劉魁德

摘 要：該文以地籍控制測(cè)量為研究對(duì)象，探討了地籍控制測(cè)量的技術(shù)特點(diǎn)和測(cè)量方法。論文首先概要分析了現(xiàn)代地籍控制測(cè)量的特點(diǎn)和測(cè)量步驟，進(jìn)而集合某具體測(cè)量任務(wù)，探討了平面控制測(cè)量的技術(shù)思路方法及圖根控制測(cè)量的具體實(shí)施流程，包括如何進(jìn)行GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理及平差精度分析等。證明了基于GPS技術(shù)的地籍測(cè)量精度達(dá)到了一級(jí)控制網(wǎng)的精度要求。

關(guān)鍵詞：GPS 城鎮(zhèn) 地籍測(cè)量 圖根控制測(cè)量

中圖分類號(hào)：P228 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）03（b）-0005-03

在開展地籍測(cè)量工作之前，首先要進(jìn)行地籍控制測(cè)量，即布設(shè)地籍控制網(wǎng)。在測(cè)繪一個(gè)地區(qū)時(shí)，首先要用較嚴(yán)密的方法和較高精度的觀測(cè)建立一些地面點(diǎn)，這些點(diǎn)就叫做地籍控制點(diǎn)。地籍控制測(cè)量是地籍圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，是關(guān)系著界址點(diǎn)、地物點(diǎn)精度的問題，是全局性、關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。開展工作之前要因地制宜，按照任務(wù)要求和測(cè)區(qū)的實(shí)際情況，遵循地籍控制測(cè)量的基本原則，在滿足規(guī)范要求的前提下完成技術(shù)設(shè)計(jì)、點(diǎn)位的選取、埋石、外業(yè)數(shù)據(jù)獲取、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的各項(xiàng)工作。

不同于地形控制網(wǎng)的是，地籍控制網(wǎng)不但要滿足測(cè)繪地籍圖的要求，而且要能以高精度用于土地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)定和滿足地籍變更測(cè)量。所以，地籍控制測(cè)量有別于其他控制測(cè)量網(wǎng)的不同特點(diǎn)。

（1）由于地籍圖比例尺一般比較大（1∶500～1∶2000），所以控制測(cè)量精度要求高，以保證界址點(diǎn)和圖面地籍元素的精度要求。（2）地籍元素之間相對(duì)誤差要求較嚴(yán)，應(yīng)保證平面控制點(diǎn)有較高的精度。如鄰近界址點(diǎn)之間，界址點(diǎn)于鄰近地物點(diǎn)之間的誤差不能超過0.3 mm。（3）城鎮(zhèn)地籍測(cè)量一般采用導(dǎo)線測(cè)量建立平面控制網(wǎng)。因?yàn)槌菂^(qū)街巷縱橫交錯(cuò)，房屋密集，視野不開闊。不適宜用三角網(wǎng)等之類的其他網(wǎng)型。（4）基本控制點(diǎn)和圖根控制點(diǎn)必須有足夠的精度，以保證細(xì)部測(cè)量的要求。（5）規(guī)程中規(guī)定界址點(diǎn)的中誤差為±5 cm，因此，高斯投影的長度變形可以忽略不計(jì)，當(dāng)城市位于3度帶邊緣時(shí)，則可按城市測(cè)量規(guī)范采取適當(dāng)?shù)拇胧?。?）地籍圖根控制點(diǎn)的精度與比例尺無關(guān)，一般來說界址點(diǎn)的精度要等于或高于其他地籍圖的比例尺的精度。

現(xiàn)在地籍的一個(gè)重要作用就是其資料能用于城市規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃和各類工程設(shè)計(jì)。所以，要求控制測(cè)量應(yīng)有較高絕對(duì)定位精度和相對(duì)定位精度，同時(shí)其精度指標(biāo)應(yīng)有極高的可靠性。

1 任務(wù)概述

1.1 測(cè)繪區(qū)范圍

調(diào)查總面積約43.14 km2，其中新測(cè)區(qū)域17.32 km2，修補(bǔ)測(cè)區(qū)域25.82 km2。

1.2 測(cè)繪內(nèi)容

調(diào)查內(nèi)容主要包括：控制測(cè)量、地形圖測(cè)繪、權(quán)屬調(diào)（核）查、地籍圖測(cè)繪、土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、數(shù)據(jù)入庫等內(nèi)容。如圖1所示。

控制測(cè)量工作：包括測(cè)區(qū)踏勘、已有控制測(cè)量資料收集和分析、控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)、加密控制網(wǎng)布設(shè)、圖根控制測(cè)量及控制測(cè)量資料整理工作。

地形圖測(cè)繪工作：對(duì)于新測(cè)區(qū)采用全解析（即全野外數(shù)字化）方法測(cè)制地形圖；對(duì)于修補(bǔ)測(cè)區(qū)采用全解析、裝繪相結(jié)合的方法對(duì)發(fā)生變化的地物進(jìn)行測(cè)繪，確保新測(cè)區(qū)域、修補(bǔ)測(cè)區(qū)域地形圖現(xiàn)勢(shì)性相一致。

（1）新測(cè)區(qū)域：無地形圖區(qū)域，則開展全要素地形圖測(cè)繪，同時(shí)開展界址點(diǎn)測(cè)繪，確保其數(shù)學(xué)精度完全滿足地籍權(quán)屬調(diào)查界址點(diǎn)的精度要求。

（2）修補(bǔ)測(cè)區(qū)域：該項(xiàng)目補(bǔ)測(cè)區(qū)域內(nèi)已有2003年完成的地籍測(cè)量成果資料，整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)有部分2003年后宗地測(cè)量成果，供修補(bǔ)測(cè)使用。修補(bǔ)測(cè)區(qū)域地形圖的數(shù)學(xué)精度應(yīng)與已有地形圖的精度相一致，新老地物之間空間關(guān)系合理。

1.3 已有資料情況

（1）控制資料：測(cè)繪區(qū)內(nèi)已有的高等級(jí)平面控制網(wǎng)點(diǎn)有：三、四等（GPS）控制網(wǎng)點(diǎn)，這些控制點(diǎn)可作為該項(xiàng)目加密一級(jí)GPS控制網(wǎng)的起算點(diǎn)和聯(lián)測(cè)點(diǎn)。

（2）地形圖資料：補(bǔ)測(cè)區(qū)域內(nèi)已有某市國土資源局提供的1∶500地籍圖（DWG電子數(shù)據(jù)），可作為修補(bǔ)測(cè)區(qū)域的工作底圖。

2 平面控制測(cè)量

該項(xiàng)目分?jǐn)?shù)字化實(shí)測(cè)、數(shù)字化修補(bǔ)測(cè)兩種情況。以上兩種情況的地籍測(cè)量工作流程都是一致的，需完成基礎(chǔ)控制網(wǎng)測(cè)量、圖根控制測(cè)量、數(shù)字化采集碎部數(shù)據(jù)、地籍要素采集等工作。

基礎(chǔ)控制測(cè)量是以國土局提供的已有GPS三、四等控制測(cè)量成果為基礎(chǔ)，加密控制網(wǎng)布設(shè)為GPS一級(jí)網(wǎng)，滿足地籍測(cè)量圖根控制加密要求。

控制網(wǎng)布設(shè)遵循從整體到局部、從高級(jí)到低級(jí)的布網(wǎng)原則。該項(xiàng)目平面控GPS一級(jí)控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)時(shí)，應(yīng)該首先編寫外業(yè)調(diào)度表，明確每一個(gè)測(cè)量員的任務(wù)，嚴(yán)格按照調(diào)度表中規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)要遵守以下要求：（1）外業(yè)GPS觀測(cè)采用中海達(dá)V8 GNSS雙頻接收機(jī)，接收機(jī)應(yīng)在檢定有效期內(nèi)，并提交檢定合格的儀器檢定資料。（2）GPS觀測(cè)采用快速靜態(tài)定位模式進(jìn)行作業(yè)，觀測(cè)要求應(yīng)滿足表1規(guī)定。觀測(cè)時(shí)，應(yīng)視衛(wèi)星信號(hào)情況、點(diǎn)位環(huán)境和基線長度等因素的影響，必要時(shí)適當(dāng)延長觀測(cè)時(shí)間。（3）觀測(cè)過程中，人員應(yīng)盡量不靠近天線，且不要在天線附近走動(dòng)和使用對(duì)講機(jī)，使用對(duì)講機(jī)應(yīng)離天線10 m以上；雷雨天氣應(yīng)停止觀測(cè)，關(guān)閉儀器。（4）正確量取并記錄天線高，并要求測(cè)前、測(cè)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(yīng)重新設(shè)站觀測(cè)。

3 GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)的處理

3.1 新建項(xiàng)目

靜態(tài)數(shù)據(jù)處理使用的是中海達(dá)HDS2003后處理軟件，在進(jìn)行數(shù)據(jù)解算之前，首先要新建一個(gè)項(xiàng)目，確定好項(xiàng)目的名稱。對(duì)項(xiàng)目的細(xì)節(jié)的項(xiàng)目單位、施工單位、負(fù)責(zé)人、測(cè)量員、計(jì)算員等細(xì)節(jié)進(jìn)行設(shè)置。對(duì)控制網(wǎng)等級(jí)進(jìn)行設(shè)置，該項(xiàng)目控制網(wǎng)的等級(jí)為一級(jí)，規(guī)范依據(jù)是《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范2009版》。然后對(duì)坐標(biāo)系進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置坐標(biāo)系的原橢球?yàn)閃GS84坐標(biāo)系橢球，目標(biāo)橢球?yàn)閲?0坐標(biāo)系橢球。地圖投影選擇高斯3度帶投影，中央子午線輸入120度，同時(shí)對(duì)新建坐標(biāo)系進(jìn)行命名。

3.2 靜態(tài)基線解算

GPS 觀測(cè)原始數(shù)據(jù)的記錄、存貯及格式轉(zhuǎn)換，須嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)的正確與可靠。然后采用嚴(yán)密、可靠的GPS基線處理軟件解算和檢核GPS基線向量。

首先導(dǎo)入外業(yè)靜態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)文件分別輸入點(diǎn)名和儀器高度，然后對(duì)所有基線進(jìn)行處理。軟件對(duì)基線處理完后在計(jì)算區(qū)對(duì)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(shù)，在主界面的網(wǎng)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(qū)，顯示所有基線的觀測(cè)時(shí)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(hào)，Ratio值小于3，整數(shù)解誤差過大達(dá)到厘米級(jí)或更大，是基線不合的主要原因。

3.3 GPS網(wǎng)平差計(jì)算

在進(jìn)行網(wǎng)平差之前，對(duì)網(wǎng)圖的連通性進(jìn)行檢查，保證網(wǎng)圖完全連通后再進(jìn)行網(wǎng)平差。如果網(wǎng)圖沒有連通就開始進(jìn)行網(wǎng)平差，將出現(xiàn)網(wǎng)平差無法收斂的情況，對(duì)于網(wǎng)圖沒有連通，要逐步檢查，先檢查網(wǎng)圖是否被分割成幾部分，是否有孤立的測(cè)站點(diǎn)或基線，若有則必須刪除孤點(diǎn)或分塊進(jìn)行平差。再檢查是否有關(guān)鍵基線沒有解算成功或被禁止參與網(wǎng)平差，若有則必須進(jìn)行重新處理，甚至重測(cè)。再次， 檢查網(wǎng)圖中是否有相同的測(cè)站而用了不同的測(cè)站名，在網(wǎng)圖上的反應(yīng)就是統(tǒng)一測(cè)站點(diǎn)上在非常接近的位置有另一個(gè)測(cè)站點(diǎn)，這兩點(diǎn)由于是同一點(diǎn)在不同時(shí)段觀測(cè)的，故他們之間不構(gòu)成任何基線，使網(wǎng)圖不連續(xù)，解決方法是在觀測(cè)數(shù)據(jù)屬性中將錯(cuò)誤的站名修改正確。

4 平差精度分析

等級(jí)控制網(wǎng)平差計(jì)算完成后，應(yīng)進(jìn)行控制網(wǎng)精度評(píng)定、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，精度統(tǒng)計(jì)包括以下內(nèi)容。

（1）控制網(wǎng)中同級(jí)相鄰點(diǎn)間最小、最大距離如表1，滿足一級(jí)網(wǎng)最小距離大于150 m，最大距離小于1 200 m的要求。

（2）最大非同步觀測(cè)基線向量邊獨(dú)立閉合環(huán)或附合路線邊數(shù)如表2，滿足小于10條的要求。

（3）獨(dú)立基線構(gòu)成的獨(dú)立環(huán)坐標(biāo)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。

5 結(jié)語

GPS 技術(shù)的迅速發(fā)展，給測(cè)繪工作帶來了革命性變化，也對(duì)地籍測(cè)量工作，特別是地籍控制測(cè)量工作帶來巨大影響。通過平差精度分析，證明了基于GPS技術(shù)的地籍測(cè)量精度達(dá)到了一級(jí)控制網(wǎng)的精度要求。

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