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现状调查、勘界资料制作等,在现状图测绘及土地利用现状调查中与常规测量进行比较,论述
了其基本要求、内容和特点,针对其特殊性采用和常规测量不同方法;在勘界资料制作过程中,
应用编制的勘测定界测量系统,自动化编辑基本数据,生成各类勘界成果,通过采用这些方法
和技巧,确保了测绘成果正确性。
关键词:土地整理项目; 前期立项测量; 现状图测绘; 土地利用现状调查; 勘界资料制作
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:
1、引言
土地整理是指在一定区域内,按照土地利用规划、城市规划、土地开发整理专项规划确定的目标和用途,通过采取行政、经济、法律和工程技术手段,对土地利用现状进行调查、改造、综合治理,提高土地利用率和产出率,改善生产、生活条件和生态环境的过程。土地整理测量由于其服务对象是土地整理,属于一种专题测量,它贯穿于整个土地整理过程,分为前期立项测量、中期施工测量、后期竣工测量,其中前期立项测量尤为重要,它关系到工程项目设计、概(预)算的准确性和科学性,在科学决策、节约投资、规范工程行为等方面有着不可低估的作用,其具体内容包括现状图测绘、土地利用现状调查、勘界资料制作等三大方面。它源于常规测量,又不同于常规测量,下面就其内容和方法不同之处具体阐述。
2、现状图测绘
2.1准备工作
(1)收集测区及附近高等级控制成果资料,分析其系统和精度,确定其可利用程度。
(2)到国土管理部门收集土地利用现状图、土地利用规划图、土地利用分类面积汇总台账、项目可研资料、1:10000航测地形图等资料。
(3)测量技术人员在作业前,应与国土部门、镇(乡)、村、组等相关人员一道,到实地进行踏勘,根据项目拟总投资额度和当地的具体情况,将需要整理、新建道路、水渠、山坪塘、水田、坡改梯等内容初步确定下来,以便在测量过程中按不同要求和精度,采用不同的测量方法,为下一步工作提供满足要求的优质测量成果资料。
(4)收集当地的气象、水文、地质、民风民俗等资料,以便在测量过程中测量人员入乡随俗,不触犯当地百姓的禁忌,确保测量工作的顺利进行。
2.2控制测量
(1)平面控制采用1980年西安坐标系,高程控制采用1985国家高程基准。
(2)在个别较困难地区,无法联测国家系统,则可以在1:10000航测图上量取近似系统,但要保证同一个项目区内系统基准相同,采用这一方法要报项目区国土管理部门批准,在测量技术方案中要加以说明。
(3)项目区首级控制:平面采用E级GPS控制以上等级布设,高程采用四等水准以上精度观测。
(4)作业方法及技术要求和常规测量相同,在此不作详述。
2.3精度要求
(1)项目区普遍采用1:2000比例尺测绘,规划的土地整理区提高到1:1000(500);点状工程,如塘、堰、提灌、新村建设地址提高到1:500,个别特殊要求地方以1:200测绘;线状工程按带状地形图测绘,测图比例尺以1:200(500)为宜,也可以测量线状工程的纵横断面图来代替带状地形图。
(2)测图等高距:平原1米,山区和丘陵2米;高程注记至分米。
(3)测绘重点是项目区与建设整治有关的区域,与整治建设方案度不紧密的区域可降低测绘要求,如林地不是目前土地整理的重点,则只绘林地地类边界线,加注林地植被,形成林地图斑即可。
2.4碎部测绘内容
(1)按1:500(200)比例尺测绘部分
a、渠(含水沟)的位置、长度、宽度按实际测绘并标注,当宽度无法用双线表示时,则用单线表示,但需在其旁边注明宽度值,每隔30米应至少测注一个沟渠底的高程,转弯处必须测注高程,当材料不是土质时,要加注材料名称,同时调查水流方向,如k为材料,a为宽度,b为底度。
b、道路包括贯穿整个项目区的各等级道路,项目区内的田间道、生产路、支路等,大于或等于1米的道路用双线表示,小于1米的道路用单线表示,道路中央及相关特征点应测注高程,其周围20米内的地形地貌应详测,以满足设计的需要,标注道路名称和路面材料。双线道路边线和房屋、围墙等建筑物重合时,用建筑物外边线代替路边线,道路和建筑物的接头处应间隔0.2mm。
c、在经济发展地区,对于需要整治的居民房,应逐栋测绘,区分楼层,调查房屋所有权人姓名和建成年代,对于居民房旁边的空闲宅基地应重点测绘其范围线并标注清楚。
d、水库、堰塘等要测绘其周围坝和水涯线,并标高程,调查其名称,当四周为陡坝时,无法用水涯线表示时,则画出四周坝子并测注塘底的高程,对于其坝建筑,按实际测绘,坝顶底应详细测注高程。排水涉及的沟道,需测注堤顶高程、水位、宽度等;水源涉及到的塘、坝、水库等,需测注蓄水工程的特征水质,如堤项顶高程、溢洪水后、灌溉渠道水位等,各级堤灌站实测绘图,对于工程的水闸应测注闸顶高程和高度A孔数口和宽度B,用n×A米×B米样式标注,所有涵洞均应测注洞底高程、高度A和宽度B,用A米×B米表示。
e、电线杆、电塔、地下光缆、输度电、供排水、天然气、输油管等各类管线,按实际位置和走向进行测量,电线不连线,只标注其走向即可。
(2)按1:2000比例尺测绘部分
a、农村居民点只测轮廓、内部标注村名、居民点内与相项目区有关的沟渠、路、桥、水系均应测绘。
b、项目区内坟地、沟渠、空地、菜地、荒草地、双线田埂等应按实际测绘,不能取舍,梯田坎过宽时,间距小于图上5mm可舍去,水田、旱地内的人行路及主要田坝必须测绘。田土坎在图上投影宽度≥1mm时,逐条测绘其长度和宽度,陡坎、斜坡的源头,从表示的高程开始测绘,等高线不能直穿陡坝、斜坡,要错位相接,与高程相符。
c、在(1)中未提及的其他地形、地物均按1:2000比例尺精度测绘。
(3)不详测部分
a、国有建设土地范围内;
b、经济欠发达地区不整治的农村居民点,项目区内镇乡所在区域;
c、林地;
d、坡度大于25度的区域;
e、项目区外的一般区域,与项目区相连接的沟渠、道路、水系等相关地物应测绘上图。
3、土地利用现状调查
土地利用现状调查主要内容包括:行政界线、权属界线、地类、地名等。
3.1行政、权属界线调查
行政界线主要有省、县(区)、镇(乡)、村界、组界,包括插花地和飞地界,权属界线主要是工矿、机关团体、学校等单位的土地权属界。
以实测的现状图作为工作图,本权属单位和相邻权属单位的指界人员,共同到现场确定界线,双方对指定界线无异议后,实测指定界线,并由双方指界人签字盖章确认。
对于项目边界的主要界址点,均应埋设混凝桩标志,并采用全站仪或GPS RTK测绘界桩坐标和高程。
3.2地类调查
地类就是土地表面的植被类型和用途,地类调查可在现状地形测绘时一并进行,也可在完成现状图后,打印工作底图再到实地调查,这两种方法各有优劣,在具体的工作时,一般是将两方法相结合,即在测现状地形时,同时调查地类,待现状图内外业完成后,打印一份工作图,到实地进行地类核查和补充完善,同时核对地形和调查地名,地类测至二级,地类成图最小面积居民点4平方毫米、旱地、林地等其它地类是6平方毫米,对不够最小上图面积的零星地类进行合理归并,不作打点注记。对于无法准确确定、模棱两可的地类,参照土地利用现状调查成果资料进行实测。
对于水库、堰塘的堤坝,面积够上图的则单独标绘,而面积不够最小上图面积的并入水面,对于堤坝上有道路的,将道路按实际测绘出来。
4、勘界资料制作
以现状图为基础图,编制勘测定界图,土地分类面积统计表,图斑碎部面积量算表,勘测定界报告等资料(具体流程见图01),由于这一流程具有一定的规律性,我单位根据流程特点,利用VB语言编制了一套勘测定界测量系统,它由数据编辑和成果提取两部分组成,数据编辑部分由面积属性、村组编号、定义图斑地类、地类检查、图斑编号等内容组成,成果提取部分由土地分类面积统计表、图斑碎部面积量算表,地类号和地类编码组合体等内容组成。
4.1划定图斑
(1)划定原则:同一图斑内只能有一种地类;同一图斑不能跨越行政和权属界线;图斑面积不宜过大。
(2)划定方法:
a、项目区内行政界线、权属界线、项目边界直接作为图斑线;
b、居民点图斑包括房屋及周围的竹林盘地和空闲地;
c、图斑线尽量沿沟、道路等线状地物划分;
d、旱地、水田划分以田土坎和地类界等为界,个别图斑过大时,应沿地形变化或特征线划分,并确保图斑形状协调一致。
e、斜坡作为图斑时,直接利用坎上边线和坎脚线作为图斑线。
4.2 面积拓普
(1)将图斑线文件导入MIPGIS软件中,进行断线、多余线、重复线等编辑处理,生成封闭的图斑线和图斑面积文件。
(2)将(1)生成的文件嵌套入现状图,检查图斑线的正确性和合理性,对不合理的进行调整,对不正确进行修改后,再将文件分别依次转入MIPGIS,重复(1)操作。
(1)由4.2生成的图斑线和图斑面积文件,分别依次调用勘测定界系统中的面积属性和村组编号两个功能程序,生成过渡图斑图。
(2)将过渡图斑图嵌套入现状图,运行定义图斑地类功能程序,依次定义每一个图斑的地类。
(3)运行地类检查功能程序,检查图斑地类的正确性,如有错误则重复(2)操作。
4.4 提取勘界资料成果
利用勘测定界系统的成果提取部分中的功能程序,计算机就自动生成土地分类面积统计表、图斑碎部面积量算表、地类号和地类编码组合体、勘测定界图。
利用勘测定界测量系统,在整个勘界资料制作过程中,只是在各个程序衔接时才进行人工干涉,其余部分均是计算机根据提供的基础数据,自动编辑、统计、生成所需勘界资料,从而使整个过程基本实现了自动化,确保了数据的正确性和可靠性。当然,各个单位使用软件不同,原理和理论依据是相同的,因此即便作业方法和过程不一样,其成果资料同样满足规范要求。
5、结束语
土地整理自2003年开展近十年时间,土地整测量这项专题测量得到了长足的发展,从形式上看它是地形测量和地籍测量的结合,由于它的服务对象、用途和目的不同,说明不是简单的结合,它有自己的具体内容和特点。各个从事土地整理测量单位根据自身的设备和技术水平,制定了相应的技术方案和作业方法。
参考文献:
[1] 李丹,刘庆元. 土地整理中问题及对策 [J]. 矿山测量,2011(02).
[2] 古志新等. 土地开发整理项目管理信息系统建设 [J]. 国土资源信息化,2007(02).
[3] 闻恭俊,苏炳华,朱玟,夏宗勤. 土地整理与权属调整 [N]. 中国国土资源报,(2001).
[4] TD/T1014-2007. 第二次全国土地调查技术规程.
关键字:静态GPS测量 , CORS网络RTK,水准测量,GPS静态拟合高程
Abstract: based on the ordinary stone mining the surveying and mapping work, introduces the common stone mining in the measurement of control method of measurement, the measurement and topographic map for mine mine the development and utilization of the programme provides design basis.
Key word: static GPS measurement, CORS network RTK, level measurement, GPS static fitting elevation
中图分类号: P217 文献标识码:A文章编号:
1 概述
为了较为真实地反映石料矿范围内和附近的地形、地貌状况,需对普通石料矿山1:2000地形图进行实测和测量标定矿区范围300米的重要建(构)筑物的具置,利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的石料储量,对矿山开发利用方案的编制提供依据,并对矿产资源的利用及生产情况进行检查和监督。
2 测前主要工作
1)确定测区的大概地理位置,根据委托方提供的要求编制测量方案;
2)接收委托任务后及时收集测区附近的已有平面及高程控制点和已有地形图资料。
3 一级GPS平面控制测量
3.1 布点及埋设要求
一级GPS平面控制点的密度一般每平方公里不少于4点,且能全面控制测区的范围,对于面积较小的矿区至少应布设3点,其中至少在矿区范围外布设2点。所选点位均应符合下列要求:
1)点位应便于安置GPS接收设备和操作,视野开阔,视场内障碍物的高度角应不超过15°。
2)应远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等),其距离应大于200m;应远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离应大于50m。
3)附近应无强烈反射卫星信号的物件(如大片水面、大型建筑物等)。
4)应有利于其他测量手段扩展和联测。
5)地面基础应稳定,易于点的保存。
控制点均需做点之记,点之记应准确描述到达点位的路线图,点位周边的主要地物、地形关系描述相似、准确,每个点位至少应有2个以上栓点距离,距离准确量至0.1m位,点位应拍摄照片,点之记用CAD绘制。
3.2作业方法
根据不同的作业地区和矿山的地理位置,平面控制点可选用静态GPS测量或网络RTK测量的方法进行平面坐标的测量。
3.2.1静态GPS测量
当该地区无法使用网络RTK测量时,可选用静态GPS测量的方法。应收集测区周边至少3个高等级控制点作为起算点,按一级GPS点精度使用双频或单频GPS接收机进行观测,GPS接收机静态平面标称精度应不低于10㎜+10ppm。在与高等级点联测时,如果距离在10km以上时,观测时间应达到90分钟以上。
GPS观测仪器操作应符合以下要求:1)GPS外业观测时天线应精确对中整平,对中误差≤3㎜,接收机电源电缆和天线电缆应联接无误;2)开关机时应各精确量取天线高一次,测记至㎜位。两次量天线高互差应小于3㎜,取平均值作为最后结果,记录在手簿上;3)手簿记录除天线高外,还应准确记录了点号、天气情况、观测日期、观测时段、仪器编号及观测员、记录员等内容,应字迹端正、清晰,不得涂改。
基线解算采用随机软件解算,网平差采用专业网平差软件进行解算。整个测区一级GPS控制点连同起算点应构成一个GPS网,网中独立环最多边数不应超过10条。
3.2.2CORS网络RTK测量
目前浙江省省级CORS系统建设已初步完成,省内大部分地区可在服务范围内接收系统提供的实时动态差分数据。采用高等级控制点校正的方法进行系统转换,必须在覆盖测区的小范围内收集不少于4个高等级平面控制点(1980西安坐标系)。按网络RTK一级GPS控制点测量的要求在高等级平面控制点上进行WGS-84坐标的采集,测量时间应不小于15min。利用采集WGS-84坐标与已有的1980西安坐标进行转换关系的求解,转换关系中的点位残差应不大于±2㎝。将求得的转换关系输入GPS接收机中,按浙江省网络RTK测量技术要求进行一级控制点的观测,或事后将采集的WGS-84坐标根据转换关系通过软件计算1980西安坐标。
控制点测量必须采用三脚架或三脚对中杆,每点至少观测2个时段(间隔应大于2小时),每时段至少初始化观测2测回,每测回平面收敛精度应≤±2.0cm,接收机应为双频GPS-RTK接收机,其动态平面标称精度应不低于10㎜+2ppm。具体的测量要求应严格按照各地CORS网络RTK测量技术规程执行。
4 一级GPS平面控制点高程测量
矿区内利用一级GPS平面控制点按相对于起算点不大于±10㎝的高程精度要求进行高程测量,并作为矿区的高程起算点。高程测量根据矿山的地理位置,在离高等级水准点较近又易于联测时选择使用水准测量,在一些不易水准联测的矿区,可选择与平面控制测量同步进行的静态GPS拟合高程及网络RTK高程测量。
4.1 水准测量
水准测量按等外水准精度施测,应在测区附近收集2个以上的高等级水准点(四等或以上)作为高程起算点,采用闭合或符合水准路线测量,水准观测使用索佳C32Ⅱ自动安平水准仪配双面木质标尺,按后—后—前—前的观测顺序单程观测,等外水准的观测记录可采用人工手簿记录,平差计算可采用简易平差,成果取至㎝位。
4.2 静态GPS拟合高程测量
当平面控制测量采用静态GPS测量,而又无法进行水准测量时,可采用静态GPS拟合高程的方法。应收集测区附近(覆盖测区)3个或以上高等级水准点(四等或以上)作为高程起算点,连同平面控制点组成一个GPS控制网进行观测和平差计算,其测量方法及要求与平面静态GPS控制测量一致。GPS接收机静态高程标称精度应不低于20㎜+10ppm。
4.3网络RTK高程测量
在宁波地区的鄞州区、镇海区、北仑区及老三区通过网络RTK测量的大地高,可利用我市规划局提供的在线转换软件直接计算出1985国家高程基准高程,其他地区必须通过建立高程异常模型求得正常高。应在测区附近(覆盖测区)收集至少3个高等级水准点(四等或以上)作为高程异常模型求解,按网络RTK图根高程点测量的要求在高等级高程点上进行大地高的采集,测量时间应不小于15min。利用采集的大地高与已有的正常高输入GPS接收机中进行高程异常模型的求解,高程异常模型中的点位残差应不大于±3㎝。按NBCORS网络RTK测量要求进行图根高程控制点的观测,每时段作业开始与结束均应对已测点、高等级或同等级已知点进行检测,高程检测较差应≤±6cm,接收机应为双频GPS接收机,其动态高程标称精度应不低于20㎜+2ppm。
5 结论
根据我院在实践操作中的经验,使用CORS网络RTK测量无论在经费投入还是工作效率上都比静态GPS控制网测量经济和便捷,且测量精度同样可以满足用户需求。随着CORS网络的不断发展,所涉及的范围将不断扩大,该方法将更加显示其优越性。
参考文献
[1]《地质矿产勘查测量规范》GB/T18341-2001.
关键词:矿图;地质测量
中图分类号:TP316.5文献标识码:A文章编号:1672-3198(2009)16-0301-01
1 AutoCad环境下的矿图要素表达方法
1.1 点符号的建库
建点符号有两种方法,一是采用AutoCad的Wblock功能做成*.dwg图形文件建库,用insert功能以定位点的坐标为基准点进行插入。二是采用Autolisp语言把所有的点符号编程建库,然后通过appload命令调入。三是把所有的点符号做成型模(*.shp)文件,然后用complie编译形文件,用load装载*.shx文件,用shape命令加入。
第一种方法资料丰富,工程技术人员容易掌握。第二、三种方法难度比较大,我采用第一种方法。建点符号以毫米为单位根据图例规定大小创建。
1.2 创建简单线型
单一线型可以在acad.lin文件中直接进行编辑,也可以创建一个自定义的*.lin文件。单一线型的定义格式仅限于两行,例如:
*HOT_WATER_SUPPLY,---- HW ---- HW ----
A,.5,-.2,["HW",STANDARD,S=.1,R=0.0,X=-0.1,Y=-.05],-.2
第一行为线型名称,总以*开头。
第二行为线型定义细节,总以A开头,全行最多只能有80个字符,线段用正数、点用零、空格用负数、[]内为调用型模应用格式,可选项,其具体格式为[“HW英文字母/形名”,文字样式/形文件名,S比例,R旋转,x偏移,y偏移]。
1.3 创建复杂线型
图中有许多符号如铁路等多线符号用单一线型无法表示,这时我们就必须创建复杂线型来达到目的。现以创建一般铁路为例详述复杂线型创建过程。
选择格式菜单中多线样式命令打开多线样式对话框,按新建按钮再打开创建新的多线样式对话框,填写新样式名称和基础样式(STANDARD)后按继续按钮,按9次图元中添加按钮,选择刚才添加的一个线型,设置偏移0.4,按图元中的线型按钮选择一个虚线线型,再选择刚才添加的另一个线型,设置偏移0.3,按图元中的线型按钮选择同一个虚线线型,以此类推,把刚才刚才添加的每一个线型设定好,然后确定下来。可把多线样式对话框中我们建立的样式保存到acad.mln中,也可保存到*.mln中。
1.4 面符号创建
面符号的建立可以利用AutoCad下的应先图案创建功能来完成,AutoCad大量的影线图案存放在acad.pat中,创建影线图案的句法如下:
*图案名[,说明]
角度,x起点,y起点,x增量,y增量[,破折线1,破折线2,……]。
每行允许6个破折线说明,定义行可以不止一行,在末行尾必须必须按Enter键。下面是我定义的稻田面符号的文件格式。
*RISE
90,0,0,10,10,3,-17
45,0,0,0,14.142,0.7,-13.442
135,0,0,0,14.142,0.7,-13.442
需要注意的是:(1)创建的充填文件名必须与充填文件的符号名相同,(2)AutoCad的工具菜单/选项/文件/支持文件搜索路径/添加/浏览形文件所在文件夹。
2 绘制图形文件
2.1 绘制巷道
从全站仪中导出数据格式为纯文本文件每个点的数据占一行,每行的数据格式为点号,E(东),N(北),H(高程),可直接用来展坐标。批量展坐标可以用高级语言编程生成脚本文件的方法,也可以用AutoCad的开发语言编写专门程序,也可借助电子表格整理数据展坐标。借助电子表格展坐标具有简单易懂的特点,在此介绍一下。
在电子表格中选中Sheet1!A1单元格,用“数据/导入外部数据/编辑文本导入”来导入全站仪中的坐标数据。
在Sheet2!A1:Sheet2!A2中键入“点号文字上偏移Y1:”、“坐标文字下偏移Y2:”。
在Sheet2!B1和Sheet!B2中分别键入“5”和“2”,可根据需要修改。
在Sheet3!A1中键入“=COUNT(Sheet1!B:B)”。
在Sheet3!A2中键入“1”,在Sheet3!A3中键入“2”,以此类推,数量要足够多。
在Sheet3!B1:Sheet3!L1中键入“点号”、“X”、“Y”、“Z”、“Y+Y1”、“Y-Y2”、“点号坐标”、“高程坐标”、“写点号”、“写高程”、“绘制点”、“pline”,除“pline”外其它可有可无。
在Sheet3!B2:Sheet3!E2中依次键入:
“=IF(MOD($A2,2),OFFSET(Sheet1!A$1,Sheet3!$A2/2,0,1,1),”“)”、
“=IF(MOD($A2,2),OFFSET(Sheet1!B$1,Sheet3!$A2/2,0,1,1),”“)”、
“=IF(MOD($A2,2),OFFSET(Sheet1!C$1,Sheet3!$A2/2,0,1,1),”“)”、
“=IF(MOD($A2,2),OFFSET(Sheet1!D$1,Sheet3!$A2/2,0,1,1),”“)”。
在Sheet3!F2:Sheet3!G2中依次键入:
“=IF(MOD(A2,2),D2+Sheet2!$B$1,”“)”、
“=IF(MOD(A2,2),D2-Sheet2!$B$2,”“)”。
在Sheet3!H2:Sheet3!I2中依次键入:
“=IF(MOD(A2,2),C2&”,“&F2&” “&C2&”,“&F2,”“)”、
“=IF(MOD(A2,2),C2&”,“&G2&” “&C2&”,“&G2,”“ )”。
在Sheet3!J2:Sheet3!M2中依次键入:
“=IF(MOD(A2,2),”-mtext “&H2&” “&B2,”“)”、
“=IF(MOD(A2,2),”-mtext “&I2&” “&E2,”“)”、
“=”point “&Sheet1!B1&”,“&Sheet1!C1”、
“=Sheet1!B1&”,“&Sheet1!C1‘。
在Sheet3!N1中键入:
“=IF(A2
把Sheet3!B2:Sheet3!M2和Sheet3!N1中的公式向下充填足够多。
点击列号N选择N列,然后复制,在Autocad命令行上粘贴。保存以上表格文件文件,以后只做第一步和最后一步即可。展完点后,根据巷道宽度两边偏移,中线可以不删除,设成与巷道同宽的较白的颜色,通过调整绘图次序达到区分上下关系的效果。
作图时应使用1:1000比例尺。把不同类型的图形元素放在不同的图层中,这样可以方便以后修改,还能做到一图多用。
2.2 绘制等高线
绘制煤层等高线和地形等高线可以用专门的软件surfer,该软件使用比较简单,如果做煤层底板等高线,须将煤层底板的三维坐标编辑与全站仪数据格式相同的文本文件或电子表格文件,然后就可以用surfer生成等高线。
2.3 根据平面做剖面
我的做法是,在平面图上先做一根剖面线,把平面图和剖面线复制一份,旋转复制后的整个图形,并确保剖面线水平,(平面图中的等高线、交面线、巷道等都与剖面线有交点)以交点为起点向上画垂线,其长度与等高线、巷道等的标高相同,则垂线的终点就是等高线、交面线、巷道的实际位置,在巷道实际位置上画出巷道断面,把等高线、交面线的实际位置用相应的线条画出,删除复制后的平面图内容即可。
【关键词】GPS RTK;全站仪;地籍测量
一、GPS RTK与全站仪在城镇地籍测量中的应用
随着科学技术和计算机技术的发展,以及全站仪,GPS RTK等先进测量仪器和技术的广泛应用,我国的测量工作也逐步向自动化和数字化方向发展,GPS RTK+全站仪+计算机的数字化测量模式得到了广泛应用与发展。
GPS――全球卫星定位系统(Global Positioning System)不仅具有全球性、全天候、连续的三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰性,将GPS定位技术应用于地籍测量,具有速度快、精度高、布点灵活、经费低、点与点之间不要求互相通视等优点,是建立地籍平面控制网的最佳方法,其精度可达到厘米级。
RTK虽然有很多优点,但是也有一定限制,包括建筑物阻挡导致无法接收5颗以上的GPS信号、基准站与流动站之间无法进行通讯等,都会影响RTK作业。实施测量时,可以利用全站仪来辅助,RTK辅以全站仪实施土地测量方法为将RTK 流动站的接收机安置在可以成功求解点位坐标处,并记录坐标,按此要领以RTK实施全站作业所需的控制点点对,然后在该点安置全站仪,以全站仪器量方法测算P点坐标。
二、地籍测量的理论基石出
2.1地籍测量的基本概念
获取和表达地籍测量信息所进行的测绘工作,是地籍调查中依法认定权属界址和利用现状的技术手段,是地籍档案建立的信息的基础。
2.2 地籍测量的基本内容
地籍测量是指在土地权属调查的基础上,利用测绘仪器以科学的方法在调查区域内,建立地籍控制网,测量每宗土地的地籍要素,测绘地籍图,为土地登记提供依据。内容包括:地籍平面控制测量和地籍碎部测量。地籍测量主要测定土地及其附着物的位置、权属界线、类型、面积等。
2.2.1 地籍控制测量
地籍控制测量是地籍图件的数学基础,是关系到界址点精度的带全局性得技术环节。它是根据址点及地籍图的精度要求,结合测区范围的大小、测区内现有控制点数量和等级情况,按控制测量的基本原则和精度要求进行技术设计、选点、埋石、野外观测、数据处理的测量工作。它为地籍碎部测量和日常地籍测量服务,它具有传递点位坐标及限制测量误差传播和积累的作用。地籍控制测量必须遵循从整体到局部、由高级到低级分级控制的原则。
2.2.2 地籍碎部测量
地籍碎部测量也称为地籍细部测量,是地籍测量的核心,是在地籍平面控制网的基础上测量每宗土地的权属界限、位置、形状及地类界限等并计算面积、测绘地籍图、绘制宗地图。在权属调查与地籍控制测量工作之后进行。
地籍碎部测量的内容包括:测定界址点位置、测绘基本地籍图、求算宗地面积和制作宗地图。地籍碎部测量的方法有:解析法、部分解析法、图解法三种。
2.3 地籍测量的主要功能
地理是指为不动产的位置、面积、质量和权属境界几何或数字资料。法律是指为不动产的权属、租赁和利用现状提供资料。经济是指为不动产的评价、分等定级、征税、有偿转让等提供资料。社会主要是为区域规划、城镇建设、环境保护、旅游开发和古迹保护、国土整治等方面提供基础资料。
2.4 地籍测量的特点
具有政府行为的测绘工作,为土地管理提供了精确、可靠的地理参考系统,并具有勘验取证的法律特征。地籍测量工作确非常强现势性,从事地籍测量的技术人员应有丰富的土地管理知识。
2.5地籍测量的基本方法
地籍控制测量是利用GPS定位技术布测城镇地籍基本控制网、利用已有城镇基本控制网的办法。地籍碎部测量:将全站仪架设在RTK所测的最后一点上,以RTK测出的倒数第二点为后视,全站仪归零,将仪器水平度盘转到1800锁定,将这点的相关数据输入全站仪,在用棱镜在这条方向线放制所需要各点,用全站仪测出个各点位的桩号、高程。
三、GPS RTK与全站仪在地籍测量中的具体实施
1、 GPS RTK测量方法与具体实施过程
GPS RTK测量是由基准站接收机、移动站接收机、数据链的系统组成。GPS RTK测量方法有无投影/无转换法和键人参数法。无投影/无转换法是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。而键入参数法是把用静态观测求得的WGS-84坐标和地方坐标键入到手簿中,进行转换,也可以置入静态观测平差时求取的转换参数。
2、GPS RTK测量系统组成
基准站:基准站GPS接收机及接收天线、无线电数据链电台及发射天线、12V -60A直流电源。
流动站:流动站GPS接收机及接收天线、无线电数据链电台及天线、'TSC l控制器及软件。
3、GPS RTK技术在地籍测量中应用过程分析
基准站的选定和建立要注意选址要求。外业施测立点要确,稳住对中杆,面出草图。首先应选择好坐标系、设置好投影数、设置七参数和转换参数状态、设置基准站、进入“求转换数”、重测Pl或P2点坐标,用“测点成果输出”功能可以把RAT 文件转换为用户所需要的格式。
4、全站仪在地籍碎部测量的应用过程
界址点测定。使用全站仪,地籍图测绘。主要包括制作地籍图和宗地图,地籍图要反映地籍要素以及与地籍有密切关系的地物,在图面载荷允许的条件下,适当反映其它内容;宗地图是土地证的附图,通过具有法律手续的土地登记过程的认可,是土地所有者或土地使用者持有的具有法律效力的图件凭证,是处理土地权问题时具有法律效力的图件。
5、利用RTK结合全站仪进行土地测量的步骤与流程
利用RTK在城市中进行测量中,首先在城市中l0km范围内找到一个已知点,将参考站摆设在已知点,输入设定参数后和电台频率后对流动站进行设置相关参数和电台频率,先在附近点位进行测试,流动站手簿会在RTK模式下当场算出数据,核对无误后再进行测量工作。如果是网络RTK,可以直接使用流动站设置相关参数后测量,无需摆设基准站。
在城市土地测量中,RTK接收GPS信号正常,可以进行作业时,直接使用RTK测量,当RTK接收到GPS信号小于6颗时,无法进行测量工作,需要用全站仪配合进行土地测量。使用全站仪进行测量时,首先在选定RTK进行测量获得的控制点作为图根控制点,将全站仪摆放在这些图根控制点上,利用全站仪对目标进行测量获得图根点。在城市中,根据GPS信号情况,RTK与全站仪配合使用,可以获得最大工作效能。联合测量时的测量精度应该介于0.014m与0.163m之间。
关键词 土地整理;土地测量;问题研究;方法介绍
中图分类号S29 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)104-0126-02
0 引言
土地整理的工作是在土地规划中进行的一项具体的工作。在不同的地域中,具体分析当地土地的特点,对农田、旱地、山坪塘等各种不同的土地形式进行综合的分析,以做好后期对土地的整理测量工作,工作的目的意在提高土地的利用价值,在土地整理的过程中,土地测量为中心的工作是保证土地整理工作的重要环节,因此,要想保证土地整理的顺利进行,就要提高土地测量的技术和方法。土地测量是利用测量和遥感技术等方法对各类土地的地形特征,如分布式测量等一般形态绘制工作。土地测量是土地管理的重要工作,包括地籍,地形测量,土地利用现状调查,土地平整测量,贫瘠的荒地,后备土地资源调查等等。工作部土地勘测破点数量,精度高,操作特性和经营区域内的整体平衡有一定的要求的准确性。土地整理测量承担测量任务的特性决定了土地整理。土地整理措施是一个技术,非常全面的工作。根据自己的特殊情况点集中各方面的技术,解决具体问题,寻求信息准确的结果和实用性。能确保土地整理项目规划,示范项目的预算和实际测量等工作的顺利开展。
1 土地测量中使用的手段
遇到的经纬仪测量结合不规则包裹的统治者解决困难,使用经纬仪帮助测量。在第一种方法中,基于经纬仪固定安装在地面上,在每一种情况下用于角度测量的拐点,并结合与尺测量的长度,然后计算出面积的包裹。全站仪测量的生产和建设的不断发展,以满足时代的要求,引进的总台,该仪器提供了一个方便的区域,经纬仪测量功能相比最大的优点是在地面上,打开仪器成立于各种固定在拐点。
1.1 GPS技术在土地测量中的应用
GPS测量系统的功能,可以克服地形,气候,季节,通视困难等诸多不利因素。定位精度高,数据安全,可靠,无站之间的视线。操作简便,易于使用。对于要求较低的操作条件下,数据的输入,处理,存储容量,和计算机,以及其他测量仪器通信方便。更少的工人,定位速度快,综合效益高。GPS土地测量GPS控制测量,地籍应用程序。 GPS地籍控制测量中的应用,不通过,根据需要,从而避免了常规地籍控制点的选择有限的条件下工作。正是因为具有灵活的布,全天候、速度快、精度高,在国内各省及城市地籍控制测量,可广泛应用于GPS技术的GPS点。 GPS技术应用到地籍详细测量。地籍地籍调查的详细调查的目的是确定每一个点,线,位置,形状和数量的土地边界的所有权是不可分割的一部分。实施GPS测量业内外。GPS选点测量站点之间不要求一定程度的视线,GPS图形结构也更灵活,更方便的选择点。然而,考虑到测量的特殊性,考虑到随后的测量,选址应重点考虑每个点有些相似,作为最好的,从而使随后的测量。
1.2数字化土地测量技术
近年来,由于电脑的普及,加上映射技术的不断升级当前的映射方法,高效,快捷,美观,实地收集的数据输入到计算机中,然后使用专业的图形编辑软件,你只要用户需要到绘图机输出彩色或黑白打印。
1.3综合的土地测量方法
土地测量和土地规划结合土地开发项目,如地形测绘农村居民点的情况下,只有测绘城郊村线,村里的土地开发三维测量内容的内部名称不只是承担地形调查有两个元素,它必须符合土地规划和设计要求。以土地开发整理项目规划和设计需要每个土堆地形高程块标志着一个音符。完成土地开发整理项目完成测量还应注意的边界测量应准确,并参与了项目区的规划和设计进行比较,检查验证和土地开发整理项目的规划是一致的
2 土地测量中的存在的问题
2.1土地性质的分类测量
在土地测量的工作中,把地域性土地性质分析清楚,结合当地的土地性质的具体情况,通过采取对农田、水渠、公路、森林、村落等不同形式的土地进行综合考虑,分类测量。这些都决定了在土地测量工作中的效果,通过分类能够有效的利用各种不同性质土地的优势,发挥它们最大的价值,改善土地管理水平。
2.2土地测量中要避免土地纠纷
土地的测量要搞清楚土地的归属 。其中包括一些村落、学校、部队驻扎地等土地所有权的归属,在测量的过程中不能打破土体归属权,明确的保证土体的权属关系,这样一来,对于土地归属权中的纠纷就不存在了,对于事业单位土地新增的部分也要给予明确的登记,在土地测绘过程中对确实发生土地归属权变动的土地进行所有者的对应,保证在土地测量工作中的公平性问题。
2.3土地测量中的水系测量标准
水系的范围十分广阔,包括河塘、小溪、湖泊、田间的小沟渠等在内的很多地方。在水系的测量中我们要严格按照土地测量的规则来进行,数据上严格要求,保证测量结果的准确无误,在测算地表面积的同时,一定要伸展到空间范围进行沟渠深度的测量,这些详细的数据在水系的测量中是必不可少的,从这一方面来说,我们应该给予水系测量足够的重视,特别是对于水田的测量更要重视起来,保证水系测量在整个土地测量工作中的正常进行。
3结论
在本文中,我们先后对土地测量的具体方法和注意事项进行了分析,并从中得到了关于土地测量的一些具体的操作手段。从中我们可以看出,土地测量相对于其他精准的测量要求相对要低,但土地测量关系到整个土地整理的过程,同时也涉及到广大人民群众的利益问题,因此,在土地的测量工作中应该本着实实在在测量的心态,实事求是,做到土地测量的精准,这样才能保证土地测量项目的顺利实施和进行,也为土地整理工作做了一个很好的保障。在土地测量的过程中,要注意水系的测量、土地归属权的分析和土地性质的了解,这样以后我们对土地测量工作的进行就有了一个明确的方向和原则,才能保证土地测量工作的顺利进行。
参考文献
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关键词:GPS技术 测绘 应用
中图分类号:P228.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)03(b)-0045-01
为了提高我国的土地资源的利用效率,对土地面积进行准确的测绘是其中的关键。在土地面积的测绘技术手段上,经历了钢尺测量方法、经纬仪结合过程测量的方法,以及全站仪的测量方法,现在已经逐步发展到了GPS测量技术阶段。在具体的应用中,GPS具有布点灵活、计算速度快而且精度高等优点,因此在土地面积的测绘工作中得到了比较广泛的应用。
1 GPS测量技术简介
GPS卫星导航系统能够为地球表面的绝大部分地区提供准确的定位、测速等,是美国开发的一种全球定位系统。GPS通过测量出测量对象和定位卫星之间的空间距离,然后利用定位系统所携带的各种功能来确定测量对象的具置。GPS测量技术为土地面积测绘带来了新的革命,它能够有效的提高测量人员的工作效率,降低测量人员的工作强度,更加重要的上它能够提供准确的测量数据,保证了测绘工作的质量。GPS测量技术具有高效率、高精度的特点,而且功能多样化,在使用的过程中也非常简单。GPS测量技术在应用的过程中不需要测量点与测量点自己的通视,只下雨测量站的空间保持露天状态就可以,有效的降低了土地面积测绘的成本。
随着GPS测量技术的不断发展,GPS测量仪器不断自动化、数字化水平也越来越高,而且系统的操作也越来越便利,进一步扩展了其应用。实时动态差分定位是GPS测量技术到目前为止最为先进的技术,这种技术测量的精度能够达到cm级别,有效的满足了土地面积测绘对误差精度的需要。在土地面积的测绘工作中需要确定土地的界线范围,并且测定界桩的位置,并且对界线范围内的土地面积进行测量并进行计算。在传统的测量技术中需要对测量的数据进行计算之后才能得到比较准确的数据,而实时动态差分法则可以在测量条件比较恶劣的环境中得到实时的准确的测量精度。通过在土地测绘中应用实时动态差分测量技术,能够有效的提高土地测绘工作的质量和效率。
GPS测量技术能够优化地籍测量的设计,能够对测量设计方案进行系统、全面的优化,从而提高其准确性和可靠性,并且降低其成本。在传统的测量控制网中由于要考虑到其结果的可靠性、以及精度和成本等,GPS测绘技术具有比较复杂的函数和数学模型,能够有效的满足其优化设计的需要。而且通过对GPS控制网进行优化设计,能够进一步的提高GPS测绘技术的精度和效益。
2 GPS测量技术在土地面积测量中的应用
GPS测量技术的出现,使土地面积测绘工作发生了重大的改变,而且随着其在土地面积测绘中的应用越来越广泛,已经成为了土地测绘工作中的重要手段。在传统的土地面积测绘中由于需要通视,这种测绘方法不仅增加了测绘的成本,而且也延长了测绘的周期,同时受自然条件的影响比较大。在一些地形发展、通视条件比较差的地区,往往难以保证测绘结果的准确度。
GPS地籍测量首先要对被测区域内进行控制测量,这也是测绘过程中数据采集的基础。GPS地籍控制网点的密度可以按照测量地区的范围和先后顺序,分为基本网和加密网。在城镇界址点密度比较大的地区,为了保证网点的测量精度,应当适当的增大控制点的密度,在必要的时候还可以在GPS网下再加一级图根导线。GPS网点的各变和常规的网边长变化大而且具有结合灵活的特点,在实际测量中可以根据需要进行分期布设,也可以进行混合布设来满足其密度的需要。在地籍测绘过程中应当遵守从整体到局部的原则,将测量过程分为基本控制测量和地籍测量。基本控制策略可以分为不同的等级,可以通过布设侧边网、三角网以及GPS网等形式。在地籍控制策略的过程中其坐标系统应当尽量选择国家统一的坐标系统,对于条件不满足的地区也可以考虑使用地方坐标系。在GPS测量技术中精度是其作用的指标,它对GPS网络的布置以及测量计划的确定、后期测绘数据的处理等都具有重要的影响。根据我国的相关地籍测量的要求规定,地籍测量控制点和起算点之间的误差不能够超过 0.05 m。
在进行土地面积的测绘时,地籍测量需要对土地整个区域进行全方位的测量,从而为土地测绘提供有效的实时数据资料。在土地测绘的过程中通过对各个网点的密度和精度的控制,能够确定出土地权属的特征,GPS测量技术可以对测绘过程中的网点密度和精度提供正确的界址点。而GPS测量技术和传统的测绘方法相比,能够一次性的解决土地面积测绘过程中的密度控制,所以在应用的过程中也更加的灵活方便。
在GPS测量时,所获得的数据还需要通过坐标变换才能被使用。在实际的土地面积测绘中利用GPS测量技术得到的数据是三维坐标数据,在应用的过程一般需要使用二维图像来显示土地的地理信息。具体测量时手持GPS仪器沿着被土地的绕行,然后就可以得到一系列多个坐标点所组成的定位数据,然后按照时间的顺序依次记下相应的二维坐标(x,y),并且然后时间的先后顺序进行标号,其中x表示经度信息、y表示维度信息。将测量到的点的数据依次连接起来就得到一个具有多个顶点的多边形。由于地球本身是一个椭球性,所以为了保证测量结果的准确性,还需要采取投影的方式将其三维坐标转换为相应的二维坐标形式。在具体的计算时由于投影方法的计算比较困难,可以将地球看作是正球体来简化计算的过程。而且一般的土地面积测量的距离比较小,测量的距离也不大,所以简化的误差对最终结果的影响也非常小,可以忽略不计。
根据GPS技术所得到的关于土地面积的丰富的数据,可以将地理信息和信息技术有效的结合起来建立信息数据库,从而对测量过程中的图像、图形以及数据进行统一的管理,而且还能够实现对数据的分析和存储。通过利用信息技术实现对测量数据的无缝连接以及叠加等处理,并且按照要求进行输出,提高了收集数据的准确性和应用的便利性。
3 结语
GPS技术在土地面积的测绘中具有巨大的优势,它减少了传统测量工作中所需要的控制点的数量和测试仪器的搬动次数,减少了测量工作人员的劳动强度。而且这种测绘技术具有工作效率高,测量结果准确等优点,减少了自然因素和人为因素的干扰。但是在应用的过程中也存在着信号干扰的问题,因此应当努力解决信号干扰的问题,不断的提高其工作的效率。
参考文献
[1] 崔斌,何忠伟.浅谈GPS在土地测量中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2012(5).
【关键词】土地测量技术;发展趋势;应用
1 土地测量的方法
1.1 经纬仪结合钢尺的测量法
为解决不规则宗地所遇到的困难,采用了经纬仪帮助测量。在第一种方法的基础上,将经纬仪固定架设在宗地上各个拐点处,进行角度的测量,结合钢尺丈量的长度再计算出宗地的面积。
1.2 全站仪测量法
随着生产建设的不断发展,地面建、构筑物日益增多,经纬仪固定架设在拐点上及通视的可能性越来越小。以上两种方法在实际操作中非常繁琐,工作效率非常低,而且只能测量土地的面积和标高,对于宗地拐点的坐标值是无能为力的。为适应时展的要求,引进了全站仪,该仪器提供了一种方便适用的面积测量功能,它和经纬仪相比最大的优越性就是不必再将仪器固定架设在宗地上各个拐点处。
2 土地测量的技术
2.1 GPS 测量系统的特点
与传统测量方法相比具有明显优势。能够克服地形、气候、季节、森林覆盖、能见度低、通视困难等诸多不利因素的影响。定位精度较高,数据安全可靠,测站间无需通视。在没有现成控制点或控制点被破坏而造成的控制点不足的地区,能进行快速地高精度定位测量。操作方便,容易使用。对作业条件要求不高,数据输入、处理、存储能力强,与计算机、其它测量仪器通信方便。作业人员少,定位速度快,综合效益高。
2.2 GPS 在土地测量中的应用
2.2.1 GPS 在地籍控制测量中的应用。应用GPS 进行地籍控制测量,不要求通视,这样避免了常规地籍控制工作点位选取的局限条件,并且GPS 网状结构对GPS 网精度的影响也甚小。正由于GPS 具有布点灵活、全天候、速度快、精度高等优点,才使GPS 技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。利用GPS 技术进行地籍控制,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 仪器精度与等级控制精度匹配,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。
2.2.2 GPS 技术引入地籍细部测量。地籍细部测量是地籍调查不可分割的组成部分,目的是测定每宗土地的权属界址点、线、位置、形状、数量等。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,利用GPS 技术完全能满足上述精度要求。
2.2.3 GPS 测量的外业实施。GPS 选点测量测站点之间不要求一定通视,图形结构GPS 也比较灵活,因此,点位选择比较方便。但考虑测量的特殊性并顾及后续测量,选点时应着重考虑每点最好与某一点通视,以便后续测量工作的使用。点周围高度角15°以上不要有障碍物,以免信号被遮挡或吸收;点位要远离大功率无线电发射源、高压电线等,以免电磁场对信号的干扰;点位应选在视野开阔、交通方便、有利扩展、易于保存的地方,以便观测和日后使用;选点结束后,按要求埋设标石并填写点之记。 ④ GPS技术在土地勘测定界中的应用。土地勘测定界是保证建设用地审批科学、合理、准确的手段。经审查合格的勘测定界成果可以作为地籍调查和土地登记发证的基础资料和重要依据。初期的土地勘测定界主要使用常规测量仪器,它们存在观测范围小、测量精度低、测程短、受外界环境和人为因素影响较大等缺陷,同时外业工作量大、劳动强度高。
3 土地测量数字化成图的方法
近几年, 由于计算机的大量普及, 再加上测绘技术不断升级, 目前的成图方法高效、快速、美观, 只要将野外采集到的数据输入到计算机, 然后利用专业绘图软件进行编辑, 就可以根据用户需要在绘图仪中输出彩色或黑白图件。
4 勘测内容与土地规划相结合
土地开发整理项目的地形测绘内容有一些特殊要求, 测量内容有以下特点:
4.1 土地开发整理项目的地形图测绘如遇农村居民点, 只施测村庄线, 内部标注村庄名称, 居民地内通向项目区的沟、渠、路、桥等应从村庄线起准确绘出。
4.2 在以往的常规地形测量中, 所反映的内容主要有两大类: 一种是地物, 即用特定的符号表示地物的平面位置; 一种是地貌, 即把地面的高低起伏形状用等高线表示出来。而土地开发整理的测量内容不仅只包涵地形测量的两大要素, 而且它必须符合土地规划设计的要求,准确测绘并表示测量当时不同土地利用现状地类及每一丘块的田、土的范围线。正确表示各地类现状符号, 如遇地类现状和台账不符的其符号以测量当时的现状地类表示, 并在测量技术报告中加以说明。项目区含二个以上独立片块的, 分片统计各地类面积, 汇总地类面积统计表。
4.3 准确测量项目区范围及主要拐点经纬度座标。
4.4 准确测量权属状况, 标明界线及权属单位名称。
4.5 为了土地开发整理项目规划设计的需要在地形图上每一丘块标示一个高程注记。
4.6 土地开发整理项目的竣工测量还应注意竣工边界的测量应准确无误, 并接合项目区的规划设计进行对照检查, 核实与土地开发整理项目规划范围是否吻合。
4.7 竣工丘块、道路、沟渠、防护林工程等竣工设施应准确测绘, 确保各地类面积及各项工程设施的数据准确无误。
4.8 在测量好的竣工图上量算出各丘块面积并汇总。
5 结束语
通过近几年土地开发整理项目的测绘实践, 已取得了一些经验和体会, 为了更好地搞好土地开发整理项目中的测绘工作特建议:
5.1 关于确权定界。测量作为土地开发整理的排头兵, 不仅要有精湛的技术, 更要有高度的责任心。尤其是权属定界, 当牵涉到多方利益时, 必须有双方或多方当事人在场指定。这不仅直接关系到土地权利人的切身利益, 同时也是避免日后发生的土地权属争议, 确保社会稳定的需要。
关键字:GPS-RTK技术 测量工程 应用研究
Abstract: the measurement of engineering is a must in today's society, the construction of the project preparatory work, as many aspects of land surveying, mine surveying, hydrology measurement according to the measurement purpose. With the development of modern science and technology, GPS-RTK technology has been more and more widely applied to the measurement of engineering of Surveying Engineering, the measurement efficiency and the measurement quality produced profound influence. In this paper, through the analysis of the working principle and measurement to the GPS-RTK technology application, the application of GPS-RTK technology in surveying engineering put forward the related factors are discussed.
关键字:GPS-RTK技术 测量工程 应用研究
Keywords: Research on GPS-RTK technique for the measurement of engineering application
中图分类号:E951文献标识码:A
在传统的测量工程中,进行测量大多需要进入实地,在实地进行相关数据的收集。这种测量方法不仅效率低下,而且由于一些地方本身的地理状况原因,在测量时很容易出现危险。而GPS-RTK技术的应用则很好地解决了这一问题,对测量工程来说是一个本质上的飞跃,我国的测量工程也由此到达了一个新的台阶。
一、GPS-RTK技术的概况与发展背景
在测量工程中所用到的GPS-RTK也就是运用全球定位系统所进行的实时动态测量技术,在现代的各项测量工程中发挥着重要的作用。GPS-RTK技术相比于传统的测量技术精度更高,高价快捷,并且能完成许多传统测量技术到达不了的地方的测量,在近几年来,已经成为了许多高端测量工程的新宠。
GPS-RTK发源于前几年,是在GPS系统得到广泛应用的基础上发展而来的。在近年来人们逐渐苦恼于传统测量方法满足不了现代测量工程需要的时候,GPS系统的逐渐成熟帮助人们解决了这一问题。人们开始尝试应用GPS系统进行相关项目的测量,并且取得了非常良好的效果,GPS-RTK技术也就推广开来,并逐渐被越来越多的测量项目所使用,到如今成为测量工程中的重要一员。
二、GPS-RTK测量系统主要组成部分
GPS-RTK系统是在GPS系统的基础上,加入了一些高端的测量设备组成的,根据其工作性质的不同,实时动态测量系统一般分为GPS设备、数据传输设备以及数据的精密运算设备等三个组成部分。由于所测量的用途有一定区别,因此具体的实时动态测量系统可能会在这三个主要组成部分的基础上增加一些设备,但三部分的基本结构却并不会有很大的改变。
(一)、两台GPS设备
两台GPS设备分别安装在GPS-RTK系统中的基准站和流动站上,作为卫星信号接收的功能。GPS设备是整个实时动态测量系统的基础,负责数据的收集,相当于传统测量工具中的各类测量仪器以及测量操作人员的综合体。
(二)、数据传输设备
数据传输设备是实时动态测量系统中的核心,具有最为关键的数据传输作用。设备分为两个部分,一部分是基准站的数据发送设备,一部分是流动站的数据接收设备。数据传输设备相当于传统测量工作中的数据记录员,只是在数据的记录上比记录员更加精准可靠。
(三)、精密运算设备
精密运算设备相当于整个实时动态测量系统的大脑,具有决定测量的精密度以及数据准确性与可靠性,并对数据进行整理分析的作用。精密运算设备代替了传统测量工程中繁琐的精度控制与后期整理过程,极大地提高了测量工作的效率。
三、GPS-RTK技术测量方法
运用GPS-RTK系统测量,有很大一部分的工作是进行GPS设备以及数据传输设备的设置。整个测量过程中,测量方法包括一些几点:
(一)、基准站的设置
基准站相当于实地测量的站点,具有数据测量与数据发送的功能。目前基准站的设置主要有两种方法,在测量时可以选择性地使用:
1、多点观测法:多点观测法是将基准站设置在未知点上的一种方法,通过数学模型的转换,来进行数据的测定。根据转换方式的不同,一般需要在基准站观测一定数量的已知点,因此可以称作多点观测法。
2、一点观测法:把静态观测得到的已知点通过精密运算设备,直接输入转换参数。这种方法需要将基准站设置在已知点上,虽然说只需要观测一个点,但通常会受到较大的外界因素限制。
而一般在设置基准站的时候,为了方便测量数据的整理与提高数据的精确度,常常使用多点观测法。多点观测法相对来说在观测的使用面上更广,适合于大多数测量工程,是许多测量工作中通用的基准点设置方法。
(二)、流动站的设置
流动站相对于基准站在数量上要多一些,通常是一个或多个。流动站是整个测量过程中的数据接收系统,分为GPS设备与数据接收设备,能够将基准站发来的卫星信号准确无误地收到,并能够针对数据信息进行相应的处理,得到该点的相应坐标数据以及精度指标。在流动站设置好之后,一般只需要一人操作一个流动站,并根据测量控制网点进行移动就可以了。
(三)、数据整理与测量图纸制作
将测得的多个点的数据通过精密运算设备进行相应的运算,并将多个点的数据绘制成网图的形式对测量的精度进行分析。将测量数据以图形的方式表现出来,能够最为直观地反映各个点的测量情况,对分析整个地区测量网络的动态属性有非常好的作用。
四、GPS-RTK技术在测量工程中的应用实例
实时动态测量系统可应用于很多测量工程中,不同用途或者不同区域范围的测量需要根据不同疏密度的控制网点进行测量。比如说对于我江浙一带某小城市的土地测量,就需要根据其占地面积、地形特点、过往土地测量数据资料进行相应的针对性的测量准备。
该城市位于长江中下游流域,是江浙地区典型的小型城市,占地面积约为20㎞²。近年来随着改革开放的发展,该城市内部的许多建筑以及一些局部地形发生了不同程度的改变,以往的土地测量数据逐渐与现今的实际情况不符合,因此需要采用新的测量技术对城市的土地情况进行再测量。
(一)、测量准备
该城市的土地测量采用GPS-RTK技术,由于在之前已经有一套测量数据以及测量控制网,因此可以在此基础上进行适当的修改以及控制点的定位。经过测量前期的勘探,发现该城市中的原有测量控制网较为完好,在局部有一些控制网点缺失的情况,可以对这几处进行控制网点的加密处理。并且由于城市的扩建,城市部分土地没有测量控制网点数据,可以在其以原有控制网为基准进行网点的增加。测量规划区域内有2个国家二等水准点,高程点位完好,可作为高程基准点。
(二)、测区划分与设备分布
根据测量控制网,该城市的测量被划分为大约50个测量区域,在测量时以每个区域为单位进行测量,最后再将每个区域的测量数据整合到一起,进行整个测区的数据分析。按照测区控制点,在用GPS-RTK测量时使用了4个流动站的方式,同时可以进行4个控制点的数据接收。每个流动站分派2名工作人员,分别进行控制点的寻找与确认以及流动站的仪器操作,并负责接收控制点的测量数据。同时,在基准站还要分派一名工作人员,进行基准站仪器的操作控制以及确保测量数据发送的正常。
(三)、精准度检查
在用GPS-RTK系统进行第一次实地测量使用的时候,要注意先测量一个已知点,将所得到的数据结果与已知点的数据指标相比较,如果完全吻合则代表该GPS-RTK测量系统能够正常工作,可以投入使用。如果测量数据与已知点数据不吻合,则需要核对测量控制网以及检查实时动态测量系统是否出现故障。
(四)、网点测量与数据处理
按照该城市所划分的50多个主要测量区域,对多个控制点进行数据测量,将测量所得的数据通过接收系统以及精密运算系统进行整理分析,得出该城市的土地相关信息图形。通过比较发现,新得出的城市地籍图形与以前的地籍图形有较大的区别,除了城市规模的增加以及建筑物的改变之外,以前图形中一些信息比较模糊的地方也得到了改善,整个城市的地籍信息几乎能够完全清晰地显现出来。
五、GPS-RTK测量的注意要点
在用实时动态测量系统进行测量时,有许多地方是需要尤为注意的。主要体现在测量前期的准备工作上面,包括以下几点:
(一)、为了提高精度,减小误差,要注意对原有的测量控制网进行加密处理,因为GPS-RTK技术本身具有测量便捷性,所以即使控制网加密对于测量工作来说也并不是很大的负担。
(二)、注意提高转换参数的精度。一般在基准点的设置中需要至少3个已知控制点来进行参数转换,并且已知点一定要具有非常高的精度。
(三)、注意对测量进行放样处理,由于测量地形可能非常复杂,不方便实地放样来圈定测量范围,所以可以采用流动站的定位显示功能进行测量界定,避免测量时出现范围误差。
六、结束语
通过对GPS-RTK技术在测量工程中个应用实例分析可以发现,该测量技术是基于传统测量水平的一种更为高效快速,更加精确可靠的测量应用方法。在未来要求更加高,工作频率更密集的测量工程中,GPS-RTK技术将发挥无可替代的作用。
参考文献:
[1] 黑志坚,周秋生,曲建光等.GPS RTK测量成果的精度估计及应用探讨[J].哈尔滨工业大学学报,2006,38(8):1295-1298.
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[3] 李志刚,张利跃,郑峰等.数字化江河测量关键技术[J].理工大学学报(自然科学版),2006,7(3):252-255.
《地籍调查与测量》课程是工程测量技术专业的一门核心专业课程,甘肃工业职业技术学院 测绘学院工程测量技术专业自1993年创办以来便开设该课程,该课程一般安排在第三学期即大二第一学期进行。随着国家相关政策的进一步深入,地籍调查与测量逐步显示出其在国民建设中的重要性,近几年的学生有的在顶岗实习期间就参与了与地籍相关的项目,有的毕业生甚至最近几年做的都是与地籍相关的工作,因此如何对原有的教学内容和教学方法进行改革,培养出适应社会发展的学生显得至关重要。本文以该院《地籍调查与测量》课程为例,对该课程教学改革进行了探讨。
2 课程教学中主要存在的问题
该课程主要分为两大部分即地籍调查和地籍测量,其中地籍调查部分涉及到了很多地籍概念,有些概念比较抽象,理解起来有一定的难度;有些概念比较相近,对于初学者而言很容易混淆;有些概念又涉及到国家的相关法律法规和政策,在讲解的过程中学生往往容易陷入误区。在地籍测量部分,其具有一般地形控制测量的特点,但在质和量上又有别于地形测量,尽管在教学过程中教师一再强调其和地形测量的不同,但有些学生依旧认为地籍测量就是地形测量,影响了对其准确的理解。
2.1 教师的实践经验问题 全国第一次土地调查和第二次土地调查间隔了二十多年的时间,期间测绘技术发生了翻天覆地的变化,国家的相关土地政策也在不断地完善,但大型的土地测量工作却没有做过。有些教师因缺乏实践经验在授课过程中未能将案例引入课堂教学,教学只能是车轱辘话反复的讲,学生的学习兴趣不强。其次,这门课程和其它课程的交叉性较强,其内容涉及到控制测量、地形测量、数字测图、测量平差、房产测量等课程,如果教师知识储备不够的话,很难做到详细的讲解。这门课程表面看似简单,但想把这门课程讲的更加透彻和精彩,不光要有扎实的理论知识还得有丰富的实践经验。
2.2 教材选用问题 教材的选用也至关重要,全国第二次土地调查之前《地籍调查与测量》教材可谓是五花八门,没有统一的标准,比如共用界址点是否编号的问题,不同的教材看法就不同。有些要么直接使用本科教材,其内容的深度和广度并不适合高职学生;有些虽然是高职教材,但实际上是本科教材的“浓缩版”,还是不能适应高职教学的需要;有些甚至是本校教师的自编教材,编写质量也是参差不齐。
2.3 学生基础薄弱问题 随着生源的逐渐减少,学生的质量也在不断的下滑,学生培养的难度也越来越大,而且现在的学生想的不是多学点知识,而是更为关注毕业后的工作问题,在学习方面显得较为浮躁。因此理论知识讲的稍微深入一些,大多数学生就有点力不从心,甚至有些学生会出现厌学、弃学的情绪。总体上学生在理论和实践的结合方面显得较为薄弱。
2.4 实训方面的问题 该院人才培养方案里面虽然制订了这门课程的理论课时和实训课时,但这门课的实训是一大难题。地籍分为调查和测量两个方面,地籍测量是在地籍调查的基础上进行的,实训难就难在调查上,本来该院打算把学校的幼儿园作为一个宗地进行相关的实训,但实质上学校本身就是一块宗地,这样实习不仅达不到目的,反而会使学生走入误区,因此这个方案被否定了。想在校外进行实训,远的地方条件根本不允许,近的地方进行调查时还需和农户进行协商,有些农户并不愿意配合。最终只能在校内把调查部分简单做一下,主要还是以地籍测量为主。
3 课程的教学改革
3.1 积极参与产学结合项目 2008年该院承接了全国第二次土地调查甘谷县城镇地籍调查项目,从开始的培训,项目的设计、实施,过程检查到最后的检查验收,该院教师都积极地参与其中。不仅可以及时地了解到国家最新的法规和政策,也熟悉了整个项目的流程,并对检查过程中出现的问题及时的进行改正和总结并反馈给教学。此外,农村地籍调查、农村宅基地三权发证等项目该院部分师生也参与了集中,通过项目的参加,教师增加了实践经验的同时在授课时可以把一些典型的案例以及项目实施的经验和容易出现的问题引入到教学过程中,丰富了课堂教学。有些参与过全国第二次土地调查的学生,还成为了农村宅基地三权发证工作中的骨干。
3.2 综合运用现代化的教学手段 该课程概念多、文字性强,涉及到的知识量和信息量多,使用传统的教学方法已经满足不了教学的需要。可以借助多媒体课件、网络教学等手段,综合运用来提高教学效果。例如:第二次全国农村地籍调查时,主要采用的是航片调绘的形式。如果只是在课堂上口头讲实地应该如何调绘学生只会一头雾水。采用多媒体的手段加以讲解,教师讲的轻松,学生学的也更为容易。目前网络上可以找到《地籍调查与测量》这门课的精品课程,对于课堂上没有搞清楚的问题,学生可以在网络上继续学习,也可以把问题以邮件的形式发送给授课老师,课堂学习、网络学习、课外解答的授课方式,受到了学生的一致好评。
3.3 加强教材建设 笔者认为要想让学生更好地掌握地籍调查与测量的流程,可以将整本书分成几个项目,每个项目下面设置若干个模块,按照生产实践流程和地籍调查与测量规范编写成项目化教材。使学生通过教师的讲解、实践操作以及课本的参考,能够学以致用,在参与类似的生产项目中能够有一个清晰的思路并快速地投入到生产中。
3.4 密切关注学科的最新发展,引入新技术、新方法 以往的课本主要以传统的测量方法为主,没有将现代测绘新技术深入到教学之中。如在讲解面积计算时,要融入GIS技术,利用GIS软件进行面积计算的优点、计算的方法等。现代地籍测量数据的处理已经发展到自动化,地籍数据库和管理系统的建立已经成为发展趋势,地籍信息系统在土地管理中发挥越来越重要的作用,因此这些知识也应该加入课程并列为重点内容。
3.5 实践教学标准化 尽快的建立并完善实习实训基地,把综合实习作为一项生产任务来做,由老师下达任务书,各实习小组收集相关资料并结合任务要求,结合相关地籍测量规范编写技术设计书,然后由实习指导教师进行审核,通过后即可实施。整个实习完全按照生产实践流程进行,各种登记、调查表格完全制作成生产用的表格统一发放给各小组,最后各小组提交成果并作技术总结。在实习的过程中充分发挥学生的自主性,实习教师在必要的时候予以指导,提高学生分析问题和解决问题的能力,为以后走上工作岗位打下坚实的基础。