物交點，在測區無遮擋的地區涂刷記號，如沙漏形記號、“十字”記號、“L”形記號等，還要在測區安置固定標記物面板，在確定好控制點后要拍攝一些照片，以便業內人員刺點與找點。實踐證明，像控點的多少與空三解算是否精準有關，像控點越多，解算精度越高。雖然像控點越多越好，但在測繪中要考慮成本問題，應根據鄉村測繪區域的面積科學選點。第三，無人機航飛，選擇輕便、精度較高且適宜單獨作業的設備，同時設備拆裝便捷，無需線纜連接，系統運行精度達厘米級，飛行姿態穩定且極為安全。根據“一村一圖”測繪需求調節指標，如最大航高、傾斜模塊、測控半徑、最長航時、最大起飛海拔等。在開闊區域設置起降場，保障該區域無信號干擾且無較多的遮擋物，依據內業劃分區域外擴百米左右并設定飛行范圍，在良好天氣落實外業航飛目標。對于面積較大的農村可劃分多個區域，建設若干航飛小組，提高測繪效率。第四，建模，使用數字軟件建設實景模型，其間要整理采集到的數據，包括相片數據、像控點數據等，要在相片正確位置體現出像控點數據，各個視角均有一些相片予以展示，在像控點數據、相片關聯完畢后，軟件能自動匹配影像，構建不規則三角網，亦可映射紋理，依據測繪要求導出數據成果。第五，采集內業數據，在外業輔助、內業為主的基本原則驅動下完成底圖數據調查任務，使用數字軟件內業測圖，除了一些被雜物、樹木等遮蔽的地區需外業勘查核實及補測以外，多數測繪工作目標可在內業落實。第六，外業調查，在得到測圖后使用內業房地一體處理系統針對數據加大拓撲檢查、邏輯檢查的力度，修改或通過檢查的數據分批共享至外業調查端，用以滿足地籍權屬調查、房屋修補測量、房屋精度核實等工作的需求，重點核查房屋結構、權屬來源、權利人、規劃用途、實際面積、年份等信息，為村莊規劃、拆遷、違建核查給予支持，進而利用“一村一圖”提高美麗鄉村規劃建設的有效性[2]。

2.2 在測繪過程中應用3S技術

3S技術有著集成性，集成對象為GPS技術、GIS技術以及RS技術，應用3S技術可達到全方位、高精度、全天候定位、導航、地理模型分析、判斷探測物等目的，基于此可滿足美麗鄉村規劃過程中的測繪需求。

專職人員應用GPS技術能構建全領域、全球性、全方位導航系統，該系統還具有連續、實時等優勢，可提升鄉村信息采集水平，基于衛星通信技術反饋鄉村空間信息，因為信息采集鮮少受外因干擾，所以信息不受時段影響且穩定性較強，能全時段實現定位測量目標。定位測量時，要立足鄉村計算坐標參數，以免影響到測繪的精度。在鄉村通過實地踏勘選址設立基站，根據應用范圍選擇定位模式，可用靜態相對定位技術規設測量控制網，在采集數據前需用2臺或2臺以上的裝備接收信號，裝備位于不同的檢測點，同時觀測衛星，觀測時長超45 min，聯系等高節點規范建設測量控制網，為的是實現同步測量節點坐標的目標，進而提高測量效率，確保測繪結果精確。在規設測繪控制網的進程中，需位于測區中部選擇開闊地域設置檢測點，并安裝設備，用以連續觀測各點。在鄉村規劃中，測繪人員要對界址點、圖根點等位置加以定位，其間可運用動態定位手段，將接收裝備安裝在基站內，針對GPS衛星展開不間斷觀測活動，利用無線電把數據輸送至觀測站，用以及時顯現并算出三維坐標。測繪人員在調查鄉村區域狀態時，可將E級或D級控制網與相對定位技術關聯在一起，運用GPS技術完成鄉村土地利用實況調查任務。在鄉村測繪時要率先調查測繪位置以及周圍的地勢，依據地勢選定觀測點及各點間距，規避障礙物，優化觀測效果，滿足測繪需求[3]。

在鄉村測繪時可用RS技術解決空間信息匯聚、共享、處理、運用等難題。在鄉村外層空間或高空接收電磁場信息，用以分析地表目標物，其間還要用到遠程傳輸技術、掃描處理技術、數據分析技術等，最終識別目標物，在了解目標物分布規律、屬性等信息的條件下開展美麗鄉村規劃工作。在航空設備上搭載遙感器獲取地面信息的技術為航空遙感，利用航天器探測地物的技術則為航天遙感，這兩種技術手段均能探測地表目標物，在探測速度、范圍與高度等方面存在差異，聯合運用這兩種技術能得到更加全面的探測結論，滿足鄉村測繪需求，還能在鄉村規劃、地籍調查、農業災害監測等領域發揮作用。衛星能幫助遙感器傳輸、接收信號，使用數據分析技術就可以針對遙感器獲取的信息加以綜合化處理，進而立足鄉村構建地形圖。相較于以往的圖像測繪手段，遙感測繪技術有著數據傳輸速度較快、探測空間較大、數據精度更高等優點，還能實時獲取信息并盡快更新地形圖，解決鄉村規劃圖與實際不符的問題，規劃人員能對鄉村地表實物有更加客觀、及時了解與判斷。在應用RS技術測繪時磁場信息的干擾極小，基于此獲取的信息精度較高，可實現高精度測繪的工作目標。在3S技術系統內，RS技術起到了傳感的作用，可采集地表信息，GPS則有定位的價值，確保遙感所得數據符合測繪要求，同時數據可用GIS技術加以分析，提高鄉村空間立體化測繪質量。

在鄉村規劃建設中要考慮到諸多因素，不僅需大范圍地獲取信息，還要對信息進行專業、全面、系統的處理，數據處理成效會影響鄉村測繪的效果。實踐證明，GIS技術相較于人力數據處理精度更高，可嚴控測繪偏差，為鄉村規劃建設提供有利的條件。為了使鄉村規劃有著可持續性，需從實際出發制定GIS數據處理標準，在轉換矢量數據的進程中需要使用通用的GIS格式，海圖圖式、地形圖航空攝影、航海圖編繪、電子海圖技術等標準有著規范性、統一性、健全性，為鄉村空間數據綜合處理提供依據，同時利用數據處理結果勘測定界、管理地籍、規劃土地。在鄉村土地綜合管理進程中，專職人員可使用GIS技術、RS技術系統性剖析土地實況，第一時間掌握鄉村土地變化規律、趨勢、特點等信息，對今后鄉村土地開發的風險加以預測，進而指導專職人員在充分保護鄉村土地的條件下完成美麗鄉村規劃建設任務[4]。

2.3 在鄉村規劃建設中應用GNSS技術

現階段中低空遙感、實地測量屬于兩種應用頻率較高的測繪技術，前者容易受天氣因素影響，后者人力成本較高，測算精度較差。因為美麗鄉村規劃需要保障土地基礎信息準確無誤，以免鄉村空間規劃受到制約，所以要從增強鄉村空間規劃數據時效性、精準性的角度出發應用GNSS技術落實測繪目標?；贕NSS的測繪系統由移動測量終端、控制服務器、基站、衛星等要素構成，衛星與基站聯通，基站與控制服務器相連，信號接收與傳輸設備由光纖連接，移動測量終端、衛星、基站則為無線連接，在CPU、GPRS聯通的基礎上提高數據實時交互的效率，同時這些數據能傳至信息系統并用來繪制各類地圖，還可解決基站頻繁移動、測繪范圍較小、數據不準確等問題。

2.4 利用實景三維模型完成房地一體測繪任務

實景三維模型有著范圍大、規模大、精細、全面、立體等特點，可為美麗鄉村規劃提供依據。房地一體測繪主要是指將房產測量、鄉村地籍測量關聯在一起，在空間參考統一、標準統一、成果展現形式統一的基礎上完成測繪任務，同時滿足不動產權籍調查、確權登記等需求。通過對建筑、景觀、地面等要素的三維建模，將實景與規劃信息合成，構建高效集成三維模擬平臺，相互協調配合，利用實景三維模型的精確、直觀優點，可以更好保障鄉村居民的權益。常用實景三維建模技術有以下幾個：一是人工建模，使用全站儀獲取數據，利用SKetch Up、3DSMax等軟件建模，以平面信息為基礎，規設無紋理的立體模型，若想在模型內體現出事物的紋理則需將人工拍攝影像貼在模型上，該技術的缺點是效率低、成本高、工作量較大。二是航空攝影測量建模以及遙感建模，以影響快速匹配技術為支撐，通過半自動或手動技術采集影像數據，利用軟件建造分辨率較低的三維模型，該技術的優點是成本低、覆蓋范圍廣等，缺點為容易因遮擋問題而得到不夠完整的數據，紋理數據處理成本較高，同時業內貼圖效率較低。三是無人機航飛建模，在航飛設備上搭載攝影器材，利用3S技術捕獲與處理定位信息，三維建模效率較高，地物紋理信息比較完整，分辨率較高。四是激光雷達測量建模，激光器面向地物發射光脈沖，在光脈沖反射后可得到地物信息，該技術能穿透植被，不可獲得地物紋理信息，內業貼圖難度較大，設備昂貴，適合在對精度有較高要求的測繪項目中應用。Wit3D一體機能滿足測繪人員構建實景三維模型的需求，主要源于該設備能高效處理數據，在紋理映射、細節多層次展示、曲面重建、稠密匹配、區域網平差、生產表面模型、影像鑲嵌等功能模塊發揮作用的條件下得到實景三維模型，達成房地一體測繪目標。影響模型精度的因素有以下幾個：一是傾斜攝影的質量；二是影像重疊度與分辨率；三是控制點的選擇與排布?；诖?，專職人員要盡量規避曝光過度、散焦、重影等情況，光照條件較好，盡量在中午陰影最小的時間段攝像，建議縱向與橫向重疊度分別大于70%、60%，依據影像觀測效果設置分辨率，相片邊緣與控制點的距離要超過1 cm，無論是高程點，還是平面點，都應明顯、清晰且可準確刺點[5]。

3 結語

綜上所述，在美麗鄉村規劃建設中要有效地利用測繪技術，通過測繪了解鄉村空間現況，以便因地制宜實現規劃與建設目標?；诖?，專職人員要善用數字技術解決測繪難題，保障測繪效率高、精準無誤、成本較低。未來鄉村規劃中的測繪技術將朝著智慧化、便捷化、集成化的方向發展，繼而更好地助力美麗鄉村規劃與發展。