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关键字:地籍测量;GPS技术;方案
Abstract: the social science and technology development, cadastral surveying and mapping technology is also obtained fast development. Many modern technology to join, for we cadastral survey work smoothly, fast and effective in providing the indispensable help. This paper combines with the author years cadastral experience introduced GPS technology.
Keyword: cadastral; GPS technology; scheme
中图分类号: P271 文献标识码: A 文章编号:
1.GPS技术在地籍测量中的运用
1.1GPS定位原理
GPS定位的基本原理,是利用空间分布的卫星以及卫星与地面点间距离,交会出地面点的位置。因此若假定卫星的位置为已知,通过一定的方法我们又准确测定出地面点A至卫星间的距离,那么A点一定位于以卫星为中心、以所测得距离为半径的圆球上。若我们能同时测得点A至另两颗卫星的距离,则该点一定处在三圆球相交的两个点上。
1.2应用GPS建立地籍首级控制网
1.2.1GPS控制网网形设计原则
1)GPS网一般应采用独立观测边构成闭合图形,以增加检核条件,提高网的可靠性。
2)GPS网作为测量控制网,其相邻点间基线向量的精度,应分布均匀。
3)GPS网点应尽量与原有地面控制点相结合。
4)GPS网点应考虑与水准点重合。
5)为了便于GPS的测量观测和水准联测,GPS网点一般应设在视野开阔和交通便利的地方。
6)为了便于用经典方法联测或扩展,可在GPS网点附近布设一通视良好的方位点以建立联测方向。
7)GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附和线路。各级GPS网中每个闭合环或附和线路中的边数应符合表1的规定。
表1 独立闭合环或附和线路边数的规定
1.2.2拟定观测方案
观测卫星的几何分布对GPS定位的精度具有重要影响,所以为了选择最佳的观测时段,在拟定观测计划时,应首先编制GPS卫星可见性图。最佳观测时间确定后,观测工作的进程计划,涉及到网的规模、精度要求、作业的接收机数量和后勤保障条件等,在实际工作中应根据最优化的原则合理拟定。
1.3应用GPS-RTK建立地籍图根控制网
传统的图根控制测量采用导线(网)方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,而且精度分布不均匀,如果测设完成后,回到内业处理后发现精度不合要求,还必须重测。
利用RTK进行地籍图根控制测量不受天气、地形、通视等条件的限制,控制测量操作简便、机动性强,大大节省人力,不仅能够达到导线测量的精度要求,而且误差分布均匀,不存在误差积累问题。
1.4应用RTK进行地籍碎部测量
1.4.1应用RTK进行碎部测量
地籍碎部测量是地籍调查不可分割的组成部分,目的是测定土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等。由地籍调查规程知,在地籍平面控制测量基础上的地籍细部测量,对于城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点间距允许中误差为5cm。利用GPS-RTK技术完全能满足该精度要求。对于影响GPS卫星信号接收的遮蔽地带使用全站仪等测量工具,采用解析交会法、极坐标法和图解交会法等进行测量,这样有利于加快地籍碎部测量进度。
1.4.2RTK的局限性及其措施
1)RTK的局限性
GPS-RTK进行地籍碎部测量在农村或城市空旷地是可行的,甚至一台流动站大约是一台全站仪工作效率的1.5倍,但一些隐蔽点,如高楼林立的城市内界址点RTK无法采集。这就要求我们用别的办法解决这一问题。实践表明,RTK技术应用于地籍测量能取得很好的效果,在实际生产中扮演着越来越重要的角色。但是在某些环境下会遇到一定的困难,它仍然需进一步改进和完善。
2)解决措施
GPS-RTK与全站仪联合作业就能很好地解决这个问题。有的时候多路径效应对流动站的影响比较大,比如在高楼林立的城市中,流动站天线接收不到GPS卫星的信号,这个时候就需要我们用别的方法来进行观测。
2 GPS技术在地籍测量中的应用实例
2.1测区概况
某测区要求施测1∶500地籍图约18km2,采用GPS技术建立地籍控制网。其网形设计如图1所示。
图1GPS首级控制网
2.2GPS首级网观测方案及精度分析
2.2.1观测方案
使用5台GPS接收机,进行第一时段观测,待观测45min后,将两台GPS接收机原地不动,其他接收机分别移动到其他点位,此时通过边连接方式,进行第二时段观测。直至对布设的所有点全部进行观测完毕,同时注意每个时段分别在观测前、中、后分别记录3次仪器高以及点的记录。
2.2应用RTK建立图根控制点
基准站选在地势较高的地方,使基准站的信号能覆盖其控制区域,在所测区域选择1个基准站。连接好流动站接收机、天线、对中杆后,启动手簿。在测区均匀选择7个点,求取七参数。
在流动站输入转换参数后等设置后,利用已知点进行检测,检测结果与已有成果进行比较。符合限差就可以测量,否则查找原因,重新检测,直至符合限差。
2.3应用RTK进行界址点测量
在进行界址点测量之前,为了提高工作效率,对测图范围内的所有界址点要进行分析和统计,将其分为两种类型:第一种类型是界址点位于开阔地带或较容易到达顶部的高大建筑一角的地方;第二种类型是当建筑物层数较高且不宜到达顶部或较为隐蔽的界址点,则首先利用RTK测设一组图根点,然后再利用全站仪进行测量。
2.3.1应用RTK测定界址点
在已知控制点上架设好基准站,在手簿中输入七参数,利用周边已有同等级以上的控制点进行检查,其点位互差≤5cm,符合限差要求后,便可以对上面提到的第一种界址点位于开阔地带的界址点进行直接测量了。
2.3.2 RTK与全站仪联合测定界址点
对于建筑物层数较高且不宜直接应用RTK测定的界址点和碎部点,可以通过RTK与全站仪联合作业来进行测量,可以分为两个步骤进行。
1)利用RTK测量图根控制点,RTK技术进行控制测量既能够实时知道定位结果,又能实时知道定位精度。
2)利用全站仪和GPS-RTK联合测量碎部点,GPS-RTK也可以随时为全站仪提供图根控制点。应该注意的是在全站仪利用GPS-RTK所测的图根点进行设站时,要进行必要的检核,这样才可以避免GPS-RTK信号遮挡等原因造成的粗差,保证测图精度。
3结束语
地籍测量往往具有范围大、界址点测量琐碎、数据更新快等特点,GPS作为地籍测量中一种测绘技术,具有许多优点,如操作简便、减少人力费用、定位精度高、全天候作业,同时也存在卫星可见度低、信号屏蔽等问题。针对GPS的缺陷性,为了解决GPS无法测量部分地籍碎部点这一问题,提出了GPS与全站仪联合作业的措施。随着技术的不断发展,其在地籍测量中的使用会更广泛。
参考文献:
[1]詹长根,唐祥云,刘丽.地籍测量学(第二版)[M].武汉:武汉大学出版社,2005.
[2]刘大杰.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M].上海:同济大学出版社,1996.
关键字:地籍测量; 权属调查; 界址点
Abstract: This article start from the concept of cadastral survey, measurement content and measurement problems which should be paid attention to in several aspects, analyzes the problems of cadastral survey.
Key words: cadastral survey; ownership; boundary point
中图分类号:P271文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
地籍测量是地籍信息系统的前期工作, 地籍测量的好坏直接牵涉到地籍信息系统的质量, 因此对地籍测量过程中的有关问题进行讨论是十分必要的。在地籍测量中需要进行野外权属调查、地籍测量、地籍产品质量检验、地籍图数据录入和建库等工作过程, 各个环节的质量将直接影响到地籍信息系统的最终质量。本文就地籍权属调查及地籍测量过程中应注意的几个问题进行讨论。
一、地籍测量的概念
地籍测量是土地管理工作的重要基础,它是以地籍调查为依据,以测量技术为手段,从控制到碎部,精确测出各类土地的位置与大小、境界、权属界址点的坐标与宗地面积以及地籍图,以满足土地管理部门以及其它国民经济建设部门的需要。
为满足地籍管理的需要,在土地权属调查的基础上,借助仪器,以科学方法,在一定区域内,测量每宗土地的权属界线、位置、形状及地类等,并计算其面积,绘制地籍图,为土地登记提供依据而进行的专业测绘工作。它是土地管理的技术基础。要求分级布网、逐级控制,遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则。
二、地籍测量内容
1、根据地块权属调查结果确定地块边界后,参照表10-2设置界址点标志。
表10-2界址种类和适用范围
2、界址点标志设置后,按照下述“二”中的测量方法进行地籍要素测量。
3、测量内容:城镇各级居民点内部包括区划、权属、地类、地形四要素的所有面、线和点状对象,外加等高线和高程注记点。
三、地籍测量方法及精度要求
测量方法:原则上采用数字地面测量,即使用全站仪或其他解析型地面测量仪器,配合棱镜,实地测量测站至待测碎部点的方向、距离和高差,同时输入待测点图式编号及其相关点的连接码,并采集待测对象的主要属性数据。
精度要求:
地物(貌)点测定精度
①地物(貌)点分类
地物(貌)按点位精度要求分为三类:
A、类地物点。又称主要地物点,指主干街巷或支巷的拐点和巷侧建筑物的明显角点。
B、类地物点。又称次要地物点,主要指设站施测困难的城镇明显建筑物角点和村庄内明显建筑物角点。
C、类物(貌)点。除上述两类地物点的其他地物(貌)点,主要指无法准确定位的地物(貌)点。
②平面精度
地物(貌)点相对于邻近图根点的点位中误差,应不超出表7.2的对应规定范围。
同类邻近地物(貌)点间的距离中误差应不超出表7.2的对应规定范围。
森林隐蔽等特殊困难地区可按表7.1规定值方宽50%
表7.1地物(貌)点平面点位中误差(厘米)
③高程精度
地物(貌点)高程精度按表7.2等高线间内插点高程中误差要求。
表7.2 等高线间内插点的高程中误差
四、地籍测量应注意的问题
1、权属调查表填写
由于权属调查技术性强、工作量大、参与人员多且水平不同等原因, 填写后的地籍调查表往往会出现单位名称填写不一致、土地使用性质不统一、相邻宗地四至不衔接、填表字迹潦草或使用简化字等一些情况。特别是一个单位在该区有多块宗地或者是填写宗地四至单位时容易出现此类情况, 这将影响到建立信息系统时不能正确地自动的归户; 另外, 在填写土地使用者性质时, 本应填写全民或集体或个体或个人, 而出现了国营或国有或
私营这样的名词; 还有在填写宗地四至时, 如两宗地共用一堵墙时, 则只能出现两宗都至墙中, 或一宗至墙内另一宗至墙外, 但填出了两宗都至墙外或墙内等情况; 有的表填写字迹潦草、使用简化字, 让人难以辩认, 表的内容填写未全、任意涂改等现象。为避免上述情况的出现, 在实际作业过程中, 以街坊划分作业单元, 采用申报 调查勘测均在同一时期由同一作业组实施一步到位的作业模式, 并要求填表时应做到内容填写齐全, 用词规范, 字迹清楚工整, 不得涂改, 只能划改, 同一内容的划改不得超过两次, 划改处应加盖划改人的印章。这样可以有效地防止差、错、漏, 做到责任明确, 从而达到确保外业权属调查质量的目的。
2、共用宗地的处理
一个地块被几个权属单位共同使用, 而其间又难以划清权属界线, 这样的地块称为共用宗地。对共用宗地的处理方法一是分宗填写地籍调查表, 二是只填写一份地籍调查表, 在表中注明各权属单位分摊面积。对于前者, 共用宗地有多少个土地使用者就填多少份地籍调查表, 表上的内容按各分宗地填写。这样做的好处是所填内容详细, 调查表和土地登记申请书、审批表形成了一一对应的关系。但其弊端也是显而易见的, 其一增大了填表的工作量,其二增大了复杂程度, 在填写四至时, 如遇一个土地使用者使用几个地块则不得不写清几个地块的四至; 为填清界址标示, 又得设置内部界址点, 增加了宗地草图和地籍图的负荷量, 填表时如不小心还会造成表与表之间的相互矛盾。因此应该采取第二种方法, 这样可以克服方法一的缺陷。
3、提高界址点精度的措施
规程规范对界址点精度的要求是较为严格的,这就要求野外作业者要总结各种有益的经验, 提高测量精度。一般来说, 我们应该从以下几个方面加以控制。
(1)作业前要严格进行仪器检校。特别是光学对点误差和2C 值误差对测量精度产生的影响较大。
(2)要严格控制转站。在一般情况下, 连续转站不得超过3次, 这一点一般都能做到。
(3)因地籍测量一般在城镇且建筑物较密集, 所布导线边长都较短,故测站定向时应尽量选择长边。
(4)碎部测量立棱无论在什么位置, 都能准确测定。
(5)在困难地区。尤其在老居民区, 先测, 用支点向内部多打散点, 然后用丈量及边长交会等多种方法进行测量。
(6) 对隐蔽的界址点可以采用引点距离交会法和直线延伸法等测量方法, 以提高测量精度。
(7)采用层层把关、严格检查的作业制度。为此可以设计解析界址点精度检查表、相邻界址点。之间及相邻界址点与地物点之间精度检查表、不相邻界址点之间及不相邻界址点与地物点之间精度检查表等, 这三种表格可供外业自检及质检部门抽检, 并做精度统计。
4、界址点测量与数据处理
目前, 界址点、地物特征点的数据获取采用全野外解析法进行, 通常采用外业数据采集软件进行, 如武汉瑞得的RDMS、南方公司的CASS、清华三维的EPSW 电子平板等系统。其数据采集的一般过程为: 核对界址点、测量界址点和地形点、绘制草图、数据录入、数据编辑、地籍图绘制、地籍数据入库。在实际作业中要做到:( 1)先核对地籍元素, 然后进行测、算、绘作业,以确保外业权属调查数据的正确;
关键词:数字测绘;3S技术;数字国土
随着以数字测绘、全球定位系统、遥感和地理信息系统为代表的现代测绘技术体系的建立,4D产品以及高精度、高效率的新型测绘仪器的出现,地籍测量与现代测绘新技术的结合逐渐紧密,使地籍测绘从理论到实践发生了根本性变化。现代地籍测量主要是指利用现代测绘技术以一定的精度测定土地界、土地权属位置、土地面积并以反映土地利用类型、分布状况以及质量等级的专门测量,它为国家土地管理部门提供具有现时性的土地详查资料,并为土地登记提供依据。同时,应国土资源部“一五”规划的要求,“数字国土”工程已全面展开,因此,地籍测量必须为进一步建立地籍数据库和地籍管理系统提供准确、合理、规范、全面的基础数据。传统的地籍测量手段已经难以满足实际工作的需要,现代测绘技术和方法正发挥着巨大作用。
1 现代地籍技术的测量模式
地籍测量专业性强,地籍数据具有法律效力,对数据精度要求高,配套的成果资料现时性强,同步变更需及时。因此,根据地籍测量所特有的专业性,现代测绘技术对于地籍测量来讲,主要有野外数字测量、GPS测量、数字摄影测量与遥感、内业扫描数字化测量4种模式。受环境和技术的约束,这些模式各有优、缺点,但能相互补充,从而实现地籍信息的全覆盖采集。
1.1 野外数字澜置模式
数字测绘技术充分利用现代信息产业和计算机制图理论发展的最新成果,成为现代测绘的主流。全野外数字测绘产品主要是全野外测绘的基础数字地形图、地籍图,是建立适用于国土、规斯.房产、城建、水利、电力等部门地理信息系统的主要基础信息库来源。地籍也是如此,地籍数据库和地籍管理系统质量的好坏,取决于运用这种测量模式采集的数据。同时如果基础数字测绘产品质量标准较好,可供不同部门使用,避免资金的重复投入。
针对数字地籍测量的三个环节——确权、测量、编绘,作业流程的科学化是保证质量的关键,同时还要注意作业工具的合理选择与搭配。野外数字测量主要使用的是全站电子速测仪,根据所搭配使用的硬件不同分为3种方式:
(1)全站仪+电子记录簿+测图软件。这种方式是利用全站仪在野外实地测量各种地籍要素的数据,在数据采集软件的控制下,实时传输给电子记录簿,经过预处理后,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。全站电子速测仪、电子手簿是目前最新的测量仪器,同传统的测量手段相比,智能化方面有了很大的进步,能够实现角度、距离的自动计算,技术容易掌握,但受硬件设备的限制,操作可视性较差,草图容易出错,功效不高。
(2)全站仪+便携式计算机+测图软件。这是一种集数据采集和数据处理于一体的数字式地籍测量方式。通过全站仪在实地采集全部地籍要素数据,由通信电缆将数据传输给便携式计算机,数据处理软件实时处理并显示所测地籍要素的符号和图形,原始采样数据和处理后的有关数据均记录于相应的数据文件或数据库中。由于现场成图,具有直观、快速、高效的优点,但价格昂贵、野外环境适应能力较差。
(3)全站仪+掌上电脑(PDA)+测图软件。作业方式与全站仪+便携式计算机+测图软件方式相同,采用蓝牙传输,这种系统定位于地籍数据的前端采集部分,通过使用体积较小、便于携带的PDA来满足外业测量的智能化、电子化要求。从地籍测量外业的结果来看,该系统具有多种数据格式的融合显示、多种地籍测量方法的可视化实现、自由测站的自动化计算功能,并且掌上电脑价格低廉、操作简便、现场成图、速度和效率都很高。这种系统虽然不完善,随着硬件和软件的发展,前景十分广阔。
1.2 GP8测量模式
GPS本身就是现代测绘技术的一种标志。在现代地籍测量中主要用GPS控制整个测区,以满足精度的需要。随着RTK技术的迅速发展,GPS+RTK技术几乎覆盖整个测量领域。这种测量模式能实时地获取地籍要素坐标信息,能在满足地籍测量高精度的前提下,在作业现场提供经过检验的测量成果,摆脱后处理的负担和外业返工的困扰。GPS—RTK技术卡要有两种方式:
(1)GPS-RTK接收机+测图软件。利用GPS—RTK接收机在野外实地测量各种地籍要素数据,经过GPS数据处理软件进行预处理,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。GPS-RTK接收机是一种实时、快速、高精度、远距离的数据采集设备。其显著的优点是控制点大大减少,测量效率大大提高。其存在的缺点是必须绘制测量草冈,一些无线电死角和卫星信号死角无法采集数据,必须用全站仪进行补充。
(2)GPS-RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。这种模式将克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。
1.3 数字摄影测量与遥感模式
应用数字摄影测量与遥感模式进行地籍测量前景非常广阔。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源,以激光测距系统(LIDAR)、激光成像雷达、双天线SAR系统、数字摄像机、GPS/INS为主体的机载三维数字摄影测量系统等多种数据获取手段的迅速发展,不但能完成地籍线划图的测绘,还可以得到各种专题的地籍图,同时利用卫星遥感进行土地资源调查和土地利用动态监测,为快速及时的变更地籍测量作好参照。由于地籍测量的精度要求较高,数字摄影测量主要以大比例尺航空像片为数据采集对象,利用该技术在航片上采集地籍数据,其控制点和目标点主要采用航测区域网法和光束法进行平差,即所谓的空三加密,进而通过专有数字摄影测量的数据处理软件,完成地籍测量的内外业。
数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强,既具有线划地图的几何特征,又具有数字直观、易读的特性;地籍图上的界址点完善。不受通视条件的限制;除要用GPS像控和地籍权属调查外,大部分工作均是在内业中完成,既减轻了劳动强度,又提高了工作效率,是一种广有前途的地籍测量模式。
1.4 内业扫描数字化测量模式
用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据,而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到,或把已有界址点的坐标数据输入计算机,然后将这两部分数据叠加,并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。
“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式,即在已有的地形图上根据地籍台账实地标绘宗地界址线,划分街道、街坊、调查区及编号,调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数,标示不清或精度不符时,可待日后做地籍调查和变更填补;这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强,并且具有完备的控制点和目标点。
鉴于现代测绘技术存地籍测量中的几种模式,可以总结现代地籍测绘技术的几个特点:专业性、数字化、网络化,即以数字化的采集模式获取具有很强专业性的地籍要素,并最终建立地籍数据库和地籍管理信息系统,以实现网络办公自动化。但是上述四种模式以及各种组合方式各有优、缺点和适应范围,因此在很大程度上并不是单独使用。根据测区的实际情况、各种模式的适用环境和作业单位的实力背景,可以选择经济、高效的测量模式,以达到地籍测量的精度要求。
2 现代地籍测绘与“数字国土”的关系
现代地籍测绘、地籍信息系统与“数字国土”三者有着密切的关系。现代地籍测绘为建立地籍信息系统提供基础数据,但为了有效管理和共享大量的地籍测绘成果,需要建立一个地籍信息系统,进而就可以存放各种图形和属性等信息,并对国土资源部门进行从“部”到“厅”到“局”的各种行政级别上的空间应用分析。在各种先进的信息技术、空间技术等的作用下,人们共享该数据库资源。“数字国土”包括广泛的数据和信息,高分辨率影像和数字地图是其中的重要数据之一,地籍测绘正是地籍信息系统建设及其网络体系建设即“数字国土”的重要内容。现代地籍测绘、地籍信息系统和“数字国土”的关系。
3 现代地籍测绘技术的基本框架
现代测绘技术是运用到地籍测量中的一些先进的技术和方法,它是融地籍测量外业、内业于一体的综合性作业系统。其最大优点就是在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库,并通过一定的途径建立地籍管理系统,为完成“数字国土”工程、实现电子政务和现代地籍管理奠定基础。现代地籍测绘主要是采用自动采集地籍要素的方式,利用全站仪、计算机或PDA采集地籍要素,传输到计算机上,运用专用的地籍数据处理软件,对其进行分析、整理、编辑和入库。其基本流程为:
(1)资料分析:对测区已有的地籍数据进行分析,熟悉测区地形,根据本身已有的设备和最终建立地籍数据库的要求确定采用何种测量技术。在资料分析过程中,可以考虑能否使用“准地籍测量”。
【关键词】 测绘技术;地籍测量 ;数字国土
中图分类号:P271文献标识码: A 文章编号:
1.现代地籍测量技术—数字测绘
地籍测量是指在土地管理工作基础上,利用测量仪器,采用科学的方法,在调查区域内,测量每宗地的地籍要素的过程。全数字测绘是在现代机助制图技术下发展起来的高新测图技术,充分利用现代信息产业和计算机制图理论。是以传统的白纸测图原理为基础,采用数据库技术和图形及数字处理方法,实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图。使用全数字测绘技术,实现一体化作业,将传统的逐级控制方法与现代测量技术手段相结合,减轻了室外作业的强度,缩短了成图周期,保证了成果的高精度,又保证了作业的高速度,使整个作业流程方便快捷,作业人员得心应手。
2.数字测绘的应用
2.1数字测绘的模式:野外数字测量主要使用全站电子速测仪,而根据搭配使用的硬件不同,可以分为三种方式:
(1)全站仪+电子记录簿(如Pc—E500,GRE3,GRE4等)+测图软件。这类方式利用全站仪在野外实地测量各种地籍要素(控制点和目标点)的数据,在数据采集软件的控制下,实时传输给电子记录簿,预处理后,按相应的格式存储在数据文件中,同时配绘草图,供测图软件进行编辑成图。全站电子速测仪和电子手簿是目前最新的测量仪器,同传统的测量手段(外业白纸测量、内业数字化)相比,智能化方面有了很大的进步,能够实现角度、距离的自动计算,而且技术容易掌握,但是受硬件设备的限制,操作的可视性较差,草图容易出错,功效不高。
(2)全站仪+便携式计算机+测图软件。这种方式是一种集数据采集和数据处理于一体的数字式地籍测量方式。通过全站仪在实地采集全部地籍要素数据,由通信电缆将数据传输给便携式计算机,数据处理软件实时处理并显示所测地籍要素的符号和图形,原始采样数据和处理后的有关数据均记录于相应的数据文件或数据库中。由于现场成图,具有直观、快速、高效的优点,可价格昂贵、野外环境适应能力较差。
2.2数字化测绘的作业流程:
(1)地籍测图准备:目前应用数字法进行地籍测量前,应做好以下准备工作:根据城镇地籍调查的范围,划分好区、街道街坊;进地籍权属调查,实地标出每宗地界址点的位置;布设控制网;划分每个作业小组的测区范围。
(2)地籍控制测量:地籍控制测量是为地籍细部测量和日常地籍测量服务的,具有传递点位坐标及限制测量误差传播和积累的作用。在地籍测量工作中,为了限制测量误差的积累,保证必要的测量精度,使各街区测绘的地籍图能够拼接成一个整体,就必须先在全调查范围内选定一些控制点,构成一定的几何图形,用精密的测量仪器和精确的测算方法,在统一的坐标系统中,确定它们的平面位置和高程,再以这些控制点为基础测算其他细部点的坐标。这个过程通常采用GPS卫星定位技术建立控制网。
(3)地籍细部测量:地籍细部测量采用GPS(RTK)、全站仪配合的草图方式测图,关键的部分绘制在草图上。草图的清晰、明了对内业工作至关重要,草图绘制的比例尺不宜过小,要使地物之间的相对关系大体能够得到体现。地籍细部测量主要包括:野外数据采集(数字法地籍测图时,野外数据采集的方法按记录器的不同可以分为:电子手簿录模式、便携机记录模式、电子速测仪数据存储卡记录模式、GPS测量模式)、数据传输(野外数据采集后,用专用电缆将外业采集的数据传输到计算机,一般每天野外作业后都要及时进行数据传输,以避免数据丢失)、数据处理(首先进行数据预处理,即对外业采集数据的各种可能的错误检查修改和将野外采集的数据格式转换成图形编辑系统要求的格式,接着对外业数据进行图形生成,建立图形文件等操作,再进行等高线数据处理,即生成三角网数字高程模型(DTM)、自动勾绘等高线等)。
(4)面积量算汇总:在错误修正后,按照从整体到局部,层层控制,分级量算,块块检核,按面积平差的原则进行面积量算、面积平差和面积汇总等工作。
(5)图表生成:最后在检核无误的情况下利用制图软件的功能生成地籍图、宗地图、界址点成果表、宗地面积绘总表、土地面积分类表等图表文件。
3.现代地籍测绘与数字国土
现代地籍测绘、地籍信息系统与“数字国土”三者有着密切的关系。现代地籍测绘为建立地籍信息系统提供基础数据,但为了有效管理和共享大量的地籍测绘成果,需要建立一个地籍信息系统(其核心就是数据库),进而就可以存放各种图形和属性等信息,并对国土资源部门进行从“部”到“厅”到“局”的各种行政级别上的空问应用分析。在各种先进的信息技术、空问技术等的作用下,人们共享该数据库资源。息系统建设及其网络体系建设即“数字国土”的重要内容。
4.结束语
传统方法是先进行地籍调查,并在实地标定界址点、量取界址边及相关元素、填写地籍调查表,地籍成图是先测界址点后根据宗地草图装绘,出宗地图后再签字盖章。此方法浪费人力物力并且效率不高。随着数字化技术在地籍测量中的广泛应用,地籍图中的每个点都有解析坐标,以前的方法已不再具有明显的优势。本文所介绍方法的优点是:
(1)节省人力,每个作业组只需要 名技术工人和 名作业员。
(2)效率高,由于是由作业员打点,并且许多房屋及其它地物能连线者均已连线,或按一定的编码规则已编码,这样给内业编绘带来了极大的方便,初编图时绝大部分地物都已编绘成图,外业只需 次调绘即可成地籍图。
(3)差错少,因为调绘时对所有的构筑物和建筑物均进行全面的调绘,这样就对已绘成图的部分进行了全面的检查,对错误部分可进行彻底纠正。另外,地籍调查过程实际上也是对地籍图的检验过程。通过地籍调查也可以纠正测量中的一些错误。
(4)权属调查时不需量测界址边,只需对界址边进行检测需量测宗地中的建筑物,只要对其进行检查即可。相邻宗间确认界线正确时即可互相签字盖章确认界址线,避免了宗地在确认界址线后因无宗地图而拒绝签字盖章的现象,跟本上提高了权属调查的速度。
【参考文献】
[1]覃其进.浅谈数字化技术在地籍测绘中的应用[J].广西地质,2001
【关键词】地籍测量;现代测绘技术;3S技术;数字测绘
1 前言
为了有效应对社会信息化的发展趋势,我国的国土资源在提出了“数字国土”理念,其相关工程目前也已经进入了实施阶段,并取得了丰硕的成果。数字国土理念给地籍测量提出了更加严格的要求,不仅要求能够构建起完善的地籍管理系统,也需要健全的地籍数据库为系统提供支持,所以当前的地籍测量必须要能够为该系统和数据库提供规划化、高度精确化以及全面合理的基础数据。此时,我们如果再采用传统的测绘技术,以上要求显然是无法满足的,因此,在地籍测量中应用现代化的测量技术是必然之举。
2 地籍测量中现代化测绘技术的应用
现代化测绘技术的有效和广泛应用促进了我国地籍测量的现代化。所谓的现代化地籍测量主要是指,借助于目前现有的各种现代化测绘技术,对土地权属位置、土地境界、土地类型、土地面积等进行一定精度的测定,掌握我国各种类型土地的分布情况和质量情况的专门化的测量活动。现代化地籍测量的成果能够我国的土地管理部门提供具有较高现时性的土地详查资料,是土地登记的重要依据。
2.1 GPS在地籍测量当中的应用
GPS是“Global Positioning System”的缩写,即全球定位系统,它的出现可以说本身就是促进测绘技术现代化的一个重要标志性技术。在现代化的地籍测量当中,测量人员为获得更高的测量精度,一般均会采用GPS技术来对整个测区进行控制。RTK(Real-timekinematic,实时动态差分法)或者说GPS-RTK技术,是一种新型的但是目前常用的GPS测量方法,该方法允许地籍测量人员在进行野外测量时获得厘米级的定位精度,同时,该种技术方法可以实时地获取地籍要素的坐标信息。GPS-RTK技术不仅充分满足当前地籍测量高精度的要求,还可以在测量作业的现场便获得经过校验的测量成果,测量效率大幅度提高。目前,GPS-RTK技术在地籍测量当中主要有两种应用方式:
第一种方式,“GPS-RTK设备+测图软件”。GPS-RTK设备具有远距离、高精度、快速和实时接收GPS数据信号的能力,它主要负责在野外接受实地测量所得各种的地籍要素的相关数据,该数据经过GPS数据处理应用程序预处理之后,便以数据文件的形式被存储下来,另外绘制出相应的草图,经过专业应用程序编辑之后便可以获得所需的测量图。“GPS-RTK设备+测图软件”的应用方式因为不需要过多的控制点,所以能够在很大程度上提高地籍测量的工作效率,但是因为卫星信号死角的约束,导致某些数据无法采用该种应用方式采集,必须再利用全站仪进行补充性测量。第二种方式,“GPS-RTK设备+测图软件+全站仪+PDA”。PDA(Personal Digital Assistant,掌上电脑)具有移动办公的能力,特别是野外作业时,PDA往往重要的辅助工具之一。该种应用方式能够有效适应各种地形环境下的测量工作,并且测绘工作能够采用任意比例尺的地籍图,最终实现高效率、高精度、高速度、零障碍、全天候的内外业高度集成化的地籍测量。
2.2 “遥感+数字化摄影技术”在地籍测量当中的应用
“遥感+数字化摄影技术”在地籍测量当中可以说是应用前景非常光明。高速机动、高分辨率、多元化平台、高光谱、多传感器和多时相已经成为当前航空航天影像的显著特征,因此,人们在获取地理空间信息并进行地理空间信息更新时,高分辨率乃至超高分辨率的卫星遥感图片越来越受到重视。科学技术的发展让机载三维数字摄影测量系统可以拥有数字摄像机、双天线SAR系统、激光成像雷达、激光测距仪、GPS/INS(全球定位系统+惯性导航系统)等更加多样化、高科技化的手段。这些技术手段在为地籍测量提供高精度测量数据的同时,还能够提供三维立体数字地籍图、正射影像地籍图等专题性的地籍图类型;另外,卫星遥感的实时性优势是其能够动态化监控我国的土地利用情况。“遥感+数字化摄影技术”当中的数字化摄影技术应用于地籍测量当中时,其数据采集对象主要是大比例尺航空像片,采用空三加密(即控制点和目标点采用航测区域网法和光束法进行平差)进行地籍数据采集,进而满足地籍测量对于地籍数据精度要求较高的实际情况。获得的大比例尺航空像片经过专业的数据处理程序处理之后便完成了地籍测量的内外业。
数字摄影测量与模式得到的地籍图信息丰富,实时性强,既具有线划地图的几何特征,又具有数字直观、易读的特性;地籍图上的界址点完善,不受通视条件的限制;除要用GPS像控和地籍权属调查外,大部分工作均是在内业中完成,既减轻了劳动强度,又提高了工作效率,是一种广有前途的地籍测量模式。
2.3 内业扫描数字化测量技术在地籍测量当中的应用
用扫描数字化方法对已有地形图或地籍图采集数字化地籍要素数据,而界址点的坐标数据则由之前所述的两种模式测出和计算得到,或把已有界址点的坐标数据输入计算机,然后将这两部分数据叠加,并在数据处理软件的控制下得到各种地籍图和表册。“准地籍测量”就是近年来出现的内业扫描数字化模式,即在已有的地形图上根据地籍台帐实地标绘宗地界址线,划分街道、街坊、调查区及编号,调查宗地座落、地名、门牌号码、房屋结构及层数,标示不清或精度不符时,可待日后做地籍调查和变更填补;这种地籍测量模式的前提条件是要求测区内的地形图或地籍图现时性强,并且具有完备的控制点和目标点。
3 结束语
目前,地理信息系统、全球定位系统、遥感技术以及数字测绘技术共同构成了今天的现代化测绘技术体系,特别是以这些技术为基础的各种先进测绘设备的出现,给地籍测量的影响只能够用翻天覆地来形容。地籍测量是服务于土地管理的一种专业测量,有其自身的特殊背景,它是城镇地籍调查中不可分割的重要组成部分,与现代测绘新技术结合紧密,研究地籍测量不仅可以促进国土资源管理水平的提高,还能促进当代高新测绘技术在城市测量中的应用不断的发展与创新。
参考文献
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[3]刘佩顶.数字化测绘技术在城镇地籍测量中的应用[J].硅谷,2010,(14):52-54
[4]曹俊茹,宋振柏,孔维华.几种测量规范对地籍测量精度要求的分析[J].淄博学院学报(自然科学与工程版),2002,(04):213-214
关键词:连续运行卫星定位综合服务系统(CORS);无人机航空摄影测量;地籍测量
地籍测量过程中首先应该界定地籍测量的范围,之后根据国家等级控制点在测量范围内选择几个合适的控制点,进而得到控制点的平面位置,简而言之就是进行地籍平面控制测量工作;选定控制点之后,进行地籍要素的测定工作,以及测定出附属地物的具置,并将其绘制到图纸上;紧接着进行地籍的原图绘制工作,该项工作需进行面积的量算以及汇总工作,并要做好检查和验收工作。综上所述,地籍测绘工作是具备一定流程的,工作共成长应遵循土地权属调查为先导的原则。
随着我国城镇化的不断发展以及农村建设的快速飞跃,地籍测量工作在当前的城镇建设中占有了越来越大的比重。地籍测量工作是一项政府测绘工作,做好地籍测绘工作有利于更加清晰的了解土地的属性、用途、位置、经济价值以及面积等关系。目前农村集体土地使用权登记发证工作正在进行,该项目时间紧、任务重、质量要求高。传统地籍测量一般采用数字化测图的方法,首先进行首级控制测量,在首级控制点的基础上布设导线控制点及图根点,然后使用全站仪进行宗地界址点及碎部测量。数字化测图方法需要分级布网,层层控制,需要耗费大量的人力物力,效率比较低下。使用该方法难以在规定时间内完成农村集体土地使用权测量任务。
1 测绘新技术在地籍测量中的应用
1.1无人机航空摄影测量技术
无人机具有机动灵活、成本低、拍摄范围广等优势,它的出现解决了小面积低空摄影测量的关键问题,可以快速高效的获取高精度低空影像,成果更具现势性。
使用无人机低空摄影测量系统进行地籍测量工作的主要内容包括获取测区影像数据、野外像控点布设及测量、内业空三加密以及数字测图等几个主要步骤,其中内业空三加密主要输出加密后的影像、DEM数据、记录影像大地坐标和3个角元素的文件、记录自动提取的特征点的大地坐标文件、精确匹配后确定的用于相对定向和空三平差的定向点影像坐标文件、相机文件空三精度报告以及照片的外方位元素等,经过空三加密后的影像可直接导入进行数字测图。
根据无人机低空摄影测量和全野外数据采集两种成图方法的比较结果,无人机低空摄影测量地物点的平面位置中误差和间距中误差完全满足TD/T1001-2012 《地籍调查规程》的要求,而且具有以下优势:
1.1.1无人机飞行高度较低,几乎不受空域管制、起降场地和云层影响,只要风力不大于五级,多数天气可以航摄。因此,无人机技术获取影像快捷方便、实时性强。
1.1.2对于农村居民地院落内部的地物,受通视条件限制,使用全野外数字测图方法采集时很难测量,需耗费较多的时间,而采用低空航测则可以比较方便的进行测绘,且地物错漏少,成图精度均匀。
1.1.3无人机低空摄影测量内外业相结合,可减少外业人员和设备的投入,能够有效减轻工作强度、提高工作效率。
1.1.4成果丰富,可同时获取数字线划图和正射影像图,二者叠加便于测量成果的检查 同时,使用正射影像图(或快速影像拼接图)可以省略权属调查过程中绘制草图的工作,能够提高调查效率和准确度。
1.1.5低空航摄可获取高分辨率的数字影像,能够有效提高成图精度。如果采用无人机加载四拼组合相机,还可以同时满足高程测量要求,尤其适宜于地形地籍图测绘。
但是,无人机低空航空摄影测量也有其明显缺陷,即界址点的精度达不到TD/T1001-2012 《地籍调查规程》规定的测量中误差5cm的精度要求,因此,界址点需要全野外测量。
1.2连续运行卫星定位综合服务系统(CORS)
1.2.1连续运行卫星定位综合服务系统(CORS)介绍
连续运行卫星定位综合服务系统(CORS)由基准站子系统、数据处理子系统、通信子系统和用户应用子系统四部分组成,各子系统由数据通信子系统互联,形成一个分布于整个城市的局域网。各基准站按设定的采样率进行连续观测,通过通信系统实时将观测数据传输给数据处理中心,数据处理中心首先对各个站的数据进行预处理和质量分析,然后对整个数据进行统一解算,估算出网内的各种系统误差改正项,获得本区域的误差改正模型。然后向用户实时发送GPS改正数据,用户只需要一台GPS接收机,便可得到高精度的可靠的定位结果。
1.2.2 CORS在地籍测量中的应用
1.2.2.1地籍控制测量
地籍测量中需要进行导线控制点、图根控制点测量工作,传统的导线测量、图根控制测量一般使用全站仪,效率相对低下。利用CORS技术测量地籍控制点具有以下优点:
1.2.2.2测量速度快、效率高。采用全站仪布测每组需要测量人员6人(2人选点,4人测量)。若采用CORS,则只需要的测量人员仅3人,且节约时间,采用CORS技术测量控制点功效将提高3倍以上,节省人员开支2倍。
1.2.2.3控制点选点灵活、适当,随机性强。使用CORS测量控制点选点可采用两两通视的办法,根据界址点和细部点的情况可疏可密,尤其对死胡同或封闭的院落,选点优势更为明显。另外可根据实际情况,在施测该街坊前1~2d进行布测,避免过早布测控制点,造成控制点丢失或破坏。
1.2.2.4减少测区布网层次,控制点精度较高且均匀。常规控制测量方法是先进行首级控制,然后进行导线测量,最后加密图根点。而使用CORS测量可以直接加密图根点。采用CORS测量的每一个图根点都是独立观测的,精度较均匀。
1.2.2.5界址点、碎部点测量
在信号良好情况下,可以采用网络RTK直接对界址点、地物点进行数据采集。遇到数据采集量较多,影响信号接收时,则使用全站极坐标法施测界址点。有时也需采用两者结合的方法,更有利于提高作业效率。为保证测量精度,除数据采集时对中杆气泡严格居中外,流动站测杆中心尽量贴近点位。进行界址点测量时,每个界址点需测量两次,较差小于5cm时取平均值使用。
利用CORS方法虽不能够提高界址点测量的精度,但其测量结果精度完全可以满足地籍测量的需要。同时可以提高工作效率,从而极大地节约了时间,提高了经济效益。
2 结束语
在地籍测量中,连续运行卫星定位服务综合系统(CORS)、无人机航空摄影测量均得到了广泛的应用,并明显的减轻了劳动,提高了工作效率,保证了成果质量。当然,也存在一定的问题,例如CORS系统缺乏必要的检核条件、高程数据不稳定,无人机航空摄影测量界址点精度达不到TD/T1001-2012 《地籍调查规程》规定的测量中误差5cm的精度要求等。相信随着测绘科技的发展,测绘新技术在地籍测量中将得到更广泛的应用。
参考文献:
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[3]潘宝玉、肖庆军、刘军等.基于无人飞行器开展村庄地籍测量的应用探讨[J].地矿通报.2012,(02).
关键词:GPS定位系统;RTK;地籍测量
中图分类号:P228 文献标识码: A
GPS定位系统的优势
GPS定位系统,全称为“授时与测距导航系统/全球定位系统”(Navigation Timing and Ranging /Global Positioning System),简称为“全球定位系统(GPS)”。
与传统的测量技术相比,GPS定位技术有以下特点:
(1) 观测站之间无需通视。传统测量要求测站点之间既要保持良好的通视条件,又要保障三角网的良好结构。GPS测量不要求观测站之间相互之间通视,这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间,同时也使点位的选择变得甚为灵活,这样避免了常规地籍控制测量点位选取的局限条件,同时也没有常规三角网(锁)布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求,只要使用的GPS仪器精度与地籍控制测量精度相匹配,控制点位的选取符合GPS点位选取要求,那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍规程要求
(2) 定位精度高。现已完成的大量实验表明,在小于50km的基线上,其相对定位精度可达10-6~2×10-6,而在100~500km的基线上可达10-6~10-7。随着观测技术与数据处理方法的改善,可望在大于1000km的距离上,相对定位精度达到或优于10-8。
(3) 观测时间短。目前,利用经典静态定位方法,完成一条基线的相对定位所需要的观测时间,根据要求的精度不同,一般约为1~3h。快速相对定位法,其观测时间仅需数分钟至十几分钟。
(4) 操作简便。GPS测量的自动化程度很高,在观测中测量员的主要任务只是安装并开关仪器、量取仪器高和监视仪器的工作状态和采集环境的气象数据,而其他观测工作,如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。另外,GPS用户接收机一般重量较轻、体积较小,因此携带和搬运都很方便。
(5) 全天候作业。GPS观测工作可以在任何地点、任何时间连续地进行,一般也不受天气状况的影响。
基于以上优点,GPS卫星定位新技术的迅速发展,给测绘工作带来了革命性的变化,也对地籍测量工作产生了巨大的影响。由于GPS具有布点灵活、全天候、速度快、精度高等优点,使GPS技术在国内各省市的地籍测绘中得以广泛应用。
表1是几种常用GPS定位方式的精度比较。从表中可以看出,应用GPS快速静态能够满足地籍控制测量的精度要求,RTK、网络RTK能满足地籍图测绘、界址点测量的精度要求,常规差分GPS和事后差分GPS 、广域差分GPS能满足土地动态监测的要求。下面将具体介绍几种GPS测量模式在地籍控制测量、地籍碎部测量和地籍调查中的应用。[1]
表1 几种常用GPS定位方式精度比较
GPS定位技术在地籍测量中的应用
地籍控制测量:
首先在测区内布设首级控制网,边长大于15km的长距离GPS基线向量,采用常规静态测量方式;边长在10~15km的GPS基线向量,采用快速静态GPS测量模式;边长小于5km的一、二级地籍控制网的基线,采用RTK方法,对于观测条件复杂等不利于GPS观测的地方采用传统测量方式-导线测量,首级控制网布设完毕后,计算测区范围内准换参数。
地籍图测量:
地籍图测量是测定地块(宗地)范围内的细部信息,测量工作量大、精度要求高、工作环境复杂、人为因素影响大。对于地形开阔、上层无遮挡的地物,应用RTK 技术测定每一宗土地的权属界址点以及测绘地籍图,同测绘地形图一样,能实时测定有关界址点及一些地物点的位置并能达到要求的厘米级精度。将GPS 获得的数据处理后直接录入GPS 系统,可及时地精确地获得地籍图。对于地形复杂,无法直接到达的地物,采用RTK测量方式布设图根控制点,使用全站仪测量其坐标点。
界址点测量:
土地勘测定界(含界址点测量)工作中,主要是测定地块(宗地)的位置、形状、面积、数量以及地块(宗地)内的细部信息如房屋、围墙的位置、面积等数据。由地籍调查规程所知,在地籍平面控制测量基础上的地籍碎部测量,对于城镇街坊界址点及街坊内明显的界址点间距允许误差为±10cm,城镇街坊内部隐蔽界址点及村庄内部界址点间距允许误差为±15cm。因此,利用RTK测量模式能满足上述精度要求,同时相对于传统测量方式,采用RTK方式进行碎部测量速度快,作业效率高。同全站仪一样,RTK测量单点的时间需要几秒到几十秒,但是,它不要求通视,不需要频繁换站,减少了全站仪频繁换站所花的时间,而且可以多个流动站同时工作,且其测量误差为随机产生,不会随着距离的增加产生误差积累。工作开展时测量员可跟着地籍调查员,在不同宗地指界完成后随时进行界址点测量,避免因界址点丢失、损坏给后续工作带来麻烦。同时,可以随时对地籍图内未进行的标注的新增地物进行更新,使其最大限度的满足现势性的要求。
土地变更调查:
近20年和今后数十年内,是我国经济快速发展时期,土地利用的形式也发生一系列的变化。因此,随时摸清土地利用形式的变化,进行土地利用变更登记,将是我国各级土地管理部门的一项重要的和经常性的工作。
土地变更调查中,通常对应不同的位置精度要求,在采用GPS测量模式上,可以使用单点定位、常规差分GPS、PPK、广域差分GPS等方式。这些GPS测量方式,可成倍地提高土地利用变更调查和动态监测速度,其精度和可靠性得到极大的改善,克服了传统方法的种种弊端,省时省工,适用于各种各样复杂的变更情况,真正地实现了动态监测的实时性和数值化,保证了土地利用数据的现势性。
关于常规差分GPS和广域差分GPS定位方式在土地调查中的应用实例不多。实际上,我国在沿海地区已经建立了20个常规差分GPS信标站,市场上有很多商用的常规差分改正信号接收机,沿海省市可以利用这些免费的信号资源,应用于土地调查活动,将会带来极大的经济效益。另外,美国已经提供了商用的广域差分GPS服务,我国和欧盟也将提供类似服务,如果土地部门购买相关设备,完全可以实现大区域的土地实时调查工作。当然,使用这两种定位技术,需要购买差分接收设备,增加了设备费用。
总结
【关键词】:GIS 技术 地籍 测量
目前,工程测量已渗透到各种施工项目中,无论是环境勘察,还是建筑结构设计,依附于测绘数据的工程测量系统都发挥着很大作用。交通规划、农林建设、土地管理、通讯设置建设等公共建设项目中,工程测量的服务范围正在逐步扩大,其所产生的社会价值也在大幅度提升。
一、GIS技术的发展概况分析
GIS技术是以数字信息的形式描述地球上的各种客观实体,并在相关硬件和软件的支持下对真个空间地理的数据进行采集、分析和运算,以此来解决较为复杂的地籍测量问题。GIS技术具有较强的优势,能够充分都将数据进行综合,并具有较强的模拟和分析评价的能力,实现对数据定位、定性和定量的描述,在我国地籍测量中应用较为广泛。GIS技术在我国的发展和应用起步较晚,但是在技术的推动下,其获得了广阔的发展空间,测绘处的数据更为精确,尤其是近二三十年其发展成绩是有目共睹的。但是其在发展的过程中也受到了一定的限制,在矿山和地质领域的应用中受到了很大的影响,究其原因主要是因为在处理三维问题上的不足,无法建立起空间实体的三维拓补关系,因此技术者正在不断的分析研究,使这一技术向着更好的方向发展,能够为地籍测量等领域带来更多的应用惊喜。下面本文就以其在地籍测量中的应用为重点进行分析。
二、GIS技术在地籍测量中的应用
应用GIS技术能够为地籍测量工作提供精确的数据,更好的为地籍测量工作打下基础,具体说来,其在这一领域的应用主要表现在以下几个方面。首先,从GIS技术数据库的结构特点分析,其具有空间数据库和属性数据路两种,基础地理数据库中存储和管理的相关数据,如数字地形、大地数据以及遥感影像数据等,能够为测量工作提供便利。专题数据库基础中则具有基础地质图、地质灾害相关专题数据等,在测量的过程中能够更清晰的知晓该地区的地质情况和地形地貌特征,更便于开展测量工作。GIS技术运行和故障数据采用的是非地理数据库进行存储,行政区和线路等则是采用地理数据库进行存储,这样在实际测量的过程中,将会实现分工测量,降低难度,提升测量的效率,更好的发挥GIS技术的功能。但是需要注意的是,在应用GIS技术的时候,由于空间数据较为复杂,至今还没有较为完善的数据库技术能够将GIS空间数据的管理、分许和传输显示的很好,因此在这一情况下,测量者需要根据实际情况记性应用,必要的时候可以通过建立有效空间数据模型系统,更好的推动地籍测量工作的开展。其次,从GIS技术在地籍测量数据采集输入过程中的应用进行分析。应用GIS技术进行地籍测量工作,能够清晰且直观的表现出对信息的分析结果,并且能够将这些结果进行动态的显示。例如对于基础地形图数据的显示,包括了境界信息、流域边界信息、水系信息、交通信息以及地形地貌信息等,这些信息能够更清楚的反应出测量地区的实际情况,得出更准确的数据。再如,应用GIS技术还可以得到基础地质底图数据,即采用数字正射影响图为底图的,可以编制以影响图为基础的农村地籍图,同时还能够在此基础上形成专题图数据,包括各个不同级别的地形图,这样能够更为清晰的展现出地籍测量区域的地形情况。最后,从GIS技术的综合作用角度来分析其在地籍测量中的应用。GIS技术在人们生活和经济发展的过程中发挥了关键性的作用,该技术将成为未来高科技领域的核心技术,将该技术应用在地基测量中,能够将和地理相关的文本数据以地理图形的方式显示出来,使得相关人员能够清晰的看出地理空间的分布情况,明确该地区的地形分布情况,地貌特征等,为今后的地区规划提供数据支持。
三、GIS技术和其他技术融合在地基测量中的应用
GIS技术在地籍测量中发挥了关键性的作用,但是单凭其一种技术力量很难全方位的掌握地籍信息,因此将该技术和其他技术融合,充分发挥科学技术水平的作用,能够更为精确的掌握地籍特征。从当前情况来看,和GIS技术相结合使用的有遥感技术即RS技术和全球定位系统即GPS技术,简称3S技术。
下面本文就将GIS技术和RS及GPS技术相结合,分析其在地籍测量中的应用。在3S技术中,有85%的信息是和地理位置相关的,也就是说在3S技术应用的过程中,GIS技术发挥了不可替代的作用。不管是耕地林地还是城市的规划分布,都和地理信息息息相关,只要是能够用位置去判断的信息,都能够应用GIS技术。RS技术则是利用电磁波探测地表物体对其反射和其发射的电磁波,之后在从这些电磁波当中提取有用的信息完成远距离识别物体的使命。RS 遥感技术遥感技术利用的是光学测量原理,可见光可以扫描地理空间形态,卫星或航空器将这些扫描数据收录到信息处理系统中,经过短时间处理把数据信息转化成实景地形图片。通常情况下,RS 遥感技术被分为两种技术应用形态,一种是卫星遥感,该技术对地理扫描范围很广,但是图像分辨率不高,适用于大面积地理环境监测工作;一种是航空卫星技术,运用该技术获得的地理信息的针对性很强,航空器可以在特定位置上监测地理环境,可以从多个角度搜索地理数据。同时,用数字信息制图,按照比例创建地理模型,可以削减野外实地测量的工作量,减少劳动资源和测量工作成本。由此可见,RS遥感技术在城市综合建设、国家土地规划、施工管理等方面都有很高的应用价值。在测量环境恶劣的地区,RS遥感技术可以帮助测量人员进行“宏观”实地勘察,利用电子技术、成像技术、数据编辑技术就可以完成复杂的环境监测工作。
GPS技术则是在全球范围内实时进行定位和导航的系统,其测量精度高,信息准确,能够不受时间的限制实现随时定位。具体说来,这一技术在地籍测量中的应用主要表现在以下几个方面。首先,能够在测量的过程中保证信息的准确性和可靠性,提高测量的效率,不仅为地籍测量部门提供完整有效的信息,还能够实现真正意义上的地籍数据信息化和自动化。如运用GIS技术和GPS技术相结合,测量某一城市的土地类型、面积、以及该范围内的标志性建筑等,以此建立起和该城市相关联的城市地理信息体系,为今后的规划建设提供依据。同时,在地籍测量中,还能够明确确定现场权属的界限以及实地测量界址和坐标,建立起更为完善的城市地籍信息系统。其次,应用3S技术,还能够对地籍信息进行遥感影像分析处理,依靠遥感技术根据多平台、多波段以及多信息源的遥感影像,结合GPS技术和GIS技术,在短时间内测量出我国种类繁多的地形特征,并在充分发挥GIS技术的基础上,进一步明确他们的地理坐标位置。
四、结束语:
本文简单介绍GIS技术的发展情况,指出其在地籍测量中的应用,并结合RS和GPS技术,进一步提出GIS技术在和它们向结合的基础上在地籍测量中的应用,希望能够对今后的地籍测量工作有所帮助,进一步提升测量的效率和数据的精确度。
参考文献
[1]梁海青.浅谈GIS技术及在地籍测量中的应用.西部探矿工程,2013年第06期
[2]程薇,张艺朦.地理信息系统(GIS)技术在地理测量的应用.城市建设理论研究,2013年第23期
关键词:GPS RTK 技术;地籍测量;工作原理;控制测量;动态测量;放样
中图分类号: P271 文献标识码: A 文章编号:
Abstract: This paper first analyzes the GPS of RTK technology working principle, and then discusses the GPS RTK in cadastral survey of the control measure, dynamic measurement and estate boundary location points moulding survey, concrete application, have stronger systematic and theoretical, for reference.
Keywords: GPS RTK technology; Cadastre survey; Working principle; Control measurement; Dynamic measurement; Lofting
1引言
GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是美国于1994年全面建成,具有全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。我国测绘等部门经过近十年的使用表明,GPS以自动化、高精度、智能化、高效益等显著特点,且观测时间不断减少,大大降低了作业强度,赢得广大测绘工作者的信赖并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘查、地球力学等多种学科,给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。
GPS RTK(Real Time Kinematic,实时动态)技术是在GPS基础上发展起来的,能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果,并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图、各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。
目前,常规的GPS测量主要使用静态、快速静态方法来建立二级以上的平面控制网,GPS在地籍测量中的应用也仅限于此;GPS RTK技术主要用于地形测量的碎部点采集、施工放样等,而用来代替一、二级加密控制测量、图根控制测量、地籍测量的界址点测量尚处于实验研究阶段。本文对应用RTK技术测量地籍加密一级控制点、界址点进行了实验性研究,得出了一些有益的结论,为修订地籍测量规范提供参考,同时使其在地籍测量中的应用科学化、规范化。
2GPS RTK工作原理
2.1基本原理
RTK技术采用差分GPS三类(位置差分、位距差分和相位差分)中的相位差分。这三类差分方式都是由基准站发送改正数,由流动站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果,所不同的是发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同。前两类定位误差的相关性会随基准站与流动站的空间距离的增加其定位精度迅速降低,故RTK采用相位差分方法。
RTK的工作原理是将一台接收机置于接收站上,另一台或几台接收机置于流动站上,基准站和流动站同时接受同一时间相同GPS卫星发射的信号,基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较,得到GPS差分改正值。然后将这个改正值及时地通过无线电数据链电台传递给流动站以精化其GPS观测值,得到经差分改正后流动站较准确的实时位置。流动站可处于静止状态,也可处于运动状态。
2.2测量方法
(1)“无投影/无转换”法。直接用接收机在基准站和流动站接收WGS-84坐标,其后利用观测的已知点的WGS-84坐标和相应的地方坐标根据一定的数学模型进行转换。这种方法基准站不一定要安置在已知点上,但根据不同的转换方法,需要测量一定数量的已知点。
(2)“键入参数法”。把用静态观测求得的WGS-84坐标和地方坐标键入到手薄中,进行转换,也可以置入静态观测平差时求取的转换参数。该方法基准站需架设在已知点上,但可以不观测其他已知点。
设置一台GPS接收机作为基准站,并将一些必要的数据如基准站的坐标、高程、坐标转换参数等输入GPS控制手薄,一台或几台GPS接收机作为流动站。基准站和流动站同时接受卫星发射的信号,基准站将接收到的卫星信号通过基准站电台发送到流动站,流动站将接受到的卫星信号与基准站发来的信号传输到控制手薄进行实时差分及平差处理,实时得到本站的坐标和高程及其精度指标等,并随时将实测精度和预测精度指标进行比较,一旦实测精度达到预设精度指标的要求,手薄将提示测量人员是否接受该结果,然后手薄将得到的坐标、高程及精度同时存储到手薄中。
2.3流动站距基准站的距离
RTK数据链无线电发射机的工作频率目前采用UHF频段,当功率一定时,发射距离随天线高度的增加而增加。
3GPS RTK在地籍测量中的应用
地籍测量是对地块权属界线的界址点坐标进行精确测定,并把地块及其附着物的位置、面积、权属关系和利用状况等要素准确地绘制在图纸上和记录在专门的表册中的测绘工作。地籍测量的成果包括数据集、地籍图和地籍册。地籍测量主要应用GPSRTK的两大功能:静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信号,确定地点某点的三维坐标;动态功能是通过卫星系统,把一致的三维坐标定位,实地放样地面上。
3.1控制测量
传统的控制测量采用三角网、导线网方法来施测,不仅费工费时,要求点间通视,且精度分布不均匀,在外业中也不知道测量精度如何,采用常规的GPS静态测量,在外业测量过程中不能实时知道定位精度。外业完成后,回到业内处理后发现精度不合要求,还必须返测,而采用RTK来进行控制测量,在测量过程中,同时接受基准站和卫星同步观测数据,实时解算整周未知数和用户站的三维坐标,如果结算结果的变化趋于稳定,且其精度已满足设计要求,便可以结束实时观测,这样可以大大提高观测效率。
3.2土地利用动态测量
主要包括宗地测量、土地利用更新调查测量和违法用地测量等。传统的测量方法是利用已知控制点,利用全站仪逐步测量待测点,再根据解析法计算待测点坐标,都要求带测点和控制点完全通视,操作人员一般为2~3人。采用RTK技术后,仅需一人背着仪器到要测的待测点或特征点上停留1~2s,同时输入特征编码,把一整个区域或宗地测完后回到室内,由专业的软件接口就可以输出所要求的图幅。如配合电子手薄可视测量各种地图,如铁路带状地籍图、电力系统地籍图、水利流域地籍图等专题软件。
3.3界址点放样测量
建设用地勘测定界是界址点放样测量的主要内容,工作要求是采用一定仪器把人设计好的点位在实地给标定出来。传统常规的放样方法很多,如经纬仪交会放样,全站仪的边角放样等,一般要放样出一个设计点位时,往往需要多次来回移动目标,而且需要2~3人操作。如果点位不通视,那么还需利用更多的已知点,程序十分复杂,工作效率很低。采用RTK技术放样时,仅需把设计好的点为坐标输入到电子手薄中,背着GPS接收机,他会提醒你走到要放样的位置,既迅速又方便,由于GPS是通过坐标来直接放样的,而且精度很高也很均匀,因而在外业放样中效率会大大提高,且只需一个人操作。
结束语
GPS RTK技术因效率高、灵活、误差不积累、厘米级的高精度越来越受到测绘人员的青睐。RTK高程精度低于平面精度,而地籍测量对高程的精度要求较低。因此,RTK技术应用来进行地籍一、二级控制和界址点测量是目前较为理想的方法,在勘测定界中优势较为突出。也就是说,RTK测量方法可以替代常规的一、二级导线测量及图根控制、界址点测量。
与静态、快速静态GPS测量相比较,RTK无足够的几何检核条件,笔者认为不宜用来做首级控制。在使用RTK布设加密控制点时要加强检核,若代替一、二级点时可以采取在不同的基准站上分别独立施测或设立双基站的方式施测,取中数使用,这样不但避免了粗差,而且使点位精度得到提高。
RTK定位的数据处理主要是基准站和流动站间的单基线处理,而基准站和流动站的观测数据质量及无线电信号的传播质量对定位精度的影响极大。因此,把基准站设立在要进行RTK测量区域的较高点上,提高基准站和流动站天线的架设高度。
实践证明,GPS RTK技术具有极好的测量精度,其作业模式能进一步提高测量作业效率,降低劳动强度,节省测量费用,使测量变得更加轻松容易。
参考文献:
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