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在进行农村地籍测量过程中,将数字化测绘技术应用到地籍信息系统中来,不仅需要进行野外权属调查、数字化地籍测量等工作,还要进行数字化地籍产品的质量检验、地籍图数据录入及建库等工作,每个环节的工作质量都将直接影响到整个地籍信息系统的最终结果。通过某市农村地籍测量工作表明,随着数字化技术在地籍测量中的普及,我国的地籍信息系统已经翻开了新的一页。
1、数字化测绘技术的作业依据和相关设备
数字化测绘技术是近年来随着数字化测图软件、地面测量仪器、计算机的应用而飞速发展起来的新型技术,在城市规划、土地管理、测绘生产、军事工程等行业和部门都得到了广泛的应用。当前,在某市建设社会主义新农村的过程中,作为地籍信息系统中的前期工作,数字化地籍测量质量的优劣将直接影响到整个地籍信息系统的质量。所以对数字化测绘技术在农村地籍测量过程中应用的有关问题来进行探讨是很有必要的。
1.1 作业依据
《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)、《国家一、二等水准测量规范》(GB/T12897-2006)、《城市测量规范》(CJJ8-99)、《地籍图图式》、《城镇地籍调查规程》、《地籍测绘规范》、经审批的测量方案等。
1.2 相关设备
根据测量方案,并结合某市农村地籍测量的工作量,选用GPS接收机(精度5mm+1ppm)4 ~ 6 台、全站仪(精度±0.3mm/km)8 ~ 10 台、笔记本电脑10 ~ 15 台、相应的测量数据处理软件以及大范围对讲机若干。
2、数字化地籍测量的作业流程
通过对某市农村地籍的相关资料进行分析,并进行实地勘察之后,决定采用GPS静态施测方法来进行首级控制,并采用全站仪导线测量和GPS RTK技术相结合的施测方法来进行图根控制,而对于道路旁的房角、围墙角以及封闭建筑物的拐点,则均采用界址点的施测方法来进行测量。因此其作用流程为:
收集和分析相关地籍资料、现场勘探、编写技术设计书GPS静态技术进行首级控制测量全站仪导线控制与GPS RTK技术相结合进行图根测量全站仪及GPS RTK外业数据采集数据处理、初编地籍图打印地籍草图、外业实地测绘、编绘地籍图打印地籍地图、宗地图地籍二次调查、检测界址边及相关元素、填写地籍调查表成果整理与验收。
3、数字化测绘技术的优点
数字化测绘技术是以计算机为核心,以全站仪、GPS、数字测量摄影仪、数字化仪等为数据采集工具,在外接输入、输出设备和软、硬件的支持下,对地形的数字空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘技术。与传统的地籍测量方法相比,数字化测绘技术具有明显的优越性:
3.1 自动化程度高
传统的方式主要是通过手工操作,外业工作时间长,内业编辑工作量大,而且在操作工程中出错的几率大。数字化测绘将外业采集的数据自动记录在电子手簿中,自动计算处理、自动成图,节约了人力、物力、财力,大大提高了工作效率。
3.2 精度高
传统的测绘方法,地物点的测定视距误差、方向误差、展绘误差、测定误差等会导致实际的图上误差较大。数字化测绘技术中,测量数据作为电子数据格式进行传输、记录、存储、处理和成图,在全过程中原始数据无精度损失,避免了人工观测、记录、绘图的误差,可以大大提高测绘的精度。
3.3 图形信息量大
数字地图包含的信息量几乎不受测图比例尺的限制,数据可分层存放,使地面信息的存放几乎不受限制。比如将地貌、道路、水系、房屋、植被等存于不同的层中,通过关闭层、打开层等操作来提取相关信息,便可方便地得到所需测区内的地籍图。数字测图时所采集的图形信息,它包括点的定位信息、连接信息和属性信息,易于检索。
3.4 信息编辑方便
数字化测绘得到的信息是分层存放在计算机中的,便于成果的使用、维护和更新。当实地有变化时,只需输入有关的变化信息,经过编辑处理,很快便可以得到更新修改后的图,能够随时保持产品信息的现势性。同时,还可以根据不同用户的需要,对地籍测绘产品的各种要素及数据进行再加工,得到不同用途的图件。
4、数字化地籍测量的具体实施
4.1 控制测量
在首级控制中采用E级GPS网,以此来方便采用全站仪和GPS RTK进行导线测量。在布设控制网时充分利用某市农村已有的规划控制点,而对于自己布设的控制点,则尽量选在较高或较开阔的地方,并注意避开点位上方的障碍物以及附近的电磁波干扰源。对于建筑物密集的地区,还应采用二级导线点来进行加密。所有控制点均应布设稳固可靠并且与其他的至少一个控制点通视。
4.2 界址点坐标测量
对于农村地籍测量过程中的房屋拐角、阳台角、围墙拐点以及封闭建筑物的拐点,均采用界址点的施测方法来进行测量,具体通过全站仪来将所有能采集到并需要上图的地物要素均全部采集成为解析坐标。而对于其余的地物则采用地形点的施测方法来进行。在每次点的采集过程中最好由同一名测量员来操作测量仪器,并将各种不同性质的点在输入时命名为相应的地物代码。测量员在实地打点测量过程中应尽可能将一个地物施测完成后再转点进行下一个地物的施测,这样就能使得同一地物的采点数据在内业转换时可以自动联线,从而避免了散点太多导致不利于编图的现象。在每个图块的数据采集结束之后,不要忘记把全站仪无法采集到但很可能是界址点的地物再通过GPS-RTK技术来进行补测。
4.3 相关数据的处理
当天采集的数据应在晚上及时地导入到笔记本电脑上,由于采点所用的仪器类型和型号均可能不同,因此所导入到笔记本电脑上的数据格式可能也会有很大的不同,因此还应通过excel等office软件利用其表格的强大功能来进行数据的编辑和整合,最后通过数据转换软件将其转换成为可连线的数据文件之后,即可以开始绘制地籍图。在此时绘制出来的地籍图中,坎子、垣栅、房屋、道路、地界等均已根椐采集点的顺序连成了折线,测量员可以根椐这些折线再加上自己施测时的记忆就能够较为轻松地进行地籍图的编绘。
编绘地籍图时应掌握从整体到局部的原则,即先编绘较大的地物,比如道路、巷道、较大型建筑物等,后编绘较小的地物,最后再对独立的地物进行编绘。
4.4 地籍二次调查
当完成了某市农村地籍地图的测绘之后,应以其为底图再进行详细的地籍二次调查,在地籍调查过程中最好能有国土局的工作人员进行配合,并且逐户地进行农村地籍二次调查,决不能敷衍了事。最后根据调查结果再对之前的测绘成果进行整理和纠偏。
关键词 地籍测绘; GPS技术; 应用
0 前言
土地权力所属的核心是地籍,由国家进行监管,对地块及其附属物的空间位置、面积大小以及所属关系以及利用现状进行信息整理,用数据、图标等方式表示出来的信息集合[1]。地籍的精确测量是进行地籍有效管理的前提。但是由于现在社会经济的发展,使得地籍测量工作往往具有数据更新快、测量范围大、界址点琐碎等特点,给测量工作带来了很大的难度。由于GPS技术具有操作简单、测量精度高、环境适应能力强、减少人力物力等特点,目前被广泛应用于地籍测量中的地籍控制测量和碎部测量工作当中。采用GPS静态模式测量,同时建立高等级GPS地籍测量控制网,在碎部测量当中采用RTK技术进行。本文主要探讨了GPS技术在地籍测量中的测量原理和流程,同时也探讨一些影响GPS测量精度的因素。
1 地籍测量
1.1 地籍测量的内容和特点。地籍测量就是为了取得相关地籍信息的测绘工作,其主要工作内容就是测定土地及其附属物的类型、位置大小、权属关系等相关信息,为国民经济建设提供相关信息,主要内容是:(1)测定行政区域,土地权属以及土地的几何位置等;(2)对地籍信息进行动态监测,及时更正地籍信息,保证地籍信息的正确性和即时性;(3)选定测量基本控制点,方便以后的测量工作。其特点表现为是一项行政测绘行为,具有法律特征,其信息具有很强的现实性,测量技术先进,为当今测量技术及方法的集大成者。
1.2 地籍测绘的精度要求。地籍控制测量须遵循从高级到低级,由整体到局部的分级控制测量原则。优先考虑国家统一坐标系统,条件不允许时也可采用任意坐标系。GPS测量的一个重要量化指标是精度,其大小对GPS网的布设、观测以及数据处理都有着直接的影响。由《地籍测量规范》可知,地籍控制点相对于起算点的误差不得超过 。
地籍碎部测量主要包括地境界线、土地权属界址线的确定,以及确定各地类要素以及地物点坐标。界址点是指结构物边界线的空间转折点,其坐标指的是利用测量手段在某一特定坐标系中获取的一组数据。其精度的选择需根据测区的界址点的重要程度及经济价值来选择,具体要求等级可见下表1。
1.3 传统检测方法与GPS技术在地籍测绘中的比较。传统的地籍测绘方法一般有平板仪和简易补测法两种方式。平板仪补测法一般适用于明显地物点较少、变更范围较大的地区,由于在测量过程中效率低、速度慢,受操作者影响的因素较大,不能保证测量精度及检测成果质量;而简易补测法一般适用于有明显地物点较多且变更范围小的区域,采用皮尺或是钢尺根据截距法、距离交汇法等方法对变更物与周围明显地物的空间位置关系进行实测丈量。而利用最新的GPS定位测量技术,能够有效的提高测量精度和速度,适合于各种复杂多变的变更地带,能够实现地籍测量的动态化和实时性,克服了传统测量方法的各种不足,同时GPS的优势还体现在作业效率高,没有传统测量方法所需的"搬站"问题,一次设站,可完成半径5km的区域测量;数据精度高安全可靠,全过程由程序控制,没有累积误差;同时不需要两点通视即可测量,受外部环境因素影响较小,并且作业自动化,无需人工干涉,程序自动完成数据处理,测绘等工作,提高了作业精度。因此GPS技术是一项在地籍测量应用非常广泛前景的实用技术,能够使我国的地籍测量等上一个更高的台阶。
2 GPS在地籍测绘中的应用
2.1 GPS地籍测绘的布网原则和观测方案拟定。地籍测量就是对地籍图根控制点以及地籍基本控制点进行测设,获取相关信息建立地籍信息的动态管理。通常可布设二、三、四等三角网以及边角网,一、二级GPS网等。在GPS地籍测绘中没有常规三角网布设时要求的近似等边[2]。
2.2 基准设计。GPS基准设计主要是指确定网的方向基准、位置基准以及尺度基准。通过在网中选取一固定坐标值或给予网中一点适当的权,用稳拟平差或是自由网伪平差来确定位置基准,通过这种方法确定的位置基准对网的尺度和定向基准的选择没有影响。如果在GPS网中选择数个坐标点进行固定,则确定后的位置基准会对网的尺度和方向产生影响,影响的大小程度主要由所取观测值的精度决定。
2.3 选点与观测方案拟定。GPS观测站之间中间可以有障碍物,不严格要求通视,同时其网的布局形式也较为灵活,点间距离可长可短,长边可达20 ,短边可为 故选点工作较为简单,但不同测点位置的选择对测量结果还是有很大影响,因此在选点前要充分收集测点周围的地理条件以及原有测点的分布及保留情况。由于GPS接收器受电磁波影响较大,选点时应避免靠近大功率微波站、电视塔等结构,同时应保证对空通视,远离大面积水域,便于观察和点的加密。
同时观察卫星的几何分布对测量精度具有决定作用,为选择最佳测量时段,需先确定GPS卫星的可见性图,由观测站与卫星组成的几何图形,可由空间位置精度因子表示其强度因子,其值需满足一定的要求范围。确定最佳观测时段之后,其余实际工作可按最优化原则进行设计。
2.4 观测数据的处理。观测数据的处理包括预处理和后处理两个阶段。GPS数据的预处理主要是对原始数据进行加工、编辑和整理,通过数据分类,去除无效观测信息,从而形成各种专用信息文件,然后通过各种方法对观测值进行必要的修复和改正[3]。观测结果的外业检测能够确保观测质量保证预定精度,因此每次测量结束后应对外业观测数据进行检查评价,及时剔除不合格的数据,进行必要的补救措施。GPS地籍测量时先对原始数据进行预处理,通过分析使其满足现行GPS测量规范的精度要求之后,对其进行后处理。
后处理主要是对预处理获得的标准化数据进行平差计算。计算方式以三维基线向量和它的标准方差作为观测信息,以点的WGS-84系三维坐标为计算依据,对其进行无约束平差计算。
2.5 观测数据的误差分析。采用GPS技术进行地籍测绘时,影响其控网精度的主要因素由表2所列的因素决定。
3 结语
通过实践证明,与传统地籍测绘方式相比而言, GPS测量技术具有明显的技术优势,能够有效提高我国地籍测设的现代化水平,应在大规模的地籍测量中广泛推广该技术。
参考文献
[1] 樊志全.地籍调查[M].北京:中国农业出版社,2009:12-13.
关键词:地籍测量;问题;措施
中图分类号: P271 文献标识码: A
1地籍测量的概念
在土地管理工作中,为了有效地得到土地信息,地籍测量已成为最基础的工作之一。地籍测量是为满足地籍管理的需要精确的测出各类土地的综合情况,通过现代化的仪器和科学的方法实现对土地权属的调查。地籍测量是以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要而进行的专业测绘工作,是土地管理的技术基础。
2地籍测量的内容和方法
地籍测量主要内容有:通过必要的测量仪器对地籍控制测量;测定界址的标识坐标;地籍图的测绘;地籍面积的测量和精确计算;监测土地的使用信息,对变更的地籍进行施测并及时准确地登记;地籍测量专业人员要在土地使用功能的基础上施测。
土地权属的调查是地籍测量的第一步,权属调查得到的结果是调查表和宗地的图纸,然后以它们作为基础,对地籍平面单位进行测量。具体工作包括控制测量、初期地籍图纸绘制、地籍细节部分测量、地籍面积记录、测量结果的质量检查等。首先,在城市土地规划过程中,需要根据地籍测量工作的调查计划了解相关的土地信息,从而利于规划的开展,因此在地籍测量中需要有调查计划,写清地籍测量工作中的对各项工作的安排及要求;另外,为了保证地籍测量的进度和质量,还需制定进度计划和质量计划。其次,进行资料收集与分析:地籍测量工作开展以前要对土地资料进行收集并加以分析、保存和记录,对重要的地籍信息要作计算和对比。
3新发展形式下土地测量存在的问题
3.1目前,我国地籍测量工作是按照城市及经济发达地区优先、农村及经济落后地区随后的总体部署来开展的,虽然这样的部署目前来看比较符合我国国情,但是却造成了几个问题,如:小规模地籍测量开展较多,大规模地籍测量较难开展,地籍测量图绘制标准不统一,难以综合利用,等等。
3.2部分城市及地区相邻宗地容易重漏。由于地籍测量是逐个单位进行,各个测量单位之间缺少整体控制,所以容易导致相邻宗地的重叠现象,从而造成土地权属纠纷发生。
3.3权属界线问题。这还是由于宗地图施测不统一,容易使相邻两宗地共用的同一段权属界线绘制出现问题,极易给将来的地籍管理工作带来混乱。
3.4 图面精度问题。地籍测量所产生的角度误差和距离误差等不容易消除,从而影响图面精度。
4新形势做好地籍测量工作的几点建议
4.1建立科学合理的测量组织
众多的测量队伍,如何统筹安排分工协作是亟须解决的问题,这也直接关系到地籍测量工作的效率和质量。对于较大规模的地籍测绘,各地区可以统筹安排,成立地籍测量负责小组,在有大的地籍测量任务时,可以协同工作,保证测量任务的高质量完成。联合测量要先调查了解本地区可以承担此任务的测量力量以及专业测量人员数量,并对测量工作者做统一培训,学习统一的地籍测量规范。在成果验收时,要按相关测量规范标准,每份资料、地籍图都按统一标准全面验收。在容易出现错误和争议的地区,测量负责人要提前判断,保证权属界线清晰、相邻宗地图无权属纠纷。
4.2加强人才培养与培训
数字化测量技术在我国地籍测量中的应用越来越广泛,但数据采集误差也是普遍存在的。野外数据采集过程中,手持设备操作问题及地形限制等问题,是引起数据误差的主要原因。为保障测量数据的准确性,对测量人员的素质要求越来越高。在实际施测过程中,地籍测量技术人员要能够根据测量现场地形条件,合理利用科学的测量方法与测量方式进行测量。因此,测量人员专业技术培训的加强,对于地籍测量部门来说就格外重要。各个测量部门,必须大力提高测量人员的专业技术水平,使其能够快速掌握先进的测量技术,并能够保证测量结果准确可靠,以确保地籍测量工作的高质量开展。
4.3采用先进的科学手段
地籍测量的工作量变大,精度要求变高,传统的地籍测量技术已经很难满足地籍测量工作的需求,所以采用新的测量技术势在必行。
RTK技术是GPS测量技术与数据传输技术的结合,是GPS测量技术中的一个新突破,它在平原地区的地籍测量中应用广泛。基准站接收机、移动站及数据链是RTK的主要组成部分。RTK系统基准站的作用是求出GPS实时相位差分改正值,然后将改正值通过数传电台及时传递给流动站以精化其GPS观测值,进而得到更为精确的实时位置信息。移动站接收机接收GPS卫星信号从而形成相应的基准站数据,最后通过OTF算法快速求解载波相位整周模糊度,并通过相对定位模型获取基准点的坐标,最后进行坐标的自动存储,以完成地籍测量点位的提取工作。RTK技术具有测量效率高、定位精度高、作业条件要求低、自动化和集成化程度高、操作简便、数据处理能力强等特点,在地籍测量中发挥很大作用。
与传统的航空摄影测量法相比,地籍测绘摄影测量法是主要应用卫星精准影像技术获取目标图片并根据图片来进行测量的方法。对于测区较大的地区,通常采用该方法来进行地籍测量。具体流程就是利用航空设备在空中摄取地面的影像,首先进行外业判读,然后内业建立模型并利用计算机处理技术处理图像从而获得数字地形图。数字摄影测量最大的优势就是减少了测绘人员的工作量,大大减少了工作强度。所以,数字摄影测量具有速度快、成本低、精度高、不受气候和季节影响等优点,特别适合空旷地带和气候多变的测区。
4.4测量时应该注意的细节问题
(1)测量过程中,一定要注意标尺要保持水平,不要有晃动,不能克服的晃动出现时,要择取刻度最小的读数作为测量结果。读取数据时也要将水准仪的气泡调节到水平,将误差降低到最小。
(2)利用经纬仪进行地籍测量某些关键角度时,单线与目标的重合能解决目标较小不利测量的问题,双丝夹住目标可以解决目标有一定宽度的问题。
(3)测量时一定要仔细、认真,小的仪器晃动,就得重新调整测量的水平尺度,严重时还会导致数据的错误和仪器的损坏。
(4)工作人员在读取测量数据时,一定要结合理沦知识,细心,看得准确,不能犹豫,果断地读出数据,避免误差;可以多次读取数据,检查数据的准确性,必要时可选择多次测量取平均值的方法,保证结果的正确性。
结束语
现代社会的地质学发展迅速,地籍测量显得尤为重要。我们要深刻地认识到地籍测量的内容和作用,按照国家和地方的相关规范去进行工作,更好地掌握地籍测量的方法,为城市的发展、地质的规划而贡献地籍知识和力量。加强业务培训是搞好地籍调查、测量的关键,工作人员要提高工作质量,认真搜集资料。工作中要严格执行国家法规、政策,才是搞好调查的根本保证。要实事求是,搞好自检互检,做到相互提高。充分利用现代新技术、新设备,提高工作质量与效率。
参考文献
[1]金逸民.地籍测量与国外地籍测量发展现状[J].测绘科技动态.2010(2)
[2]钱德芳、孙德成.地籍测量工作体会[J].地矿测绘.2010(1)
[3]赵承林,康倩.关于地籍测量若干问题的探讨[J].黑龙江科技信息.2010(09)
【关键词】地籍测量;GPS RTK;实例分析
由于常规测量方法已经满足不了城市的地籍测量高精度要求,而新兴的GPS技术却在不断进步,不断地应用到更多的领域当中。地籍测量也开始采用GPS技术中的RTK技术,依靠其技术先进性极大地提高了地籍测量工作的效率,增加了效益。当下,GPS测量的常规做法是采取静态或者快速静态的方法来达到二级以上的平面控制网的建立目的,而GPS RTK这一技术也主要应用在地籍测量当中的碎部点采集工作和施工放样工作等等。本文通过探究GPS RTK技术的定义及优势、工作基本原理和测量方法以及实际案例分析,对该技术在市地籍测量当中的应用进行论述,得出有益结论,给地籍测量规范的修订提供部分参考,并促使该技术在地籍测量当中的科学化与规范化应用。
一、GPS RTK技术的定义及优势
GPS技术,即全球定位系统技术。1994年它在美国全面建成,是能够实现实时的全方位的三维导航和定位功能的新一代的卫星导航及定位系统。在我国测绘之类的部门中GPS系统的使用已经近10年,系统以其自动化、全天候、效益高及精度高等优势特征,有效地应用在了大地、工程、航空摄影等测量学科和运载工具导航学科、资源勘查学科、地球动力学以及地壳运动、工程变形等监测学科,引导了测绘领域的新技术革命,获得了广大的测绘工作人员的信任。
GPS RTK技术,即全球定位系统中的实时动态技术。它的产生与发展基于GPS技术。它是一种可以实时地提供指定的坐标系中流动站三维定位的结果,并且于一定范畴可达厘米级精度这样的GPS定位新型测量方式,对GPS应用而言,有着里程碑式的意义。RTK技术的产生与发展给地形测图、工程放样以及各种不同的控制测量提供了技术支持,有效地提高了绘测工作的效率。
二、GPS RTK基本工作原理和测量方法
(一)RTK技术基本的工作原理
在GPS技术当中的差分有三类:伪距差分、位置差分以及相位差分。RTK 技术使用的是其中的相位差分。尽管这三种差分方式都是通过基准站来进行改正数发送,通过流动站进行测量结果的接收与改正,进而得到精确度高的定位结果。但由于发送的改正数具体的内容并不同,其差分定位的精确度也会有所差异。随着基准站和流动站之间空间距离的定位精确度的不断增加,前两种差分方式在定位误差上的相关性会迅速降低。因此RTK技术主要采取第三种差分方式。
RTK技术的基本工作原理:在基准站上设置一台接收机,在流动站上设置另外的一台或者几台接收机,基准站与流动站同时进行相同时间内同一GPS定位卫星发射信号的接收工作,比较基准站得到的观测值跟已知位置的具体信息之间的差异,得出一个GPS差分的改正值。继而把这个差分改正值利用无线电的数据链电台及时地传到流动站,进一步对这一GPS观测值进行精确化,最后获取流动站在经过差分改正以后实时的准确位置。流动站可以处于静止或运动状态。
(二)RTK的测量方法
RTK技术主要包括修正法与差分法。基准站发送给流动站载波相位的修正量,进而对载波相位进行修正,以求解其坐标的方法就是修正法。而直接发送给流动站那些基准站收集到的载波相位,并对其进行差分比较,解算坐标的方法就是差分法。前者属于准RTK技术,而后者则是真正的RTK技术。其具体的测量方法则包括以下两种:
1、无投影法。也叫无转换法,是直接在基准站与流动站中采用接收机对目标坐标进行接收,接着依靠一定数学模型将观测的已知点的目标坐标以及相应地方坐标的修正数进行转换。若采用这种方法,不一定要把基准站安排在已知点上。然而根据转换方法的差异,需要对一定量的已知点进行观测。
2、键入参数法。将静态观测所得的目标坐标及其地方坐标输入到手簿之中,然后进行参数转换,或者将静态观测在平差的时候获得的转换参数输入手簿。若采用这种方法,那么基准站就必须设置在已知点上面,但是可以不对其它的已知点进行观测了。为了保证检核质量,在条件允许的情况下还是建议对一定量已知点进行观测。
将必要数据输入GPS的控制手簿当中,流动站要把接收的卫星信号和基准站发送的信号输入到控制手簿当中,实时进行平差及差分处理,进而获得本站的实时坐标、高程和精确度标准等信息。且可以随时把精度的实测和预设指标拿来比较,如果实测的精度满足了预设的精度指标,控制手簿就会提醒测量人员接收该结果,在确认接受以后,手簿会把确认的坐标、高程以及精确度同时存储起来。
三、RTK技术在地籍测量中的应用
RTK技术应用于地籍测量的关键点在于:测量一、二级地籍控制点及界址点,尤其是地籍勘测与定界工作。本文以某市某区地籍测量工作当中的RTK技术应用作为分析案例,来展现RTK技术应用于界址点界定的具体情况。
(一)应用实例
该工程所处城区主要为居民生活区及工业区,建筑群体多、密度大,交通繁忙,街道附近绿色植物密集,因而无线电的信号也比较复杂。而该工程测量的地块涵盖了整个城区,综测面积广,城市功能用地的种类多,宗地的数目多权属关系多且杂,权属的界址点也多。如果采取常规测量方法,工作难度很大,且不能快速有效地得到精确的权属界址点结果,难以满足各部门单位对于该地籍测量工程的要求。因此该工程选择了RTK技术作为权属的界址点的坐标实测手段,在试验检测过程中得到了充分论证,继而在工程中获得了全面开展实施。针对南方RTK(1+1)这个测量仪器的特性,经试验确定了作用距离在10km之内,该区域流动站可以接收到基准站发送的高质量的、清晰的数据资料。将这个作为参数,进而在该城区C级控制点的二维控制网点中选定了七个分布均匀的点,构成了该次工程的基本框架网,并利用RTK技术实时进行参数转换。RTK技术在该地籍测量工作中的应用得到了理想效果,提高了地基测量工作效率和精确度。
(二)操作步骤
RTK技术在该地籍测量实例中的工作步骤主要分成三点:
首先,要对测定区域中的7个的均匀分布的控制点的成果进行收集;其次,将主机设置在测定当日测区中间位置的空旷且地势较高的地方以够保证其可接收的卫星数较多,其发射数据时所用的链信号强,覆盖区域广,免去频繁地搬动主机的麻烦,提高了地籍测量工作效率。在进行选址时避开了有强烈无线电干扰的地区,以及周围有GPS卫星信号反射物的地区,以保证数据链的安全顺利传输;最后,利用附近的固定已知点坐标对仪器参数输入的正确性进行检测,从而达到检测控制点坐标的目的,在确认检测通过以后,才可以开始碎部点采集工作。采集结束后,要传输数据,并对采集数据进行专业处理。
(三)精度评定
经数据比较分析,RTK测量的结果跟常规测量方法所得到的结果差值都在厘米级别。同一区域,在二级导线以上控制点上,应用GPSRTK技术对一些对能接收卫星信号的界址点进行了检测(流动站距基准站最大距离2.59Km,,最近距离 210m,平均距离1.54km)。全区共检测界址点7点,与用全站仪极坐标法观测的坐标值相比较,其X、Y、H差值也符合偶然误差的特性,最大差值为 dx=-4.8cm,dy=4.0cm,dH=-7.9cm,由较差计算得RTK观测中误差为mX=±2.40cm,mY =±2.06cm,mXY =±3.41cm,mH=±2.76cm。可见,RTK技术测点精度在厘米级别,并在各点位间也没有累积误差,消除了传统技术的弊端,能够满足市地籍测量对界址点测量精度的要求。
需要注意的是在地籍测量中,RTK技术可以用来对土地权属的界址点和地物点位置进行测定,并且其结果可以精确到厘米级。但是若处于GPS系统的信号接收受到影响的遮蔽地带,就要停止使用RTK技术,而应采取传统测量工具(如全站仪、经纬仪等等),通过图解法、解析法来完成细部测量工作。
四、总结
综上所述,由于地籍测量带有范围广、数据更新速度快、界址点琐碎之类的特点,传统测量方法往往难以达到测量效果,事倍功半。而GPS系统中的RTK 技术凭借其高效灵活、不累积误差以及高精度的优势受到了越来越多的测绘人员的喜爱。RTK 技术是目前用来测量一、二级地籍控制点及界址点的理想方法,在地籍勘测与定界工作当中的优势最为突出。任何技术都不会是尽善尽美的,只有通过不断地改进与完善,才能适应不断提高的地籍测量要求。
参考文献:
[1] 殷衬弟.城市地籍测量GPS RTK技术实例分析[J].中华民居,2011(10).
关键词:GPS 城镇 地籍测量 图根控制测量
中图分类号:P228 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0056-02
1 现代地籍控制测量
根据《地籍测量规范》的要求,地籍控制测量也应遵循一般控制测量“从整体到局部,分级布网”的原则。其可分为基本控制测量和地籍控制测量两种。基本控制测量可分为一、二、三、四等,可布设相应等级的三角网(锁)、测边网、导线网和GPS相对定位测量网进行基本控制测量工作。精度高的网点可作精度低的控制网的起算点。在等级控制测量的基础上进行地籍控制测量工作,分为一、二级,可另设为相应级别的三角网、测边网、导线网和GPS网。
利用已有的城市控制网,如果已有基本控制网的精度满足要求,只是在此基础上再加密要求级别导线。故土地部门应与城建部门密切配合,充分利用已有的控制成果资料,避免重复作业,造成不必要的开支和时间的浪费。为了测绘地籍图和界址点坐标,还需在基本控制的基础上加密图根点,其图形可布成附合导线或结点网,个别隐蔽地区可使用极坐标法支一点。考虑到界址点的精度,导线应只发展一次。为了修测地籍图和恢夏界址点,每幅图中至少要有2-4个埋石点。
同时由于地籍测量工作特殊性和其得考虑到将来的发展和全国技术资料的统一。为此,在开展地籍工作时,除应建立统一的机构外,在地籍测绘方面,还应注意以下问题:(1)按多用途地籍要求进行的地籍测绘,应采用统一的投影面和坐标系统,要逐渐改造落后的白纸成图方法,建立带永久性标志的地籍测量控制点和界址点点位和坐标文件。(2)图幅的编号、控制点和界址点的编号、地块的定义和编号、行政区和地籍管理区的编号,都要在全国范围内统一起来,否则将为以后数据库的建立工作带来麻烦和隐患。(3)地籍图的比例尺和地籍控制点、界址点的精度,要规定恰当。城市地区1:500的地形图应尽可能地少采用。控制点和埋标界址点的精度,设备和数据处理技术相适应。要规定恰当。城市地区1:500 应可能地少采用。控制点和埋标界址点的精度,应比较均匀并与目前的仪器装备相适应。(4)应注意研制、发展全国统一的地籍测量数据处理和图形处理软件,应注意解决地籍测绘中的实际问题,如标志类型、绘图片基、复制工艺、资料管理等方面的问题。(5)多用途地籍资料是最基本的不动产资料,要从有利于扩展用户和有能力修测使其保持现势性的角度来考虑。
2 任务概述
(1)测绘区范围。
调查总面积约43.14km2,其中新测区域17.32km2,修补测区域25.82km2。
(2)测绘内容。
调查内容主要包括:控制测量、地形图测绘、权属调(核)查、地籍图测绘、土地利用现状调查、数据入库等内容。控制测量工作:包括测区踏勘、已有控制测量资料收集和分析、控制测量方案设计、加密控制网布设、图根控制测量及控制测量资料整理工作。地形图测绘工作:对于新测区采用全解析(即全野外数字化)方法测制地形图;对于修补测区采用全解析、装绘相结合的方法对发生变化的地物进行测绘,确保新测区域、修补测区域地形图现势性相一致。
①新测区域。
无地形图区域,则开展全要素地形图测绘,同时开展界址点测绘,确保其数学精度完全满足地籍权属调查界址点的精度要求。
②修补测区域。
该项目补测区域内已有2003年完成的地籍测量成果资料,整个测区内有部分 2003年后宗地测量成果,供修补测使用。修补测区域地形图的数学精度应与已有地形图的精度相一致,新老地物之间空间关系合理。
(3)已有资料情况。
①控制资料:测绘区内已有的高等级平面控制网点有:三、四等(GPS)控制网点,这些控制点可作为本项目加密一级GPS控制网的起算点和联测点。②地形图资料:补测区域内已有某市国土资源局提供的1∶500地籍图(DWG电子数据),可作为修补测区域的工作底图。
3 平面控制测量
该项目分数字化实测、数字化修补测两种情况。以上两种情况的地籍测量工作流程都是一致的,需完成基础控制网测量、图根控制测量、数字化采集碎部数据、地籍要素采集等工作。基础控制测量是以国土局提供的已有GPS三、四等控制测量成果为基础,加密控制网布设为GPS一级网,满足地籍测量图根控制加密要求。控制网布设遵循从整体到局部、从高级到低级的布网原则。本项目平面控制网布网等级设计如图1所示。
3.1 GPS一级控制网外业数据获取
GPS一级控制网外业观测时,应该首先编写外业调度表,明确每一个测量员的任务,严格按照调度表中规定的任务进行测量,同时要遵守以下要求。
(1)外业GPS观测采用中海达V8 GNSS双频接收机,接收机应在检定有效期内,并提交检定合格的仪器检定资料。(2)GPS观测采用快速静态定位模式进行作业,观测要求应满足规定。观测时,应视卫星信号情况、点位环境和基线长度等因素的影响,必要时适当延长观测时间。(3)观测过程中,人员应尽量不靠近天线,且不要在天线附近走动和使用对讲机,使用对讲机应离天线10m以上;雷雨天气应停止观测,关闭仪器。(4)正确量取并记录天线高,并要求测前、测后量取两次,取平均值为天线高,两次量取差值不得超过3mm,否则应重新设站观测。
3.2 GPS静态数据的处理
(1)新建项目。
静态数据处理使用的是中海达 HDS2003 后处理软件,在进行数据解算之前,首先要新建一个项目,确定好项目的名称。对项目的细节的项目单位、施工单位、负责人、测量员、计算员等细节进行设置。对控制网等级进行设置,本项目控制网的等级为一级,规范依据是《全球定位系统(GPS)测量规范2009版》。然后对坐标系进行设置,设置坐标系的原椭球为WGS84坐标系椭球,目标椭球为国家80坐标系椭球。地图投影选择高斯3°带投影,中央子午线输入120°,同时对新建坐标系进行命名。
(2)静态基线解算。
GPS观测原始数据的记录、存贮及格式转换,须严格保证数据的正确与可靠。然后采用严密、可靠的GPS基线处理软件解算和检核GPS基线向量。
首先导入外业静态观测数据,对每个数据文件分别输入点名和仪器高度,然后对所有基线进行处理。软件对基线处理完后在计算区对话框里显示基线的精度,若有不合格的则显示出不合格基线的条数,在主界面的网图里,算合的基线显示为黑色,不合的基线显示为灰色。在主界面的列表区,显示所有基线的观测时间、长度、精度等信息,若有不合的基线则在前面显示红色的叹号,Ratio值小于3,整数解误差过大达到厘米级或更大,是基线不合的主要原因。
(3)GPS网平差计算。
在进行网平差之前,对网图的连通性进行检查,保证网图完全连通后再进行网平差。如果网图没有连通就开始进行网平差,将出现网平差无法收敛的情况,对于网图没有连通,要逐步检查,先检查网图是否被分割成几部分,是否有孤立的测站点或基线,若有则必须删除孤点或分块进行平差。再检查是否有关键基线没有解算成功或被禁止参与网平差,若有则必须进行重新处理,甚至重测。再次,检查网图中是否有相同的测站而用了不同的测站名,在网图上的反应就是统一测站点上在非常接近的位置有另一个测站点,这两点由于是同一点在不同时段观测的,故他们之间不构成任何基线,使网图不连续,解决方法是在观测数据属性中将错误的站名修改正确。
3.3 平差精度分析
等级控制网平差计算完成后,应进行控制网精度评定、统计计算,精度统计包括以下内容。
(1)控制网中同级相邻点间最小、最大距离如表1,满足一级网最小距离大于150 m,最大距离小于1200m的要求。
(2)最大非同步观测基线向量边独立闭合环或附合路线边数如表2,满足小于10条的要求。
(3)独立基线构成的独立环坐标分量闭合差和全长闭合差及限差如表3,满足限差的要求。
4 结语
GPS技术的迅速发展,给测绘工作带来了革命性变化,也对地籍测量工作,特别是地籍控制测量工作带来巨大的影响。通过平差精度分析,证明了基于GPS技术的地籍测量精度达到了一级控制网的精度要求。
参考文献
[1] 詹长根.地籍测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2001.