基于GPS的地籍控制测量技术及具体测量实例分析研究

摘 要：该文以地籍控制测量为研究对象，探讨了地籍控制测量的技术特点和测量方法。该文首先概要分析了现代地籍控制测量的特点和测量步骤，进而集合某具体测量任务，探讨了平面控制测量的技术思路方法及图根控制测量的具体实施流程，包括如何进行GPS静态数据处理及平差精度分析等。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。

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

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