時間:2023-10-08 10:10:04
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2按照國家有關行業規范進行測量,在滿足土地登記發證的前提下盡量減少工作量
根據《地籍測量規范》(CH 5002-94)③的規定,地籍測繪的內容包括地籍建立或地籍修測中的地籍平面控制測量、地籍要素調查、地籍要素測量、地籍圖繪制、面積量算等。地籍圖應表示的基本內容:“(1)界址點、界址線;(2)地塊及其編號;(3)地籍區、地籍子區編號;(4)土地利用類別;(5)永久性的建筑物和構筑物;(6)地籍區與地籍子區界;(7)行政區域界;(8)平面控制點;(9)有關地理名稱及重要單位名稱;(10)道路及水域。根據需要,在考慮圖面清晰的前提下,可擇要表示一些其他要素。”
針對土地登記發證的特點,我認為我們的宗地圖首先需要滿足本宗地權屬界址點、界址線表達清楚和面積準確這個要求,同時能夠準確表達本宗地與鄰宗地或相鄰地物的準確相關關系,滿足《土地權屬調查界址表》的簽界需要。這樣就可以達到準確表達“土地權屬界線所包圍的封閉地塊或空間”,從而達到土地登記發證的需要。其次,“宗地內土地用途、使用權類型、使用期限不同的,”我們也應該把其界線測量出來,表達清楚,以便“分別劃宗申請登記”。當然,本宗地內的“永久性的建筑物和構筑物”、“道路及水域”等也應視具體情況表達清楚,但不需要像基礎地籍測量那樣測滿整個圖幅,或者一定要測滿權屬界址線外多少米(大家都知道圍棋棋盤外面那幾圈的面積跟里面的面積相比是怎么樣一個概念)。這樣既可以滿足土地登記發證的需要,同時又可以盡量減少實地采集的數據量,從而提高了工作效率。
3充分利用現有成果資料
充分利用現有地形圖、地籍圖測繪成果,在地形圖、地籍圖的基礎上繪制宗地圖,是提高宗地測量的有效辦法。目前大部分城區和部分圩鎮已經完成地形圖和地籍圖測繪工作,其中部分是最近完成測繪的,部分是十幾年前完成測繪的。進行宗地測量之前,我們先把宗地所在地一定范圍的地形圖或地籍圖打印出來,到現場進行界址點、界址線核對,變化大的需要進行修測或補測;變化不大的(誤差范圍之內)在地形圖或地籍圖的基礎上繪制宗地圖,具體尺寸以現場核對數據為準,坐標系統統一轉換成目前要求使用的國家統一坐標系統坐標。當然,要做到提高精度的話,需要點對點的逐個坐標點進行轉換。實踐表明,有電子版數字地形圖或地籍圖的測區,充分利用已有數據,宗地測量的效率可以大幅提高。
4成果標準化
從目前的情況看來,地理數據信息化是大勢所趨,因此我們目前采集的測繪數據以及生產的測繪成果必須滿足地理信息系統數據庫建設要求,以便使我們的測量成果可以很方便的及時更新和持續使用,為往后提高工作效率打下基礎。要達到這一目標我們至少應該從以下幾點入手。
4.1 盡量采用統一的坐標系統
這個情況比較復雜,有的地方統一采用“1980西安坐標系”,有的地方已經開始采用“2000國家大地坐標系”,有的地方或部門還在使用“1954年北京坐標系”,甚至有些地方還在使用獨立坐標系。這個要看當地主流選擇合適的坐標系,如果原來是地方獨立坐標系的,最好直接過渡到使用最新的“2000國家大地坐標系”,這樣比較具有前瞻性。
4.2 使用符合精度要求的測量工具,盡量使用能夠形成電子數據的高精度測量工具,最好能夠使用2″以上全站儀和RTK(5mm +1ppm精度以上)相結合的方法進行測量
RTK用來做控制測量,全站儀做碎部測量,在RTK沒有信號的地方,用全站儀做導線測量。全站儀的免棱鏡測量距離最好能夠達到250m以上,條件允許的最好能夠達到1000m以上,這樣能夠大副提高碎步測量效率,而且精度也能達到宗地圖的精度要求。“地籍控制點的精度:地籍平面控制點相對于起算點的點位中誤差不超過±0.05m”(《地籍測量規范》(CH 5002-94)(注3))。
4.3 暫時還沒有實施控制測量建立起控制網的偏遠測區,每次作業應該建立起相對穩定的簡易測區控制點,該測區內部的宗地測量精度仍然按照《地籍測量規范》(CH 5002-94)里面關于精度方面的要求進行實施,這樣可以盡量保證我們在該測區所測量的數據能夠相對連成一片而不至于發生干涉
實踐證明,磨刀不誤砍柴工,做好簡易控制點確實能夠使我們在該測區的測量工作方便很多。
以上是本人結合本地區工作實際情況總結出的一些提高宗地測量效率的體會,有一定的區域局限性。對于不同基礎測繪情況和不同經濟基礎的地區,相信會有更豐富的提高宗地測量效率的有效措施。
注釋
隨著我國城市化進程加快和人口增長,土地的價值逐漸被重視,這對地籍測繪的現實性和準確性要求不斷提高。GPS衛星定位技術的出現并成功應用于地籍測繪控制測量工作中,極大地提高了地籍測繪工作的效率,使測繪工作的方式方法發生了根本性的變化。
1.地籍控制測量
地籍控制測量是指在地籍測繪前期工作中,為滿足地籍基礎控制和測制地籍圖之需,以地籍區或地籍子區為范圍,以國家等級點為基礎,按規范要求而采用三角測量、導線測量、全球定位系統定位等方法,測定基本控制點和圖根控制點的過程。地籍平面控制網包括基本控制網和地籍圖根控制網。基本控制網分為二、三、四等控制網和一、二級控制網。根據城鎮規模,各等級控制網均可作為城鎮首級控制,為滿足測繪地籍圖需要,要在基本控制網點的基礎上布設地籍圖根控制網,可根據實際需要按兩級布設。
2.城鎮地籍平面控制網的布網原則
2.1應遵循“從高級到低級”、“從整體到局部”、“分級布網逐級控制”的原則。首級網應一次全面布設,加密網可視地籍測量的次序,分期分批布設,具備條件的城鎮也可布設全面網或越級布網。
2.2城鎮地籍平面控制網盡量利用已有的等級控制網(國家三角網或城市平面控制網)進行加密,但對原有成果必須進行可靠地分析和檢測,以符合現行規程要求。
2.3坐標系統的選擇。《規程》中規定:“地籍平面控制測量坐標系統盡量采用國家統―坐標系統,條件不具備的地區可采用地方坐標系或任意坐標系。”即地籍平面控制網的坐標系統最好和國家統一坐標系取得一致,但為滿足地籍及城市管理工作的需要,應要求由地籍測量中反算的邊長(如用解析法施測界址點坐標反算的界址邊長)與實量的邊長盡可能相符,即要求長度的相對變形限值為1/40000或2.5cm/km,當長度的相對變形值大12.5cm/km時可采用;投影于抵償高程面上的高斯正形投影3°帶的平面直角坐標系統;高斯正形投影任意帶的平面直角坐標系統,投影面可采用黃海平均海水面或城鎮平均高程面,即所謂地方坐標系或任意坐標系。
2.4地籍控制點要有足夠的密度。每幅地籍圖內至少有兩個相互通視的埋石控制點。圖根控制點的密度既要顧及測圖比例尺精度,又要保證從測站到界址點的量距長度小于50米。尤其在建筑密集的城區,控制點間距還要小,故按傳統的儀器、工具和方法作業,地籍控制點的密度一般要比地形測量控制點的密度大。
3 GPS技術地籍控制測量中的應用
GPS定位技術的迅速發展給地籍測量工作帶來了革命性變化,應用GPS技術進行地籍控制測量點于點之間不需要相互通視,這樣避免了常規地籍測量中,控制點位選取的局限條件,并且布設成GPS網狀結構對GPS網精度的影響也很小。由于GPS技術具有布點靈活、操作簡便、全天侯觀測、計算速度快、精度高等特點,使GPS技術在各省市城鎮地籍控制測量中得到廣泛應用。GPS地籍控制測量與常規地面控制測量相類似,也分技術設計、外業實施及內業數據處理三個階段。
3.1 GPS網技術設計依據
GPS網技術設計的主要依據是GPS測量規范(規程)和測量任務書。GPS測量規范(規程)是國家測繪行業管理部門制定的技術法規,目前GPS網設計依據的規范(規程)有:2001年國家測繪局的測繪行業標準;1998年建設部的行業標準。
3.2GPS網測量精度標準及分級
對于各類GPS網的精度設計主要取決于網的用途。用于城鎮地籍測量的GPS控制網,其等級劃分、布設規格及精度要求可參照《全球定位系統城市測量技術規程》中的相關規定。
3.3 GPS測量的外業實施
GPS測量外業實施包括外業準備、外業觀測和成果整理三個階段。
①外業準備。外業準備階段的主要工作是進行技術設計和選點埋石。技術設計應根據上述規范(規程)、測區范圍、測量任務的目的及精度要求,測區已有測量資料的狀況,以及測區所采用的坐標系統,考慮GPS技術的特點,在實地踏勘的基礎上,優化設計GPS網布設方案。該技術設計應確定使用接收機的臺數,同步圖形的連接方式,設站次數和觀測時段長等;還需要根據作業日期的衛星狀態圖表,制訂作業進程安排計劃。 GPS網各點之間不要求通,GPS的點位應選在視野開闊處,避開高壓電線、變電站、電視臺等設施,還應盡量選在交通方便的地方,點位附近不應有大面積水域或強烈干擾衛星信號接收的物體,以減弱多路徑效應的影響。點位應盡量和測區原有已知點重合,否則至少應聯測3個已知點,當所選點位需要進行水準聯測時,選點人員應實地踏勘水準路線,提出有關建議。
②外業觀測。GPS外業觀測是指用GPS接收機獲取GPS衛星信號,主要工作包括天線設置、接收機操作和測站記簿等。
③成果整理。外業成果整理包括應用隨機軟件進行GPS基線向量的解算,計算同步環閉合差、非同步多邊形閉合差及重復邊的較差,檢查它們是否超過規定的限差。如超限,應分析其原因,然后進行重測或補測。
④GPS控制網平差。將外業計算獲得的基線向量,即在WGS―84坐標系中的三維坐標差,作為觀測數據,組成基線向量網進行GPS控制網平差。一般首先在WGS―84坐標系中進行三維無約束平差,然后考慮坐標轉換問題,在網中加入地面已知點的坐標進行三維或二維的約束平差,以將各點坐標轉換為實用坐標系(如北京54坐標系或西安80坐標系)的坐標。
結語
利用GPS技術進行地籍測量的控制,沒有常規三角網(鎖)布設時要求近似等邊及精度估算偏低時應加測對角線或增設起始邊等繁瑣要求,只要使用的GPS儀器精度與等級控制精度匹配,控制點位的選取符合GPS點位的選取要求,那么所布設的GPS網精度就完全能夠滿足地籍測量規程要求。
參考文獻:
中圖分類號:G812.42文獻標識碼:A
引言
CORS系統作為GPS技術發展新的技術層面,是多學科綜合成果的結晶。在諸多測量應用領域GPS技術都可以取代常規的控制測量方法而被廣泛認可和應用,同時它具有不同于常規測量手段的諸多特點,在不同測區也會各不相同,因此對用戶,尤其是數據處理人員提出了較高的要求:數據處理人員必須具備熟練運用計算機的能力,熟悉GPS的定位原理和誤差理論;掌握近代測量平差和大地測量知識,特別是GPS測量的誤差來源和數據處理的質量控制等關鍵的問題。本文結合國土部關于全國農村宅基地調查項目就一些常見的誤差來源和數據處理中的某些問題進行分析,闡述CORS系統的精度指標,以及在市農村宅基地測量中的實際精度,為將來CORS系統發展奠定廣闊的空間作為參考依據。
CORS系統誤差
GPS測量是通過地面儀器設備接收衛星傳送的數據信息來確定地面坐標點位的三維坐標,測量結果的誤差主要來源于GPS衛星、衛星信號的傳播過程、GPS接收機等地面接收設備和其他因素等。CORS系統作為GPS測量的一種方式,也存在著測量誤差的因素。CORS系統按誤差性質可分為偶然誤差與系統誤差兩類。偶然誤差主要包括多路徑效應;系統誤差主要包括衛星的星歷誤差、衛星鐘差、接收機鐘差以及大氣折射的誤差等。其中系統誤差無論從大小還是對定位結果的危害性講都比偶然誤差大的多,它是GPS測量的主要誤差來源。但系統誤差有一定的規律可循, 可采取措施加以消除和減少。減小對控制測量和界址點位測量精度的影響。
CORS系統的精度
根據城市需要建立的D級GPS控制網。該控制網利用國家、地方各等級點位標志,選擇已有高等級點位,構成市國土測繪院D級GPS控制網。
(1)數據處理軟件:采用南方測繪儀器公司開發的GPS數據處理軟件;
(2)WGS84坐標系下經典自由網平差并求取平差后WGS84坐標及點位精度;點位中誤差:±5.063mm;
(3)二維網約束平差:點位中誤差:±9.417mm;邊長中誤差:±28.889mm;最弱邊相對中誤差1:98767;
(4)高程擬和平差:高程中誤差:±1.204mm。
因此,從CORS系統理論精度完全能滿足農村宅基地測量的要求。
CORS系統實驗方法
1、CORS采集地點
在野外測量時,勁量選擇開闊地帶,選擇高度截止角10°范圍以內,這樣使得接收的衛星數范圍大,接受的衛星數多,參與結算的數據增加,減小誤差,使得結算的數據精度更高。
2、CORS采集時間
在測區內選取了一個測試點,從上午9時左右至次日上午9時左右,連續觀測站12個小時,采樣間隔為5秒,平面殘差大于5cm的5個。因此,總超限數為14個,系統的可用率為99.89%。另外,在數據采集過程中,通過采集成果顯示在每天中午11時至13時,數據采集效果不是很好,作業時為避免超限,在此時間段進行休息。
3、CORS采集方法
系統CORS測試的外延較好,網外30km流動站設備仍能完成初始化,且內外符合精度滿足設計要求。作為圖根基礎的控制點,通過儀器進行控制測量采集,數據基本上在2分鐘至3分鐘內完成數據的采集,采集的中誤差都在8mm之內,全部采集的數據合格率為100%。
完全能夠滿足作為地籍測量的控制成果。
CORS系統測試結論
(1)CORS網絡在整個覆蓋區域內精度穩定,誤差能夠達到作業要求。
(2)CORS系統運行穩定,內外符合精度達到設計要求,網內精度分布均勻,初始化時間普遍小于20秒。
(3)各種通訊方式(GPRS、CDMA)都滿足用戶終端對通訊能力的要求。
結論:
經上述對連續運行衛星定位參考站系統(CORS)的精度和誤差指標的分析,本CORS系統運行穩定、精度指標完全能夠滿足農村宅基地的測量要求,并且可以替代常規的導線作業方式,適合在更廣泛的領域驚醒應用。
結束語
隨著我國經濟的快速發展,土地資源的合理利用與開發,農村宅基地作為土地資源的基礎數據事關我國的經濟發展重要因素。本文在探討分析農村宅基地測量基礎--控制測量和界址點位測量誤差及精度指標,作為農村宅基地面積核算解析基礎,控制測量和界址點位測量的應用技術GPS,CORS作為GPS的一個新的發展層面,無論從理論還是從實際作業精度指標,CORS系統完全能滿足《地籍測量規范》的技術要求,CORS系統的便捷性、靈活性和高精度性在以后的地籍測量、工程測量中提供廣闊的應用前景。
參考文獻:
[1]《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T 18314-2009)
[2]《全球定位系統實時動態測量(RTK)技術規范》CH/T 2009-2010
[3]《衛星定位城市測量技術規范》CJJ/T 73-2010
[4]《第二次全國土地調查技術規程》(TD/T1014—2007)
1、GPS地籍測量工作的原理及要求
目前的地籍測量工作中大多使用快速靜態相對定位和靜態相對定位,相應的原理如下:靜態相對定位一般指位于基線端點的接收機保持固定,如此能夠進行重復觀測而獲得充分的多余觀測值,從而使得定位精度提高。通常基本觀測值為載波相位觀測值,這也是如今GPS地籍測量中具有較高精度的定位途徑,在精密工程測量和大地測量中應用廣泛。快速靜態定位指的是在地籍測量區的中心部位先選測站點,也叫做基準點,然后設置接收機,使得全部衛星能被連續跟蹤,再設置另一臺接收機對各個測站依次觀測,每個測站點的觀測時間為一到兩分鐘,在基準站和流動站距離小于二十千米時,精度能高達毫米級。和靜態發相比較,快速靜態定位具有較高的效率。另外,GPS地籍測量工作中要有一定的精度要求,根據我國測繪局繪制的GPS測量規范,GPS地籍測量工作的精度可以分為A到E五個級別,其中C、D和E是相對于局部GPS測量網所規定的,A和B是相對于國家GPS測量網規定的,如下表1所示:
表1 GPS測量規范
2、GPS技術在地籍測量工作中的應用分析
2.1 GPS地籍測量工作的環節
2.1.1 GPS地籍測量準備工作
在實施GPS地籍測量數據采集前,首先要做好測區探勘、器材準備、資料收集、儀器校驗、計劃制定和任務書編制等準備工作。測區探勘一般是在GPS測量合同簽訂以后,按照施工設計圖來對測區進行調查和探勘,對所在測區的交通狀況、植被狀況、水系分布等充分了解,為施工設計、技術設計等奠定基礎;資料收集一般是按照探勘的情況來收集各種圖件、測區的氣象、地質、通信資料以及城市行政區規劃表等;觀測計劃的制定主要指的是GPS衛星預報圖的編制、衛星圖形強度的選擇、觀測時段的選擇以及作業調度表的編排等;GPS地籍測量的技術設計需要按照用戶要求和控制網的用途來開展,包括控制網的圖形及精度指標設計。地籍測量作業組需要在觀測之前按照測區的交通情況、地形情況、儀器數量、精度高低等進行作業調度表的編制,從而使得測量工作的效率提高,作業調度表一般包括接收機號、觀測時段、測站名稱和測站號等。
2.1.2 GPS地籍測量數據采集及處理
GPS地籍測量中外業數據的收集首先是選點,因為點位選擇的合理與否和測量結果是否可靠以及測量工作能否正常進行關系密切,因此點位選擇中應該保證測站周圍具有寬闊的視野,不會有大片障礙物存在,應與大功率電信號遠離,同時應遠離微波無線電信號和高壓輸電線。點位一般選在有利于聯測和擴展其他觀測途徑、交通方便的地方。接著是埋設標志,點的標志和標石應該穩固和堅定,能夠長期利用和保存。然后是GPS地籍外業觀測工作,包括天線的安裝和其高度的量測,測區觀測和數據記錄等。觀測GPS地籍測量數據時,要保證外接天線和電纜連接的正確性,開機以后,在儀器數據正常顯示后,才能將時段控制信息和測站信息輸入。在觀測時,不能將接收機關閉然后重啟,天線高應該保持穩定。同時觀測中要對硬盤容量和儀器內存及時檢查,每次觀測后需要將數據及時轉移到計算機上,防止丟失。在采集好GPS地籍測量數據以后,需要進行數據處理,目的是將原始數據通過加工整理、編輯、分流從而產生信息文件,為下一步的工作做準備。數據處理包括數據的傳輸、數據的分流、數據文件格式的統一、周跳的探測和相位觀測值的修復。
2.1.3 GPS地籍測量成果的檢驗
GPS地籍測量成果的檢驗室保證觀測質量、確保觀測結果滿足要求的關鍵步驟,所以在觀測結束以后,應該在測區進行觀測數據的質量評價和檢驗,如果發現不合格數據,應該及時采取措施,補測或刪除重測。地籍測量成果的檢驗包括:首先是對同步觀測邊進行檢驗,檢驗均方差和基線方差比。通常基線方差比不小于3,基線小于十公里室,觀測結果滿足要求。倘若僅僅是加密控制,那么可以適當放寬檢驗條件,比如說基線方差比不小于2。其次是對重復基線邊進行檢測。重復基線邊指的是相同的基線測量了多個時段,從而得到多個基線邊。重復基線邊的差值應該不大于相應精度的2.828倍,同時任一觀測時段的測量結果和各個時段的平均值差值不應該大于相應的規定精度。最后是同步觀測環與異步觀測環閉合差的檢驗。按照《全球定位系統城市測量技術規程》等要求,對于同步和異步觀測邊所組成的同步環和異步環,各個點左邊的相關閉合差需要滿足一定的要求。
2.2 GPS RTK技術在地籍細部測量中的應用
利用GPS RTK技術進行地籍細部測量主要有兩種方法,首先是無投影法,即用接收機直接在流動站和基準站來進行WGS-84坐標的接收,然后按照相關的數學模型來轉換。此方法中,不一定要將基準站設置在已知點上面,但需要按照各種轉換方法來進行已知點的觀測。其次是鍵入參數法,即在控制手薄中將地方坐標和WGS-84坐標鍵入,然后轉換,同時可以將相關轉換參數置入。此方法中,需要在已知點上面架設基準站,對其他已知點可以不用觀測。流動站和基準點同時進行衛星信號的接收,基準站將已經接收的相關信號利用電臺發送給流動站,然后流動站將基準站發送的以及自己接收的信號向控制手簿傳輸,并實施平差和實時差分的處理。最后將預設精度和實測精度指標相互比較,如果符合要求,控制手簿將會做出提示,是否接受測量成果,在接收成果后,控制首播會將測量的精度、高程和坐標等存儲。
3、結語
GPS技術作為一種新型的地籍測量技術,具有巨大的應用潛力,隨著GPS測量精度的不斷提高,其應用范圍也不斷擴大。地籍測量工作是一種數據量大、精度高、測點繁瑣的工作,利用GPS技術可以有效提高其工作效率。本文主要對GPS地籍測量工作的原理、要求、工作環節和細部測量方法等做了分析,對于GPS技術的應用推廣意義重大。
參考文獻
數字化測繪技術是近年來隨著數字化測圖軟件、地面測量儀器、計算機的應用而飛速發展起來的新型技術,在城市規劃、土地管理、測繪生產、軍事工程等行業和部門都得到了廣泛的應用。當前,在某市建設社會主義新農村的過程中,作為地籍信息系統中的前期工作,數字化地籍測量質量的優劣將直接影響到整個地籍信息系統的質量。所以對數字化測繪技術在農村地籍測量過程中應用的有關問題來進行探討是很有必要的。
一、數字化測繪技術的作業依據和相關設備
1、作業依據
《全球定位系統(GP S)測量規范》(GB/T18314-2001)、《國家一、二等水準測量規范》(GB/T12897-2006)、《城市測量規范》(CJJ8-99)、《地籍圖圖式》、《城鎮地籍調查規程》、《地籍測繪規范》、經審批的測量方案等。
2、相關設備
根據測量方案,并結合某市農村地籍測量的工作量,選用GPS接收機(精度5mm+1ppm)4~6臺、全站儀(精度±0.3mm/k m) 8~10臺、筆記本電腦10~15臺、相應的測量數據處理軟件以及大范圍對講機若干。
二、數字化地籍測量的作業流程
通過對某市農村地籍的相關資料進行分析,并進行實地勘察之后,決定采用GPS靜態施測方法來進行首級控制,并采用全站儀導線測量和GPS RTK技術相結合的施測方法來進行圖根控制,而對于道路旁的房角、圍墻角以及封閉建筑物的拐點,則均采用界址點的施測方法來進行測量。因此其作用流程為:
收集和分析相關地籍資料、現場勘探、編寫技術設計書GPS靜態技術進行首級控制測量全站儀導線控制與GPS RTK技術相結合進行圖根測量全站儀及GPS RTK外業數據采集數據處理、初編地籍圖打印地籍草圖、外業實地測繪、編繪地籍圖打印地籍地圖、宗地圖地籍二次調查、檢測界址邊及相關元素、填寫地籍調查表成果整理與驗收。
三、數字化測繪技術的優點
數字化測繪技術是以計算機為核心,以全站儀、GPS、數字測量攝影儀、數字化儀等為數據采集工具,在外接輸入、輸出設備和軟、硬件的支持下,對地形的數字空間數據進行采集、輸入、成圖、繪圖、輸出、管理的測繪技術。與傳統的地籍測量方法相比,數字化測繪技術具有具有明顯的優越性:
(1)自動化程度高
傳統的方式主要是通過手工操作,外業工作時間長,內業編輯工作量大,而且在操作工程中出錯的幾率大。數字化測繪將外業采集的數據自動記錄在電子手簿中,自動計算處理、自動成圖,節約了人力、物力、財力,大大提高了工作效率。
(2)精度高
傳統的測繪方法,地物點的測定視距誤差、方向誤差、展繪誤差、測定誤差等會導致實際的圖上誤差較大。數字化測繪技術中,測量數據作為電子數據格式進行傳輸、記錄、存儲、處理和成圖,在全過程中原始數據無精度損失,避免了人工觀測、記錄、繪圖的誤差,可以大大提高測繪的精度。
(3)圖形信息量大
數字地圖包含的信息量幾乎不受測圖比例尺的限制,數據可分層存放,使地面信息的存放幾乎不受限制。比如將地貌、道路、水系、房屋、植被等存于不同的層中,通過關閉層、打開層等操作來提取相關信息,便可方便地得到所需測區內的地籍圖。數字測圖時所采集的圖形信息,它包括點的定位信息、連接信息和屬性信息,易于檢索。
數字化測繪得到的信息是分層存放在計算機中的,便于成果的使用、維護和更新。當實地有變化時,只需輸入有關的變化信息,經過編輯處理,很快便可以得到更新修改后的圖,能夠隨時保持產品信息的現勢性。同時,還可以根據不同用戶的需要,對地籍測繪產品的各種要素及數據進行再加工,得到不同用途的圖件。
三、數字化地籍測量的具體實施
1、控制測量
在首級控制中采用E級GPS網,以此來方便采用全站儀和GPS RTK進行導線測量。在布設控制網時充分利用某市農村已有的規劃控制點,而對于自己布設的控制點,則盡量選在較高或較開闊的地方,并注意避開點位上方的障礙物以及附近的電磁波干擾源。對于建筑物密集的地區,還應采用二級導線點來進行加密。所有控制點均應布設穩固可靠并且與其他的至少一個控制點通視。
2、界址點坐標測量
對于農村地籍測量過程中的房屋拐角、陽臺角、圍墻拐點以及封閉建筑物的拐點,均采用界址點的施測方法來進行測量,具體通過全站儀來將所有能采集到并需要上圖的地物要素均全部采集成為解析坐標。而對于其余的地物則采用地形點的施測方法來進行。在每次點的采集過程中最好由同一名測量員來操作測量儀器,并將各種不同性質的點在輸入時命名為相應的地物代碼。測量員在實地打點測量過程中應盡可能將一個地物施測完成后再轉點進行下一個地物的施測,這樣就能使得同一地物的采點數據在內業轉換時可以自動聯線,從而避免了散點太多導致不利于編圖的現象。在每個圖塊的數據采集結束之后,不要忘記把全站儀無法采集到但很可能是界址點的地物再通過GPS- RTK技術來進行補測。
3、相關數據的處理
當天采集的數據應在晚上及時地導入到筆記本電腦上,由于采點所用的儀器類型和型號均可能不同,因此所導入到筆記本電腦上的數據格式可能也會有很大的不同,因此還應通過excel等office軟件利用其表格的強大功能來進行數據的編輯和整合,最后通過數據轉換軟件將其轉換成為可連線的數據文件之后,即可以開始繪制地籍圖。在此時繪制出來的地籍圖中,坎子、垣柵、房屋、道路、地界等均已根椐采集點的順序連成了折線,測量員可以根椐這些折線再加上自己施測時的記憶就能夠較為輕松地進行地籍圖的編繪。編繪地籍圖時應掌握從整體到局部的原則,即先編繪較大的地物,比如道路、巷道、較大型建筑物等,后編繪較小的地物,最后再對獨立的地物進行編繪。
4、地籍二次調查
當完成了某市農村地籍地圖的測繪之后,應以其為底圖再進行詳細的地籍二次調查,在地籍調查過程中最好能有國土局的工作人員進行配合,并且逐戶地進行農村地籍二次調查,決不能敷衍了事。最后根據調查結果再對之前的測繪成果進行整理和糾偏。
四、結語
在某市農村地籍測量過程中,將數字化測繪技術應用到地籍信息系統中來,不僅需要進行野外權屬調查、數字化地籍測量等工作,還要進行數字化地籍產品的質量檢驗、地籍圖數據錄入及建庫等工作,每個環節的工作質量都將直接影響到整個地籍信息系統的最終結果。通過某市農村地籍測量工作表明,隨著數字化技術在地籍測量中的普及,我國的地籍信息系統已經翻開了新的一頁。
參考文獻
[1]袁昆.淺談地籍測量中數字化測繪技術[J].魅力中國.2010(13)
中圖分類號:P228 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)06(a)-0033-02
1 任務概述
(1)測繪區范圍:測繪區分為新測區與補測區,新測區域包括24.46 km2。
(2)測繪內容:調查內容主要包括:控制測量、地形圖測繪、權屬調(核)查、地籍圖測繪、土地利用現狀調查、數據入庫等內容。
控制測量工作:包括測區踏勘、已有控制測量資料收集和分析、控制測量方案設計、加密控制網布設、圖根控制測量及控制測量資料整理工作。地形圖測繪工作:對于新測區采用全解析(即全野外數字化)方法測制地形圖;對于修補測區采用全解析方法對發生變化的地物進行測繪,確保新測區域、修補測區域地形圖現勢性相一致。①新測區域:無地形圖區域,則開展全要素地形圖測繪,同時開展界址點測繪,確保其數學精度完全滿足地籍權屬調查界址點的精度要求。②修補測區域:本項目補測區域內已有2003年完成的地籍測量成果資料,整個測區內有部分2003年后宗地測量成果,供修補測使用。修補測區域地形圖的數學精度應與已有地形圖的精度相一致,新老地物之間空間關系合理。
2 平面控制測量
該項目分數字化實測、數字化修補測兩種情況。以上兩種情況的地籍測量工作流程都是一致的,需完成基礎控制網測量、圖根控制測量、數字化采集碎部數據、地籍要素采集等工作。基礎控制測量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測量成果為基礎,加密控制網布設為GPS一級網,滿足地籍測量圖根控制加密要求。控制網布設遵循從整體到局部、從高級到低級的布網原則。本項目平面控制網布網等級設計如圖1所示。
2.1 GPS一級控制點選點與埋石要求
GPS控制點的點位選取,與以往的控制點的點位選取方法不完全一致,GPS控制點原則上不要求相鄰點位之間需要通視,但是對地籍測量而言,考慮到進行地籍測量時全站儀對控制點的使用要求,在選點時盡量做到至少應該保證在一個控制點上應該能與另一個控制點之間相互通視。對于地籍測量滿足圖根加密需要的基礎控制測量GPS點的選埋,還應根據具體情況作出具體的要求。
GPS一級控制點的標石規格按照《城市測量規范》中的有關要求執行,實地選埋時應注意以下幾點:(1)點位盡量選在交通便利、便于作業觀測和穩固、易于長期保存的地方,并應考慮能方便其它測量手段利用。點位應選在基礎穩定,并易于長期保存的地點。(2)點位周圍應視野開闊、便于安全操作。點位應遠離高大建筑物,遠離大片平靜水面,避開大面積幕墻玻璃的反射和折射,以降低多路徑效應對GPS衛星信號的影響。(3)點位應遠離高壓線、大功率無線電發射源或強烈干擾衛星信號的裝置。點位距大功率無線電發射源(如電視臺、微波站等)的距離不應小于400 m;距220 kV以上電力線的距離不應小于50 m。(4)實地點號標繪時須注意維護城市景觀,不得隨意在明顯的公共建筑、標志性建筑等處用油漆涂繪。
2.2 GPS一級控制網外業數據獲取
GPS一級控制網外業觀測時,應該首先編寫外業調度表,明確每一個測量員的任務,嚴格按照調度表中規定的任務進行測量,同時要遵守以下要求:(1)外業GPS觀測采用中海達V8GNSS雙頻接收機,接收機應在檢定有效期內,并提交檢定合格的儀器檢定資料。(2)GPS觀測采用快速靜態定位模式進行作業。觀測時,應視衛星信號情況、點位環境和基線長度等因素的影響,必要時適當延長觀測時間。(3)觀測過程中,人員應盡量不靠近天線,且不要在天線附近走動和使用對講機,使用對講機應離天線10 m以上;雷雨天氣應停止觀測,關閉儀器。(4)正確量取并記錄天線高,并要求測前、測后量取兩次,取平均值為天線高,兩次量取差值不得超過3 mm,否則應重新設站觀測。
2.3 GPS靜態數據的處理
2.3.1 新建項目
靜態數據處理使用的是中海達HDS2003后處理軟件,在進行數據解算之前,首先要新建一個項目,確定好項目的名稱。對項目的細節的項目單位、施工單位、負責人、測量員、計算員等細節進行設置。對控制網等級進行設置,本項目控制網的等級為一級,規范依據是《全球定位系統(GPS)測量規范2009版》。然后對坐標系進行設置,設置坐標系的原橢球為WGS84坐標系橢球,目標橢球為國家80坐標系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影,中央子午線輸入120°,同時對新建坐標系進行命名。
2.3.2 靜態基線解算
GPS觀測原始數據的記錄、存貯及格式轉換,須嚴格保證數據的正確與可靠。然后采用嚴密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。
首先導入外業靜態觀測數據,對每個數據文件分別輸入點名和儀器高度,然后對所有基線進行處理。軟件對基線處理完后在計算區對話框里顯示基線的精度,若有不合格的則顯示出不合格基線的條數,在主界面的網圖里,算合的基線顯示為黑色,不合的基線顯示為灰色。在主界面的列表區,顯示所有基線的觀測時間、長度、精度等信息,若有不合的基線則在前面顯示紅色的嘆號,Ratio值小于3,整數解誤差過大達到厘米級或更大,是基線不合的主要原因。
2.3.3 GPS網平差計算
在進行網平差之前,對網圖的連通性進行檢查,保證網圖完全連通后再進行網平差。如果網圖沒有連通就開始進行網平差,將出現網平差無法收斂的情況,對于網圖沒有連通,要逐步檢查,先檢查網圖是否被分割成幾部分,是否有孤立的測站點或基線,若有則必須刪除孤點或分塊進行平差。再檢查是否有關鍵基線沒有解算成功或被禁止參與網平差,若有則必須進行重新處理,甚至重測。再次,檢查網圖中是否有相同的測站而用了不同的測站名,在網圖上的反應就是統一測站點上在非常接近的位置有另一個測站點,這兩點由于是同一點在不同時段觀測的,故他們之間不構成任何基線,使網圖不連續,解決方法是在觀測數據屬性中將錯誤的站名修改正確。
2.4 平差精度分析
等級控制網平差計算完成后,應進行控制網精度評定、統計計算,精度統計包括以下內容:
(1)控制網中同級相鄰點間最小、最大距離如表1,滿足一級網最小距離大于150 m,最大距離小于1200 m的要求。
(2)最大非同步觀測基線向量邊獨立閉合環或附合路線邊數如表2,滿足小于10條的要求。
(3)獨立基線構成的獨立環坐標分量閉合差和全長閉合差及限差如表3和表4,滿足限差的要求。
3 結論
GPS技術的迅速發展,給測繪工作帶來了革命性變化,也對地籍測量工作,特別是控制測量工作帶來巨大的影響。通過平差精度分析,證明了基于GPS技術的地籍測量精度達到了一級控制網的精度要求。
Abstract: the author combined with years of the worked experience introduces cadastral GPS application of methods, and the cadastre of control nets and the cadastre of GPS measurement methods are analyzed.
Keywords: cadastral surveying and mapping GPS technology control nets
中圖分類號:P228.4文獻標識碼:A 文章編號:
1、地籍測繪的精度標準
11地籍圖的精度標準
地籍測量就是只界址點和邊界點的坐標、土地的邊界線、房屋、樓房的實際使用輪廓的面積和馬路與公路以及高速等各方面的交通路線,還有水利工程的實地測量等等。一般界址點和界址線是測量的空間或者其它建筑的主要點, 界址點的坐標確定是通過實際勘測得出的一組精確數據, 這種方法就是界址點的數學表達式。一般界址點的精度是根據當地的實際情況來進行給定的, 這是由于當地的經濟發展不能達到國家的使用標準。在我國, 由于地區經濟的發展有差異, 對界址點的精度確定分為不同的等級。詳見精度等級表1
1.2 地籍控制測量精度標準
地籍控制測量遵循逐級遞減、由整體到部分的控制(分級布網,但也可越級布網) 原則。
地籍控制測量大致可以分為兩大類: 一種是基本控制測量, 另一種是地籍控制測量。地籍的基本測量分為4 個等級, 可以根據等級布置相應的等級三角網(鎖)、邊界網、GPS 網等。在進行地籍測量工作的時候, 如果依據基本控制測量可以分為一、二兩個等級, 布置相對應的三角網、GPS網、導線網等。
地籍平面直角坐標系統的確定要參照國家的相關標準進行確定,條件不允許的地區可根據當地的實際需要進行設立坐標系, 但是要合理精確。精度指標是GPS 網技術的主要核心, 它的精度測量準確直接影響著GPS網的設計方案、測量規劃和數據記載處理方法。測量的精度是依據界址點和地籍圖的精度為依據的。按照地籍測量規范 中規定, 相對起算點的誤差在0 05m 左右。
2、設立GPS地籍的控制網
21 控制網的策劃方案和實施
在進行控制網的設立過程中, 要參照國家的相關標準進行策劃,科學、合理的對控制網進行規劃設計。大多數地籍控制網都可以劃分成3個等級, 二、三、四等三角網、邊角網、邊界網(鎖) , 以及一、二導線網和相關的GPS 網等。不同的地籍控制點要根據當地地區的發展而定, 從而采取相關的措施進行管理控制。在運用GPS網技術對地籍進行控制的時候, 如果有不常規的三角網的時候, 一般都采取各邊保持等邊的原則。
2.1.1相關準則標準的設計。
當前施工標準中將GPS 網的基準主要都集中為網的位置基準、方向基準、尺度基準等, 在選擇網的基準時主要還是利用網的整體平差計算后所得到的。通常所說的GPS 網的基準設計多數是用于在定位網的位置基準問題。在選擇網的位置基準中我們能把網中一點的坐標值進行固定操作后放寬權限, 這樣就能利用自由網偽逆平差對網的位置基準加以制定。把最小約束法來實現GPS 網的平差并不會給網的定向、尺度造成影響, 平差后網的方向與尺度在精度指標上都是保持一致的, 而網的位置、點位精度往往存在較大的差異。對網進行相對點的坐標值開展固定中, 我們必須要對不同的坐標值并實施固定, 當網的位置基準處于在相同水平后可以將GPS網的方向、尺度來進行調整, 確保達到觀察檢測的最佳位置。
2.1. 2 選點與觀測方案的策劃。
應想到不同的GPS 測量在觀測站間沒有彼此通視的詳細要求, 并且每個網中的圖形都呈現了各種狀況。因此, 在確定工作點位置時必須要按照具體的情況而定。另外,點位確定的情況常會給測量結果造成有關的影響, 這就需要在選點工作之前做好準備, 對于有關的地理信息資料實施收集的處理, 掌握好原有標志點的具體布置狀況來選擇最佳的觀測站的位置。為了確保數據信號的順利傳輸, 在點位的布置中不亦確定了于斜坡上, 且所選擇的位置必須達到觀測、記錄等標準的具體需要。
以GPS創建的地籍測量控制網, 其點間不用每個地方都進行通視, 對每個點保持2個方向的通視就可以, 而少數點設置1 個方向通視。點間距離的大小需根據具體情況調整, 無需考慮到圖形結構形式, 每個GPS 網的最短邊需控制在700 - 900m, 長邊最大在20 -30km。點位時需要根據具體情況而定, 以滿足使用要求為準。
影響GPS定位精度的因素是多個方面的, 而觀測衛星的幾何布置情況則是常見的因素之一。因而, 考慮到需把握最好的觀測時期,在觀測計劃進行擬定過程中, 必須要對GPS衛星的可見性圖實施編制。在GPS定位時需要重點對觀測衛星與地面測站構造的圖形結構進行觀察, 在強度的因子選擇需要的將空間位置精度因子當成典范,針對絕對的定位、相對定位等, 都一定要達到詳細的標準需要。選擇了較好的觀測時間之后再按照計劃安排展開操作, 其中必須要與網的規模、精度要求、作業數量等相關問題針對性處理, 對具體的工程安排應該加以科學的規劃。
2.2 開展數據監測的有關方案
GPS 的數據在預處理重要就是進行有關的編輯、運算、加工等,經過制定詳細的操作編輯、加工整合等各流程, 再將不同形式的專用信息文件進行分流處理, 這樣就可以為后面的平差計算進行準備。為了可以提高外業檢測的質量水平, 我們一定要做好針對性的外業檢核, 這是確保預期定位精度的最佳方式。在完成觀測任務之后需要對外業的觀測數據質量采取綜合檢查審核的方式, 這樣可以盡早察覺到存在的異常情況, 以盡早采取措施加以處理。對同步邊觀測數據實施檢核, 其重點在于觀測數據剔除、觀值之間的偏差, 檢核的關鍵在于對每種模型之間的變化情況進行調整。而殘差分析就是試圖把觀測值中的偶然差進行分離的操作。選用GPS技術完成地籍控制測量時一定要對早期收集到的數據實施有效處理, 這樣就可以將各基線向量確定下來。之后則可以對同步邊觀測數據實施檢核、觀測等操作, 從而保證了GPS 測量規范的精度指標的具體要求。
3、測量GPS地籍的方法
3.1 測量的預期準備
在測量之前必須要進行相關方面的準備, 其主要內容有: 掌握接收機的操作, 熟悉差分處理軟件應用, 完善野外測量所操作的步驟等。對地籍測量的每方面情況進行分析后, 再選擇有針對性的GPS 測量流程。另一方面就是對測量隊伍做全面組織, 每個隊伍都要安排儀器操作、記錄資料等名工作者。記錄員主要是對土地的具體情況加以記錄, 而操縱者則是運用GPS 接收機來收發監測信號, 以保證測量工作的順利進行。
3.2 現有繪測控制網的評估與加密
對于已經勘測的地區必須知道一定的控制點以便測量。如果沒有足夠的測量點, 或者控制點不夠多, 可以采用GPS 靜態分析進行定位, 把已知點進行引點或者加密。
3.3 數據布置與編碼
在一般情況下, 如果選用1 臺GPS 接收機當成基準站, 那么就必須設置的測站GPS接收機應有2 - 3臺, 其可在相同時間里完成操作。要想防止數據在處理過程中出現混亂狀態, 則需要根據各臺流動站GPS 接收機實施編碼, 如I號, 2 號, 3號, N 號。對于那些的接收機實施測量中, 其涉及到的數據文件名一定要具備日期、機號、文件等各方面的信息, 以對數據內部完成需要的操作處理。另外,對于野外測量中不僅要采集權屬界線的空間坐標, 也要進行采集權屬操作, 收集到不同的土地信息。這就需要在進行測量前針對不同的屬性實施統一編碼。
3.4流動站GPS接收機的數據采集
結合目前的地籍測量情況, 我們在采集過程中要重點做好兩大方面的數據收集, 主要包括了: 地塊坐標的數據、屬性數據等。在測量之前應將GPS接收機打開, 確定4顆或更多的衛星, 到達Setup菜單后就是完成初始化, 并布置相應的采樣率和天線視角。一般移動站與天線視角要比基準站的天線視角大, 這樣就必須要移動站離基準站的距離再增加100km 后, 其移動站的天線視角相應增加1, 以此來確保移動站內部的GPS 衛星信息可以及時接收。GPS 接收機的布置情況,可裝置在自行車、摩托車、汽車等不同設備上。以實際的測量結果所顯示, 將GPS接收機的時速控制在60km 的汽車時, 就不會給測量精度帶來干擾。而天線必須架設于支撐桿上, 且舉過人的頭頂后垂直移動天線, 防止受到其它物體的干擾, 避免給測量信號的收集、數據信息處理帶來不便。
3.5 處理內業差分的辦法
在對地籍進行內業差分處理和分析的時候, 一般都是結合基準站和流動站采集的觀測數據, 在根據差分計算處理分析得出移動站在不同時刻的坐標點。普通的GPS 接收機都會裝有差分軟件, 以方便對數據的查分處理。常運用的差分處理方法有: 位置差分、偽距靜態差分等。例如在使用Prom arkX- CM 接收機時, 接收機可以接受到10 個頻道, 完成對L1 載波和C /A 碼的實施勘測, 同時還可以完成對RTCM 差分信息的接受, 完成相應的移動差分、位置差分等相關數據采集工作, 這種方法在野外進行數據采集的時候運用比較多。
4、結語
GPS 測繪技術的應用使地籍測量更加快速、精確的測量, 不僅提高了數據接受的速度, 而且還改善了傳統的計量方法, 提升了地籍的管理實施水平, 對測量的科學、合理、高效又邁進了一大步,讓測量工作穩定順利的進行。
參考文獻
[ 1 ]李明峰, 馮寶紅, 劉三枝. GPS 定位技術及其應用[M ].北京: 國防工業出版社, 2006.
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[ 3 ]李國偉, GPS 在土地測繪中的應用及前景[ J] 中國土地科學, Vo.l 9, No. 4, 1995. 7.
1 引言
地籍測量是以一定的精度測定土地境界、土地權屬界位置、土地面積,并以反映土地利用類型、分布狀況以及質量等級為主要目的的測量工作,它是國家土地資源管理、城市建設管理決策的依據。地籍測量有其特殊的行業背景,不能簡單地把地籍測量工作與地形圖測繪工作等同看待,但是兩者依據的測繪理論與方法是一致的,當前的新測繪技術在地籍測量中也大有用武之地,結合測區地形選擇合適的測量方法,根據規范取舍測繪要素,按照《圖示》綜合表示圖上內容,就成為當前地籍測量的研究熱點。通過點位圖形庫層面劃分地籍要素和地形要素,充分發揮“兩圖”優勢,從而避免重復測繪,不斷提高成圖質量和作業效率,以適應土地管理和城市建設的需要。
2 地籍控制測量
2.1 圖根點平面控制測量
圖根點一般采用GPS布設高級控制網,然后采用導線測量的方法進行加密。根據測量規范,GPS控制網要求達到D級網精度,一般要聯測3~4個高等級控制點,布設GPS點時盡量保證點位分布均勻,觀測環境良好,并且能夠長期保存。完成GPS靜態觀測與平差計算以后,利用導線測量方法加密圖根點以滿足測圖需要,導線的布設方有符合導線和閉合導線,盡量采用符合導線,少用閉合導線。此處不推薦采用GPSRTK的方法加密圖根點,因為RTK測量的對中和置平誤差較大,城市地區信號的遮擋和干擾比較嚴重,不容易達到精度要求,而全部采用GPS靜態測量則代價較高,故用GPS控制和全站儀加密的方法布設圖根點在當前來說是高效并且可行的。
2.2 圖根點高程控制測量
GPS觀測的高程精度較低,故圖根點的高程一般要采用三角高程的方法獲得。這里亦不推薦采用水準測量引測高程,因為圖根點之間距離往往達到數百米,水準測量架站次數過多,整條導線誤差容易超限,而采用三角高程還能平面和高程同步觀測,架站次數減少一半,大大加快了效率。為了保證精度,需要采用2”全站儀進行觀測,測量前必須對所有儀器、棱鏡進行校正,斜距兩個測回,垂直角四個測回。
3 地籍圖測繪要素
地籍圖應該表示界址點、獨立地物、道路、水系、管線等各項地物地貌要素以及各控制點、地理名稱注記等,并著重表示與城市規劃、建設有關的各項要素。
3.1 界址點測量
界址點應該實測,并用相應符號表示。對明顯的界址點用極坐標法測定其坐標值,對無法由儀器直接施測的界址點,可用角度交會法、距離交會法、內外分點法等解析法實測界址點坐標,然后利用實測的界址點坐標采用極坐標法量算宗地面積。
3.1.1 界址點測量的資料收集整理
進行界址點測量時,應該充分做好資料的收集整理。首先要根據收集到的土地權屬資料和土地權屬調查資料在工作底圖上標記出界址點的位置以及宗地的用地范圍、權利人和姓名,并在圖上統一編制界址點點號和宗地號,注記出與地籍調查表中相一致的實量邊長。然后制作界址邊長誤差表,根據實量邊長和坐標反算邊長之差來反應界址點的觀測精度。
3.1.2 界址點測量的實施
界址點用全站儀進行測量,角度半測回并進行2C差校正,距離測一測回。儀器在每個測站開始作業時都必須用控制點或以前測量的界址點進行檢查校正。對于墻角處的界址點,在照準棱鏡時會產生目標偏心的問題,包括橫向偏心和縱向偏心。對于橫向偏心,要求界址點P和棱鏡中心P’ 到測站點A的距離AP=AP’,即放置棱鏡時必須使P 、P’ 兩點在以A為圓心的圓弧上;而對于縱向偏心要求棱鏡位置放置后能讀出PP’ ,用實測距離減去或加上PP’,盡可能的減少測距誤差。
3.2 建筑物(房屋)測繪
建筑物測繪是城市地籍測量的重點工作,要按照規范要求保證測繪的精確性和準確性。測繪房屋均以墻基腳為準,并標注建筑物材料和層次。臨時性的建筑物可舍去。房屋及建筑物輪廓凸凹在實地上小于0.2m,簡單房屋小于0.3m時,可用直線直接連接,房屋內部天井宜區分表示,并注記“天井”二字 測繪居民地要求準確反應實地各個房屋的輪廓和建筑特性,房屋一般要求逐個表示,主要房屋、附加房屋和同一房屋有不同層數、不同結構性質的都應分割表示,居民地范圍要以相應的線狀地物符號或地類界表示清楚;機關企事業單位較大的門頂和街道兩側、樓前的臺階應予以表示,私宅的門頂和臺階不表示,臺階按投影測繪,但若不足3級,懸空樓梯一般不表示;街道兩側用鐵皮木板玻璃磚等材料裝飾的商業實地寬度大于lin的商業門臉,外輪廓用虛線繪出范圍;未封閉的陽臺或全封閉的陽臺均用內實外虛的方法表示,飄樓及大于lm的飄檐等懸空建筑以虛線描繪其外輪廓范圍,飄樓加注飄出的層數。落地的陽臺室外走廊及有支柱的室外走廊可綜合房屋內表示,懸空陽臺用虛線表示,似飄樓而其下有承重柱的樓房以《圖式 中的廊房符號表示,兩端及中間支柱按實地情況配繪,不依比例的支柱不論其形狀如何均用直徑lmm的圓圈表示;房屋四角有加固垛時,按加固垛測繪房屋,當房屋四角無加固垛但邊墻有時按房屋角測繪;郊區居民地門前的水泥院落需要在適當的地方標注“水泥”,面積l0m 以下的非住人房屋、街道旁占用人行道的簡易房、電話亭、正在拆除的房屋、建筑工地內臨時用房、庭院內建造的非永久性的簡易小屋、樓頂的樓梯間以及簡易廁所等等均不表示。
3.3 獨立地物的測繪
獨立地物一般有對應的地物符號,對于沒有統一符號的,可結合規范要求進行取舍。對于山頂的電視發射塔、微波傳送塔等應測出來,而電視接受天線和樓頂避雷針可以不用表示,固定的交通崗亭要進行測繪,而廣告牌、公汽牌等則可以省略;橋梁、廣場、街道的路燈要表示,而單位內部的裝飾燈不表示,街邊公園以及單位內部的大花壇(大于l5m )需要測出來,測區內的散樹和路邊行樹不用測;測區內的塔、亭、閣及景點內的假山石應擇要表示;企事業單位學校大門前或大門內正中橫臥地面的名稱牌,寬在2m以上的需要依比例用虛線表示,符號內加注“廠標”或“校標 等。
3.4 管線與垣柵的測繪
管線與垣柵是城市地物中非常重要的地物,表示其拐彎點要準確測繪。對于1萬伏以上的電力線必需測繪,其他電桿不表示,檢修井和污水篦子不用表示;圍墻、柵欄、欄桿等一般應該測繪外線,圍墻測繪外邊線,遇門要斷開表示;上部為欄桿式圍墻的,當底座的圍墻體高出地面1.0m時按圍墻表示,否則按欄桿表示;當圍墻與房屋交接或圍墻與房屋的陽臺、門廊等交接時只測單實線,不需繪圍墻符號,當房屋搭建在圍墻上時(如靠緊圍墻的簡易房),宜將圍墻表示完整。
3.5 注記
單位名稱、行政村名、自然村名、道路名稱、公路等級、建筑材料及層次注記尺寸按《圖式》規定執行,單位名稱原則上要求標注權屬單位的標準名稱,同一院、大樓有多個單位時,注記主要單位名稱即可;居民地、機關、企事業單位、街道、河流、山丘、橋梁等名稱均需實地調繪,單位名稱前為縣級名稱的可省略;建筑物應注記結構、層數、材料于房屋范圍線的適當位置,注記位置應指向明確、明確、醒目、易讀,盡量不要壓蓋符號。
4 精度指標
圖根點對測繪成果起質量控制作用,其精度直接影響到成果的精度,因此圖根點的測繪必須嚴格按照測量規范規定的精度指標來完成。一級圖根點用GPS靜態方式聯測國家已知點得到,然后再一級圖根點的基礎上用導線測量加三角高程的方法加密得到二級圖根點。一級圖根點精度指標參見GPS測量規范D級網的精度指標,此處主要介紹二級圖根點精度指標。
4.1 圖根平面導線的主要技術指標
其中n為測站數,導線總長小于500m時,其坐標閉合差不大于0.02m,方位角閉合差限差為:,相對閉合差可適當放寬。基本精度指標為:相對于起算點的最弱點點位中誤差不大干±0.05m,相鄰控制點的相對點位中誤差不大于0.025m。
4.2 圖根高程測量精度指標
中圖分類號:TB22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0044-02
地籍測量工作是一項系統、復雜而艱苦的測繪工作,同時又要保持較高的精度(厘米級)和現勢性。常規的測量方法有經緯儀、全站儀、測距儀等,其共同特點是要求測站點間必須通視使得不能進行大面積的測量工作,并且需要3個工作人員以上,費事費力,效益十分低下。近年來,由于GPS系統進一步穩定和完善,以及相應硬、軟件的提高,GPSRTK技術其簡單高效的特點被廣泛應用于地形圖測繪、工程放樣、控制測量以及導航等方面,得到了很快的普及和發展。
1 測區概況
測區位于浙江省慈溪市,經濟比較繁榮,人口居住比較密集,交通便利,測區面積為64 km2,地勢平坦,地面平均高程為1570 m。測區內用地類型錯綜復雜,有住宅、工業、商業和行政事業用地等。交通擁擠,小巷多,通視條件差,地籍測量難度大。加之測區內少數民族人口較多,工作進度比較緩慢,而且測區內初始測量控制點破壞嚴重,這樣給變更地籍測量帶來極大的困難。
2 作業依據和設備
作業依據主要有以下幾點。
(1)國家測繪局1994年11月28日的《地籍測繪規范》(CH5002-94)。(2)原國家土地管理局1993年6月22日的《城鎮地籍調查規程》(TD1001-93)。(3)國家測繪局1994年11月28日的《地籍圖圖式》(CH5003-94)。(4)國家測繪局1992年6月8日的《全球定位系統(GPS)測量規范》。
采用的儀器設備有:8臺南方公司生產的GPS接收機和隨機數據處理軟件;徠卡公司的TRIMBLE120ORTK流動站單頻接收機1臺,徠卡406全站儀1臺,RDGIS(瑞德地籍信息系統)軟件1套;南方測圖軟件CASS6.01套;DELL公司便捷式筆記本電腦2臺及相關通訊設備。各種設備在作業前均通過檢測,性能和精度均符合標準要求。
3 作業流程與實施
3.1 作業流程
作業流程的科學化是數字測量的關鍵,結合測區已有的資料,以有關規程、規范為依據,設計作業流程,如圖1所示。
3.2 作業實施
3.2.1 控制測量
控制測量采用全球衛星定位系統,該系統由徠卡公司生產的GPS接收機和隨機數據處理軟件組成,定位方式為快速動態定位。以測區內1997年測設的D級GPS控制點作為本次變更地籍測量的起算點。為方便利用實時動態GPS(RTK)、全站儀進行界址點和碎步點的測量,點位一般選在空曠地帶或道路主干道旁。按照GPS測量規范要求,點位周圍垂直角15°以上天空無障礙物或大范圍水面,點位遠離強功率電臺、電視發射臺、微波中繼站,遠離高壓電線、變電所等。由于本次測量屬地籍變更測量,控制精度必須滿足地籍測量規范要求。內業計算為隨機軟件嚴密平差,并將其平差結果直接建立控制點數據文件,以備利用。
3.2.2 碎部(界址點坐標)測量
采用GPS(RTK)、全站儀配合的草圖方式測圖,關鍵部分繪制在草圖上。草圖的清晰、明了對內業工作至關重要(包括四至名稱、房屋層數、房屋結構、房屋權屬、院落門牌號、街坊等),草圖繪制的比例尺不宜過小,地物之間的相對關系大體能夠得到體現。
在進行界址點測量之前,為了提高工作效率,對測圖范圍內的所有界址點要進行分析和統計,將其分為三種類型。
第一種類型,界址點位于開闊地帶,或位于一般建筑物的房角或墻角處,或在較容易到達頂部的高大建筑一角的地方。這類界址點和碎部點應用RTE技術(實時動態全球定位系統)進行測量。將野外采集的數據,自動記錄在電子手簿或內存中并在現場將其80系的坐標與基礎控制點的0系坐標進行合并解算,再代入基礎控制點的地方坐標,計算出實地的界址點坐標,并繪制地籍地形草圖。
第二種類型,當建筑物層數較高且不宜到達頂部或較為隱蔽的界址點和碎部點,則首先利用RTK測設一組圖根點,然后再利用全站儀進行測量。對于高層建筑物或較為隱蔽的地區,RTK接收機接收條件不好,測量狀態無法固定時,則應用全站儀進行界址點和碎部點測量。所用全站儀都具有自動記錄和內存管理功能,外業直接觀測界址點和碎部點的平面坐標,并記錄在全站儀內存中,在測量過程中注意畫草圖。
由于全站儀測量的坐標精度較高,且又能如實記錄數據,方便地向計算機傳輸數據,所以外業主要工作是畫好宗地草圖。
第三種類型,十分隱蔽的死角,只能借助與其他點、線之間的幾何關系來確定其位置。
有些界址點在實際測圖中動態GPS、全站儀都無法觀測時,在這種情況下,量取界址點與其他已測點或線的相對位置及尺寸,應用RDCIS(瑞德地籍信息系統)軟件的繪圖功能或CASS6.0成圖軟件在圖上將點解析出來(解析的方法有前方交會、邊長交會、方向交會、支距量算等進行解算)。有時界址點之間的距離難以量取實際距離,而我們能看得見,在這種情況下,應該采用全站儀無棱鏡激光實施對邊測量來量取兩點之間的距離,這樣克服了人無法到達且無法司鏡的問題。采用方向交會法時,繪制草圖的人員要特別注意,因為它在實地是無法確定交點的,只有在內業編輯時才能確定(注意點號的記錄)。
3.2.3 內業數據處理
外業采集數據后,及時對外業采集的數據進行內業數據處理。
通過全站儀通訊軟件把數據下載到計算機中,再通過其他輔助軟件編輯將數據存為*.DAT格式,用CASS6.0成圖軟件展繪碎部測量點,結合宗地草圖和預設編碼進行初步成圖,同時加載地籍各個要素,做到地籍圖圖形數據的完整性和正確性。待一切就緒,就可生成不同比例尺的宗地圖、界址點成果表、界址調查表、宗地屬性表等相關內容,為地籍信息數據庫的建立做好準備。
3.2.4 數字地籍圖編譯和地籍管理信息系統的建立
在一個宗地成圖結束后,首先是內業復查,根據宗地草圖及地籍調查表在計算機上進行全面的審核,是否有漏測和處理不當的地方,并加以修改。比如注記房屋的層數與結構、單位名稱、道路名稱、河流名稱、宗地門牌號等。如果沒有問題,則可以自動生成界址線、注記本宗地相鄰界址點間的距離、界址點編號等工作,同時交土地管理部門審查。
利用MAPGIS軟件編制*.WT和*.WL文件以及MAP.ZD文本文件,也可利用RDCIS軟件編制*.EBF和*.EBP文件,調用軟件的“用交換文件生成圖形”的功能來生成地籍圖。由于MAPCIS成圖的局限性,可以利用CASS6.0成圖,然后再將圖形文件(*.DWG)轉換成標準交換文件*.DXF,再到MAPGIS軟件環境下進行轉換,生成需要的數據庫入庫數據,如圖2所示。
4 測距儀測距精度分析
4.1 測距誤差的影響
4.2 對高差誤差的影響
不同豎直角對應的高差誤差見表1。
若只進行單向觀測,當斷離超過300 m時,應加上地球曲率和大氣折光改正數,此時高差公式應為:
5 結語
通過上面的分析與計算,可以得出當用經緯儀測量時,測距誤差及高差誤差與豎直角大小有關,測距誤差與豎直角大小成正比,隨著豎直角的增加,測距相對誤差增大。高差誤差與豎直角關系為:
當a
當用測距儀測設時,測距誤差與豎直角大小沒有關系,高差誤差與豎直角成正比,當a=10°時,誤差為±2.28 mm;當a=50°時,誤差為±12.24 mm;當a=60°時,誤差為±19.3 mm。另外,如果距離大于300 m時,應加人地球曲率和大氣折光改正數。
一. GPS RTK測量原理
GPS RTK(Real time Kinematic)實時動態定位技術是一項以載波相位觀測為基礎的實時差分定位技術,它的基本形式是:一臺基準站接收機和一臺或多臺流動站,以及用于數據傳輸的電臺。在RTK作業模式下,基準站、流動站保持同時跟蹤至少4顆以上的衛星,基準站實時地對可見衛星進行觀測,并把帶有已知點位置的數據,借助電臺將其觀測值坐標信息發送給流動站接收機,流動站接收機將自己采集的GPS觀測數據和接收來自基準站的數據,組成差分觀測值進行實時處理,求得其三維坐標(X,Y,Z)。它是GPS測量技術發展中的一個新突破,可在野外獲取厘米級的點位精度。
1.1 坐標轉換
GPS RTK測量是在WGS-84坐標系統下進行的,要快速完成測量工作,就必須實時進行坐標轉換。坐標轉換可采用至少三個以上同時擁有WGS-84大地坐標和1954年北京坐標系或本地坐標系的已知點,按Bursa模型解求7個轉換參數。其數學模型為:
式中,X0、Y0、Z0為兩個坐標系統的平移參數;Ex、Ey、Ez為兩個坐標系統的旋轉參數; 為兩個坐標系統的尺度比。
二. GPS RTK在地籍測繪中的作業流程
地籍測量主要是指利用現代測繪技術以厘米級定位精度測定土地境界、土地權屬位置、土地面積并以反映土地利用類型、分布狀況以及質量等級的專項測量,它為國家土地管理部門提供具有現時性的土地詳查資料,并為土地登記提供依據。地籍測量不同于普通的地形測量,地籍測量應隨著宗地的土地登記的變更而不斷地更新,保證地籍資料的現時性。
(1)建立測區控制網:根據地籍測量規范的要求結合當地實際情況,用GPS靜態測量方法建立測區控制網,并與國家點聯測,求出各控制點坐標。
(2)求取地方坐標轉換參數:合理選擇控制網中的已知點,求解轉換參數,為GPS RTK動態測量做好準備。
(3)基準站架設:基準站應架設在地勢較高,四周開闊的位置,以便于電臺的發射和衛星的接收。
(4)儀器設置:外業操作基準站架設好后,開機進行系統設置、無線電電臺設置以及天線高輸入并啟動基準站。流動站對應于基準站也進行設置。
(5)數據采集:直接利用RTK進行碎步點采集,隱蔽地段或無衛星信號區域采用RTK控制點+全站儀方法進行目標點測量。
(6)數據存儲:外業測量完成后,可以將數據直接傳入計算機,進行內業整理與編輯,視需要轉換為所需的數據類型。
地籍測量中應用RTK技術能以厘米級精度實時測定相關界址點及一些地物點的位置。將GPS獲得的數據處理后直接錄入地籍數據系統,可及時地、精確地獲得、更新地籍圖。GPS RTK測量技術應用于地籍測量,不僅拓寬了GPS測量技術的應用領域,還極大地提高了地籍測量的工作效率與測設質量。
三. 實例數據精度分析
沈陽市地籍測量項目:總測量面積約26km2,用地種類多,宗地數目多, 權屬關系復雜,界址點數量大,采用常規測量手段施測十分困難,很難在短時間內完成所有宗地的權屬界址點測量工作,滿足項目單位對地籍測量作業精度及工期的要求。經過分析研究,采用GPS RTK技術進行本工程測量。經前述流程,由RTK快速作業,隱蔽區域配合全站儀進行外業數據采集、內業編輯,最終圓滿完成地籍測量任務。
為檢驗GPS RTK測量成果可靠性,選用RTK對測區部分原有GPS點平面坐標進行了檢驗。測區內現有四等GPS控制點19個,對19個控制點進行動態RTK測量,并與原有四等GPS控制的坐標進行比較,比較結果如下:
從上圖中比較數據可以看出:RTK測量結果與控制點結果互差很穩定,均在厘米級,其中互差最大為1.8cm,最小為0.3cm,平均為1.12cm。可以認為GPS RTK測量結果的點位精度達到厘米級,完全滿足一級導線測量精度要求,可作為全站儀的圖根控制點,而且各點位之間不存在誤差累積,克服了傳統測量技術的弊病,完全能滿足城鎮地籍測量對權屬界址點的測量精度要求。
四. 結論
應用RTK進行地籍測量,有著其它方法不可比擬的優勢:
①減少人力費用。GPS僅需要一個人來操作,在完成初始化后,在界址點上短時間進行一些處理即可完成測量工作;
②定位精度高,測站間無需通視,沒有誤差累積現象。在沒有現成基準控制點的地區能進行高精度的定位計算,不受人眼視線限制;
③操作簡便,容易使用。隨著GPS接收機不斷改進,自動化程度越來越高,操作越來越簡單,體積越來越小,重量越來越輕;
④采點速度快,由于RTK無須通視,不受光學通視的限制,減少做控制和換站的工作量,所以采點速度快;