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在進行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。
1、數字化測繪技術的作業依據和相關設備
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。
1.1 作業依據
《全球定位系統(GPS)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。
1.2 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/km)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。
2、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。
3、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明顯的優越性:
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 信息編輯方便
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。
4、數字化地籍測量的具體實施
4.1 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。
4.2 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。
4.3 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。
4.4 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。
關鍵詞 地籍測繪; GPS技術; 應用
0 前言
土地權力所屬的核心是地籍,由國家進行監管,對地塊及其附屬物的空間位置、面積大小以及所屬關系以及利用現狀進行信息整理,用數據、圖標等方式表示出來的信息集合[1]。地籍的精確測量是進行地籍有效管理的前提。但是由于現在社會經濟的發展,使得地籍測量工作往往具有數據更新快、測量范圍大、界址點瑣碎等特點,給測量工作帶來了很大的難度。由于GPS技術具有操作簡單、測量精度高、環境適應能力強、減少人力物力等特點,目前被廣泛應用于地籍測量中的地籍控制測量和碎部測量工作當中。采用GPS靜態模式測量,同時建立高等級GPS地籍測量控制網,在碎部測量當中采用RTK技術進行。本文主要探討了GPS技術在地籍測量中的測量原理和流程,同時也探討一些影響GPS測量精度的因素。
1 地籍測量
1.1 地籍測量的內容和特點。地籍測量就是為了取得相關地籍信息的測繪工作,其主要工作內容就是測定土地及其附屬物的類型、位置大小、權屬關系等相關信息,為國民經濟建設提供相關信息,主要內容是:(1)測定行政區域,土地權屬以及土地的幾何位置等;(2)對地籍信息進行動態監測,及時更正地籍信息,保證地籍信息的正確性和即時性;(3)選定測量基本控制點,方便以后的測量工作。其特點表現為是一項行政測繪行為,具有法律特征,其信息具有很強的現實性,測量技術先進,為當今測量技術及方法的集大成者。
1.2 地籍測繪的精度要求。地籍控制測量須遵循從高級到低級,由整體到局部的分級控制測量原則。優先考慮國家統一坐標系統,條件不允許時也可采用任意坐標系。GPS測量的一個重要量化指標是精度,其大小對GPS網的布設、觀測以及數據處理都有著直接的影響。由《地籍測量規范》可知,地籍控制點相對于起算點的誤差不得超過 。
地籍碎部測量主要包括地境界線、土地權屬界址線的確定,以及確定各地類要素以及地物點坐標。界址點是指結構物邊界線的空間轉折點,其坐標指的是利用測量手段在某一特定坐標系中獲取的一組數據。其精度的選擇需根據測區的界址點的重要程度及經濟價值來選擇,具體要求等級可見下表1。
1.3 傳統檢測方法與GPS技術在地籍測繪中的比較。傳統的地籍測繪方法一般有平板儀和簡易補測法兩種方式。平板儀補測法一般適用于明顯地物點較少、變更范圍較大的地區,由于在測量過程中效率低、速度慢,受操作者影響的因素較大,不能保證測量精度及檢測成果質量;而簡易補測法一般適用于有明顯地物點較多且變更范圍小的區域,采用皮尺或是鋼尺根據截距法、距離交匯法等方法對變更物與周圍明顯地物的空間位置關系進行實測丈量。而利用最新的GPS定位測量技術,能夠有效的提高測量精度和速度,適合于各種復雜多變的變更地帶,能夠實現地籍測量的動態化和實時性,克服了傳統測量方法的各種不足,同時GPS的優勢還體現在作業效率高,沒有傳統測量方法所需的"搬站"問題,一次設站,可完成半徑5km的區域測量;數據精度高安全可靠,全過程由程序控制,沒有累積誤差;同時不需要兩點通視即可測量,受外部環境因素影響較小,并且作業自動化,無需人工干涉,程序自動完成數據處理,測繪等工作,提高了作業精度。因此GPS技術是一項在地籍測量應用非常廣泛前景的實用技術,能夠使我國的地籍測量等上一個更高的臺階。
2 GPS在地籍測繪中的應用
2.1 GPS地籍測繪的布網原則和觀測方案擬定。地籍測量就是對地籍圖根控制點以及地籍基本控制點進行測設,獲取相關信息建立地籍信息的動態管理。通??刹荚O二、三、四等三角網以及邊角網,一、二級GPS網等。在GPS地籍測繪中沒有常規三角網布設時要求的近似等邊[2]。
2.2 基準設計。GPS基準設計主要是指確定網的方向基準、位置基準以及尺度基準。通過在網中選取一固定坐標值或給予網中一點適當的權,用穩擬平差或是自由網偽平差來確定位置基準,通過這種方法確定的位置基準對網的尺度和定向基準的選擇沒有影響。如果在GPS網中選擇數個坐標點進行固定,則確定后的位置基準會對網的尺度和方向產生影響,影響的大小程度主要由所取觀測值的精度決定。
2.3 選點與觀測方案擬定。GPS觀測站之間中間可以有障礙物,不嚴格要求通視,同時其網的布局形式也較為靈活,點間距離可長可短,長邊可達20 ,短邊可為 故選點工作較為簡單,但不同測點位置的選擇對測量結果還是有很大影響,因此在選點前要充分收集測點周圍的地理條件以及原有測點的分布及保留情況。由于GPS接收器受電磁波影響較大,選點時應避免靠近大功率微波站、電視塔等結構,同時應保證對空通視,遠離大面積水域,便于觀察和點的加密。
同時觀察衛星的幾何分布對測量精度具有決定作用,為選擇最佳測量時段,需先確定GPS衛星的可見性圖,由觀測站與衛星組成的幾何圖形,可由空間位置精度因子表示其強度因子,其值需滿足一定的要求范圍。確定最佳觀測時段之后,其余實際工作可按最優化原則進行設計。
2.4 觀測數據的處理。觀測數據的處理包括預處理和后處理兩個階段。GPS數據的預處理主要是對原始數據進行加工、編輯和整理,通過數據分類,去除無效觀測信息,從而形成各種專用信息文件,然后通過各種方法對觀測值進行必要的修復和改正[3]。觀測結果的外業檢測能夠確保觀測質量保證預定精度,因此每次測量結束后應對外業觀測數據進行檢查評價,及時剔除不合格的數據,進行必要的補救措施。GPS地籍測量時先對原始數據進行預處理,通過分析使其滿足現行GPS測量規范的精度要求之后,對其進行后處理。
后處理主要是對預處理獲得的標準化數據進行平差計算。計算方式以三維基線向量和它的標準方差作為觀測信息,以點的WGS-84系三維坐標為計算依據,對其進行無約束平差計算。
2.5 觀測數據的誤差分析。采用GPS技術進行地籍測繪時,影響其控網精度的主要因素由表2所列的因素決定。
3 結語
通過實踐證明,與傳統地籍測繪方式相比而言, GPS測量技術具有明顯的技術優勢,能夠有效提高我國地籍測設的現代化水平,應在大規模的地籍測量中廣泛推廣該技術。
參考文獻
[1] 樊志全.地籍調查[M].北京:中國農業出版社,2009:12-13.
關鍵詞:地籍測量;問題;措施
中圖分類號: P271 文獻標識碼: A
1地籍測量的概念
在土地管理工作中,為了有效地得到土地信息,地籍測量已成為最基礎的工作之一。地籍測量是為滿足地籍管理的需要精確的測出各類土地的綜合情況,通過現代化的儀器和科學的方法實現對土地權屬的調查。地籍測量是以滿足土地管理部門以及其它國民經濟建設部門的需要而進行的專業測繪工作,是土地管理的技術基礎。
2地籍測量的內容和方法
地籍測量主要內容有:通過必要的測量儀器對地籍控制測量;測定界址的標識坐標;地籍圖的測繪;地籍面積的測量和精確計算;監測土地的使用信息,對變更的地籍進行施測并及時準確地登記;地籍測量專業人員要在土地使用功能的基礎上施測。
土地權屬的調查是地籍測量的第一步,權屬調查得到的結果是調查表和宗地的圖紙,然后以它們作為基礎,對地籍平面單位進行測量。具體工作包括控制測量、初期地籍圖紙繪制、地籍細節部分測量、地籍面積記錄、測量結果的質量檢查等。首先,在城市土地規劃過程中,需要根據地籍測量工作的調查計劃了解相關的土地信息,從而利于規劃的開展,因此在地籍測量中需要有調查計劃,寫清地籍測量工作中的對各項工作的安排及要求;另外,為了保證地籍測量的進度和質量,還需制定進度計劃和質量計劃。其次,進行資料收集與分析:地籍測量工作開展以前要對土地資料進行收集并加以分析、保存和記錄,對重要的地籍信息要作計算和對比。
3新發展形式下土地測量存在的問題
3.1目前,我國地籍測量工作是按照城市及經濟發達地區優先、農村及經濟落后地區隨后的總體部署來開展的,雖然這樣的部署目前來看比較符合我國國情,但是卻造成了幾個問題,如:小規模地籍測量開展較多,大規模地籍測量較難開展,地籍測量圖繪制標準不統一,難以綜合利用,等等。
3.2部分城市及地區相鄰宗地容易重漏。由于地籍測量是逐個單位進行,各個測量單位之間缺少整體控制,所以容易導致相鄰宗地的重疊現象,從而造成土地權屬糾紛發生。
3.3權屬界線問題。這還是由于宗地圖施測不統一,容易使相鄰兩宗地共用的同一段權屬界線繪制出現問題,極易給將來的地籍管理工作帶來混亂。
3.4 圖面精度問題。地籍測量所產生的角度誤差和距離誤差等不容易消除,從而影響圖面精度。
4新形勢做好地籍測量工作的幾點建議
4.1建立科學合理的測量組織
眾多的測量隊伍,如何統籌安排分工協作是亟須解決的問題,這也直接關系到地籍測量工作的效率和質量。對于較大規模的地籍測繪,各地區可以統籌安排,成立地籍測量負責小組,在有大的地籍測量任務時,可以協同工作,保證測量任務的高質量完成。聯合測量要先調查了解本地區可以承擔此任務的測量力量以及專業測量人員數量,并對測量工作者做統一培訓,學習統一的地籍測量規范。在成果驗收時,要按相關測量規范標準,每份資料、地籍圖都按統一標準全面驗收。在容易出現錯誤和爭議的地區,測量負責人要提前判斷,保證權屬界線清晰、相鄰宗地圖無權屬糾紛。
4.2加強人才培養與培訓
數字化測量技術在我國地籍測量中的應用越來越廣泛,但數據采集誤差也是普遍存在的。野外數據采集過程中,手持設備操作問題及地形限制等問題,是引起數據誤差的主要原因。為保障測量數據的準確性,對測量人員的素質要求越來越高。在實際施測過程中,地籍測量技術人員要能夠根據測量現場地形條件,合理利用科學的測量方法與測量方式進行測量。因此,測量人員專業技術培訓的加強,對于地籍測量部門來說就格外重要。各個測量部門,必須大力提高測量人員的專業技術水平,使其能夠快速掌握先進的測量技術,并能夠保證測量結果準確可靠,以確保地籍測量工作的高質量開展。
4.3采用先進的科學手段
地籍測量的工作量變大,精度要求變高,傳統的地籍測量技術已經很難滿足地籍測量工作的需求,所以采用新的測量技術勢在必行。
RTK技術是GPS測量技術與數據傳輸技術的結合,是GPS測量技術中的一個新突破,它在平原地區的地籍測量中應用廣泛。基準站接收機、移動站及數據鏈是RTK的主要組成部分。RTK系統基準站的作用是求出GPS實時相位差分改正值,然后將改正值通過數傳電臺及時傳遞給流動站以精化其GPS觀測值,進而得到更為精確的實時位置信息。移動站接收機接收GPS衛星信號從而形成相應的基準站數據,最后通過OTF算法快速求解載波相位整周模糊度,并通過相對定位模型獲取基準點的坐標,最后進行坐標的自動存儲,以完成地籍測量點位的提取工作。RTK技術具有測量效率高、定位精度高、作業條件要求低、自動化和集成化程度高、操作簡便、數據處理能力強等特點,在地籍測量中發揮很大作用。
與傳統的航空攝影測量法相比,地籍測繪攝影測量法是主要應用衛星精準影像技術獲取目標圖片并根據圖片來進行測量的方法。對于測區較大的地區,通常采用該方法來進行地籍測量。具體流程就是利用航空設備在空中攝取地面的影像,首先進行外業判讀,然后內業建立模型并利用計算機處理技術處理圖像從而獲得數字地形圖。數字攝影測量最大的優勢就是減少了測繪人員的工作量,大大減少了工作強度。所以,數字攝影測量具有速度快、成本低、精度高、不受氣候和季節影響等優點,特別適合空曠地帶和氣候多變的測區。
4.4測量時應該注意的細節問題
(1)測量過程中,一定要注意標尺要保持水平,不要有晃動,不能克服的晃動出現時,要擇取刻度最小的讀數作為測量結果。讀取數據時也要將水準儀的氣泡調節到水平,將誤差降低到最小。
(2)利用經緯儀進行地籍測量某些關鍵角度時,單線與目標的重合能解決目標較小不利測量的問題,雙絲夾住目標可以解決目標有一定寬度的問題。
(3)測量時一定要仔細、認真,小的儀器晃動,就得重新調整測量的水平尺度,嚴重時還會導致數據的錯誤和儀器的損壞。
(4)工作人員在讀取測量數據時,一定要結合理淪知識,細心,看得準確,不能猶豫,果斷地讀出數據,避免誤差;可以多次讀取數據,檢查數據的準確性,必要時可選擇多次測量取平均值的方法,保證結果的正確性。
結束語
現代社會的地質學發展迅速,地籍測量顯得尤為重要。我們要深刻地認識到地籍測量的內容和作用,按照國家和地方的相關規范去進行工作,更好地掌握地籍測量的方法,為城市的發展、地質的規劃而貢獻地籍知識和力量。加強業務培訓是搞好地籍調查、測量的關鍵,工作人員要提高工作質量,認真搜集資料。工作中要嚴格執行國家法規、政策,才是搞好調查的根本保證。要實事求是,搞好自檢互檢,做到相互提高。充分利用現代新技術、新設備,提高工作質量與效率。
參考文獻
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【關鍵詞】地籍測量;GPS RTK;實例分析
由于常規測量方法已經滿足不了城市的地籍測量高精度要求,而新興的GPS技術卻在不斷進步,不斷地應用到更多的領域當中。地籍測量也開始采用GPS技術中的RTK技術,依靠其技術先進性極大地提高了地籍測量工作的效率,增加了效益。當下,GPS測量的常規做法是采取靜態或者快速靜態的方法來達到二級以上的平面控制網的建立目的,而GPS RTK這一技術也主要應用在地籍測量當中的碎部點采集工作和施工放樣工作等等。本文通過探究GPS RTK技術的定義及優勢、工作基本原理和測量方法以及實際案例分析,對該技術在市地籍測量當中的應用進行論述,得出有益結論,給地籍測量規范的修訂提供部分參考,并促使該技術在地籍測量當中的科學化與規范化應用。
一、GPS RTK技術的定義及優勢
GPS技術,即全球定位系統技術。1994年它在美國全面建成,是能夠實現實時的全方位的三維導航和定位功能的新一代的衛星導航及定位系統。在我國測繪之類的部門中GPS系統的使用已經近10年,系統以其自動化、全天候、效益高及精度高等優勢特征,有效地應用在了大地、工程、航空攝影等測量學科和運載工具導航學科、資源勘查學科、地球動力學以及地殼運動、工程變形等監測學科,引導了測繪領域的新技術革命,獲得了廣大的測繪工作人員的信任。
GPS RTK技術,即全球定位系統中的實時動態技術。它的產生與發展基于GPS技術。它是一種可以實時地提供指定的坐標系中流動站三維定位的結果,并且于一定范疇可達厘米級精度這樣的GPS定位新型測量方式,對GPS應用而言,有著里程碑式的意義。RTK技術的產生與發展給地形測圖、工程放樣以及各種不同的控制測量提供了技術支持,有效地提高了繪測工作的效率。
二、GPS RTK基本工作原理和測量方法
(一)RTK技術基本的工作原理
在GPS技術當中的差分有三類:偽距差分、位置差分以及相位差分。RTK 技術使用的是其中的相位差分。盡管這三種差分方式都是通過基準站來進行改正數發送,通過流動站進行測量結果的接收與改正,進而得到精確度高的定位結果。但由于發送的改正數具體的內容并不同,其差分定位的精確度也會有所差異。隨著基準站和流動站之間空間距離的定位精確度的不斷增加,前兩種差分方式在定位誤差上的相關性會迅速降低。因此RTK技術主要采取第三種差分方式。
RTK技術的基本工作原理:在基準站上設置一臺接收機,在流動站上設置另外的一臺或者幾臺接收機,基準站與流動站同時進行相同時間內同一GPS定位衛星發射信號的接收工作,比較基準站得到的觀測值跟已知位置的具體信息之間的差異,得出一個GPS差分的改正值。繼而把這個差分改正值利用無線電的數據鏈電臺及時地傳到流動站,進一步對這一GPS觀測值進行精確化,最后獲取流動站在經過差分改正以后實時的準確位置。流動站可以處于靜止或運動狀態。
(二)RTK的測量方法
RTK技術主要包括修正法與差分法。基準站發送給流動站載波相位的修正量,進而對載波相位進行修正,以求解其坐標的方法就是修正法。而直接發送給流動站那些基準站收集到的載波相位,并對其進行差分比較,解算坐標的方法就是差分法。前者屬于準RTK技術,而后者則是真正的RTK技術。其具體的測量方法則包括以下兩種:
1、無投影法。也叫無轉換法,是直接在基準站與流動站中采用接收機對目標坐標進行接收,接著依靠一定數學模型將觀測的已知點的目標坐標以及相應地方坐標的修正數進行轉換。若采用這種方法,不一定要把基準站安排在已知點上。然而根據轉換方法的差異,需要對一定量的已知點進行觀測。
2、鍵入參數法。將靜態觀測所得的目標坐標及其地方坐標輸入到手簿之中,然后進行參數轉換,或者將靜態觀測在平差的時候獲得的轉換參數輸入手簿。若采用這種方法,那么基準站就必須設置在已知點上面,但是可以不對其它的已知點進行觀測了。為了保證檢核質量,在條件允許的情況下還是建議對一定量已知點進行觀測。
將必要數據輸入GPS的控制手簿當中,流動站要把接收的衛星信號和基準站發送的信號輸入到控制手簿當中,實時進行平差及差分處理,進而獲得本站的實時坐標、高程和精確度標準等信息。且可以隨時把精度的實測和預設指標拿來比較,如果實測的精度滿足了預設的精度指標,控制手簿就會提醒測量人員接收該結果,在確認接受以后,手簿會把確認的坐標、高程以及精確度同時存儲起來。
三、RTK技術在地籍測量中的應用
RTK技術應用于地籍測量的關鍵點在于:測量一、二級地籍控制點及界址點,尤其是地籍勘測與定界工作。本文以某市某區地籍測量工作當中的RTK技術應用作為分析案例,來展現RTK技術應用于界址點界定的具體情況。
(一)應用實例
該工程所處城區主要為居民生活區及工業區,建筑群體多、密度大,交通繁忙,街道附近綠色植物密集,因而無線電的信號也比較復雜。而該工程測量的地塊涵蓋了整個城區,綜測面積廣,城市功能用地的種類多,宗地的數目多權屬關系多且雜,權屬的界址點也多。如果采取常規測量方法,工作難度很大,且不能快速有效地得到精確的權屬界址點結果,難以滿足各部門單位對于該地籍測量工程的要求。因此該工程選擇了RTK技術作為權屬的界址點的坐標實測手段,在試驗檢測過程中得到了充分論證,繼而在工程中獲得了全面開展實施。針對南方RTK(1+1)這個測量儀器的特性,經試驗確定了作用距離在10km之內,該區域流動站可以接收到基準站發送的高質量的、清晰的數據資料。將這個作為參數,進而在該城區C級控制點的二維控制網點中選定了七個分布均勻的點,構成了該次工程的基本框架網,并利用RTK技術實時進行參數轉換。RTK技術在該地籍測量工作中的應用得到了理想效果,提高了地基測量工作效率和精確度。
(二)操作步驟
RTK技術在該地籍測量實例中的工作步驟主要分成三點:
首先,要對測定區域中的7個的均勻分布的控制點的成果進行收集;其次,將主機設置在測定當日測區中間位置的空曠且地勢較高的地方以夠保證其可接收的衛星數較多,其發射數據時所用的鏈信號強,覆蓋區域廣,免去頻繁地搬動主機的麻煩,提高了地籍測量工作效率。在進行選址時避開了有強烈無線電干擾的地區,以及周圍有GPS衛星信號反射物的地區,以保證數據鏈的安全順利傳輸;最后,利用附近的固定已知點坐標對儀器參數輸入的正確性進行檢測,從而達到檢測控制點坐標的目的,在確認檢測通過以后,才可以開始碎部點采集工作。采集結束后,要傳輸數據,并對采集數據進行專業處理。
(三)精度評定
經數據比較分析,RTK測量的結果跟常規測量方法所得到的結果差值都在厘米級別。同一區域,在二級導線以上控制點上,應用GPSRTK技術對一些對能接收衛星信號的界址點進行了檢測(流動站距基準站最大距離2.59Km,,最近距離 210m,平均距離1.54km)。全區共檢測界址點7點,與用全站儀極坐標法觀測的坐標值相比較,其X、Y、H差值也符合偶然誤差的特性,最大差值為 dx=-4.8cm,dy=4.0cm,dH=-7.9cm,由較差計算得RTK觀測中誤差為mX=±2.40cm,mY =±2.06cm,mXY =±3.41cm,mH=±2.76cm??梢?,RTK技術測點精度在厘米級別,并在各點位間也沒有累積誤差,消除了傳統技術的弊端,能夠滿足市地籍測量對界址點測量精度的要求。
需要注意的是在地籍測量中,RTK技術可以用來對土地權屬的界址點和地物點位置進行測定,并且其結果可以精確到厘米級。但是若處于GPS系統的信號接收受到影響的遮蔽地帶,就要停止使用RTK技術,而應采取傳統測量工具(如全站儀、經緯儀等等),通過圖解法、解析法來完成細部測量工作。
四、總結
綜上所述,由于地籍測量帶有范圍廣、數據更新速度快、界址點瑣碎之類的特點,傳統測量方法往往難以達到測量效果,事倍功半。而GPS系統中的RTK 技術憑借其高效靈活、不累積誤差以及高精度的優勢受到了越來越多的測繪人員的喜愛。RTK 技術是目前用來測量一、二級地籍控制點及界址點的理想方法,在地籍勘測與定界工作當中的優勢最為突出。任何技術都不會是盡善盡美的,只有通過不斷地改進與完善,才能適應不斷提高的地籍測量要求。
參考文獻:
[1] 殷襯弟.城市地籍測量GPS RTK技術實例分析[J].中華民居,2011(10).
關鍵詞:GPS 城鎮 地籍測量 圖根控制測量
中圖分類號:P228 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0056-02
1 現代地籍控制測量
根據《地籍測量規范》的要求,地籍控制測量也應遵循一般控制測量“從整體到局部,分級布網”的原則。其可分為基本控制測量和地籍控制測量兩種。基本控制測量可分為一、二、三、四等,可布設相應等級的三角網(鎖)、測邊網、導線網和GPS相對定位測量網進行基本控制測量工作。精度高的網點可作精度低的控制網的起算點。在等級控制測量的基礎上進行地籍控制測量工作,分為一、二級,可另設為相應級別的三角網、測邊網、導線網和GPS網。
利用已有的城市控制網,如果已有基本控制網的精度滿足要求,只是在此基礎上再加密要求級別導線。故土地部門應與城建部門密切配合,充分利用已有的控制成果資料,避免重復作業,造成不必要的開支和時間的浪費。為了測繪地籍圖和界址點坐標,還需在基本控制的基礎上加密圖根點,其圖形可布成附合導線或結點網,個別隱蔽地區可使用極坐標法支一點。考慮到界址點的精度,導線應只發展一次。為了修測地籍圖和恢夏界址點,每幅圖中至少要有2-4個埋石點。
同時由于地籍測量工作特殊性和其得考慮到將來的發展和全國技術資料的統一。為此,在開展地籍工作時,除應建立統一的機構外,在地籍測繪方面,還應注意以下問題:(1)按多用途地籍要求進行的地籍測繪,應采用統一的投影面和坐標系統,要逐漸改造落后的白紙成圖方法,建立帶永久性標志的地籍測量控制點和界址點點位和坐標文件。(2)圖幅的編號、控制點和界址點的編號、地塊的定義和編號、行政區和地籍管理區的編號,都要在全國范圍內統一起來,否則將為以后數據庫的建立工作帶來麻煩和隱患。(3)地籍圖的比例尺和地籍控制點、界址點的精度,要規定恰當。城市地區1:500的地形圖應盡可能地少采用??刂泣c和埋標界址點的精度,設備和數據處理技術相適應。要規定恰當。城市地區1:500 應可能地少采用。控制點和埋標界址點的精度,應比較均勻并與目前的儀器裝備相適應。(4)應注意研制、發展全國統一的地籍測量數據處理和圖形處理軟件,應注意解決地籍測繪中的實際問題,如標志類型、繪圖片基、復制工藝、資料管理等方面的問題。(5)多用途地籍資料是最基本的不動產資料,要從有利于擴展用戶和有能力修測使其保持現勢性的角度來考慮。
2 任務概述
(1)測繪區范圍。
調查總面積約43.14km2,其中新測區域17.32km2,修補測區域25.82km2。
(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、裝繪相結合的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。
該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。
(3)已有資料情況。
①控制資料:測繪區內已有的高等級平面控制網點有:三、四等(GPS)控制網點,這些控制點可作為本項目加密一級GPS控制網的起算點和聯測點。②地形圖資料:補測區域內已有某市國土資源局提供的1∶500地籍圖(DWG電子數據),可作為修補測區域的工作底圖。
3 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?;A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。
3.1 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V8 GNSS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,觀測要求應滿足規定。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10m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3mm,否則應重新設站觀測。
3.2 GPS靜態數據的處理
(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°帶投影,中央子午線輸入120°,同時對新建坐標系進行命名。
(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。
(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。
3.3 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1200m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,滿足限差的要求。
4 結語
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,特別是地籍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。
參考文獻
[1] 詹長根.地籍測量學[M].武漢:武漢大學出版社,2001.