第六章地籍控制測(cè)量課件

1、第六章 地籍控制測(cè)量第一節(jié) 概 述本章主要對(duì)地籍控制測(cè)量的原則、精度要求、采用的坐標(biāo)系等進(jìn)行說(shuō)明，而對(duì)地籍控制測(cè)量的方法只作一般介紹，有關(guān)此部分的詳情請(qǐng)參閱有關(guān)書(shū)籍。地籍控制測(cè)量是根據(jù)界址點(diǎn)和地籍圖的精度要求，視測(cè)區(qū)范圍的大小、測(cè)區(qū)內(nèi)現(xiàn)存控制點(diǎn)數(shù)量和等級(jí)等情況，按測(cè)量的基本原則和精度要求進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)、選點(diǎn)、埋石、野外觀測(cè)、數(shù)據(jù)處理等測(cè)量工作。測(cè)繪信息網(wǎng)地形控制網(wǎng)點(diǎn)一般只用于測(cè)繪地形圖，而地籍控制網(wǎng)點(diǎn)不但要滿足測(cè)繪地籍圖的需要，還要以厘米級(jí)的精度(城鎮(zhèn))用于土地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)定和滿足地籍變更測(cè)量的需求。因此，地籍控制測(cè)量除具有一般地形控制測(cè)量的特點(diǎn)之外，在質(zhì)和量上又有別于地形控制測(cè)量。測(cè)繪信

2、息網(wǎng)一、地籍控制測(cè)量的原則地籍控制點(diǎn)是進(jìn)行地籍測(cè)量和測(cè)繪地籍圖的依據(jù)。地籍控制測(cè)量必須遵循從整體到局部、由高級(jí)到低級(jí)分級(jí)控制(或越級(jí)布網(wǎng))的原則。地籍控制測(cè)量分為地籍基本控制測(cè)量和地籍圖根控制測(cè)量?jī)煞N。地籍基本控制測(cè)量可采用三角網(wǎng)(鎖)、測(cè)邊網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)和GPS相對(duì)定位測(cè)量網(wǎng)進(jìn)行施測(cè)，施測(cè)的地籍基本控制網(wǎng)點(diǎn)分為一、二、三、四等和一、二級(jí)。精度高的網(wǎng)點(diǎn)可作精度低的控制網(wǎng)的起算點(diǎn)。在等級(jí)地籍基本控制測(cè)量的基礎(chǔ)上，地籍圖根控制測(cè)量主要采用導(dǎo)線網(wǎng)和GPS相對(duì)定位測(cè)量網(wǎng)施測(cè)，施測(cè)的地籍圖根控制網(wǎng)點(diǎn)分為一、二級(jí)。二、地籍控制測(cè)量的精度測(cè)繪信息網(wǎng)地籍控制測(cè)量的精度是以界址點(diǎn)的精度和地籍圖的精度為依據(jù)而制定的。

3、根據(jù)不同的施測(cè)方法，各等級(jí)地籍基本控制網(wǎng)點(diǎn)的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表61至表65。地籍圖根控制點(diǎn)的精度與地籍圖的比例尺無(wú)關(guān)。地形圖根控制點(diǎn)的精度一般用地形圖的比例尺精度來(lái)要求(地形圖根控制點(diǎn)的最弱點(diǎn)相對(duì)于起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為0.1mm比例尺M(jìn))。界址點(diǎn)坐標(biāo)精度通常以實(shí)地具體的數(shù)值來(lái)標(biāo)定，而與地籍圖的比例尺精度無(wú)關(guān)。一般情況下，界址點(diǎn)坐標(biāo)精度要等于或高于其地籍圖的比例尺精度，如果地籍圖根控制點(diǎn)的精度能滿足界址點(diǎn)坐標(biāo)精度的要求，則也能滿足測(cè)繪地籍圖的精度要求。1. 各等級(jí)三角網(wǎng)的主要技術(shù)規(guī)定見(jiàn)表6-1。表6-1 各等級(jí)三角網(wǎng)的主要技術(shù)規(guī)定等級(jí)平均邊長(zhǎng)/km測(cè)角中誤差/()起始邊相對(duì)中誤差導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差

4、水平角觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/()DJ1DJ2DJ3二等91.01/30 00001/120 000123.5三等51.81/200 000(首級(jí))1/120 000(加密)1/80 000697.0四等22.51/120 000(首級(jí))1/80 000(加密)1/45 000469.0一級(jí)0.55.01/80 000(首級(jí))1/45 000(加密)1/27 0002615.0二級(jí)0.210.01/27 0001/14 0001330.02. 各等級(jí)三邊網(wǎng)主要技術(shù)規(guī)定見(jiàn)表6-2。表6-2 各等級(jí)三邊網(wǎng)主要技術(shù)規(guī)定等級(jí)平均邊長(zhǎng)/km測(cè)距相對(duì)中誤差測(cè)距中誤差/mm測(cè)距儀等級(jí)測(cè)距測(cè)回?cái)?shù)往返二等91/

5、300 0003044三等51/100 00030、44四等21/120 000162424一級(jí)0.51/33 0001522二級(jí)0.21/17 00012223.各等級(jí)測(cè)距導(dǎo)線主要技術(shù)規(guī)定見(jiàn)表6-3。表6-3 各等級(jí)測(cè)距導(dǎo)線主要技術(shù)規(guī)定等級(jí)平均邊長(zhǎng)/km附合導(dǎo)線長(zhǎng)度/km測(cè)距中誤差/mm測(cè)角中誤差/導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差水平角觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/DJ1DJ2DJ3三等3.015.0181.51/60 0008123四等1.610.0182.51/40 000465一級(jí)0.33.6155.01/14 0002610二級(jí)0.22.4128.01/10 0001316注：n為導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角個(gè)數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線

6、布設(shè)網(wǎng)狀，結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)、結(jié)點(diǎn)與起始點(diǎn)間的導(dǎo)線長(zhǎng)度不超過(guò)表中的附合導(dǎo)線長(zhǎng)度的0.7倍。4. 各等級(jí)GPS相對(duì)定位測(cè)量的主要技術(shù)規(guī)定見(jiàn)表6-4和表6-5。表6-4 各等級(jí)GPS相對(duì)定位測(cè)量的主要技術(shù)規(guī)定(1)等級(jí)平均邊長(zhǎng)D/kmGPS接收機(jī)性能測(cè)量量接受機(jī)標(biāo)稱(chēng)精度優(yōu)于同步觀測(cè)接受收數(shù)量二等9雙頻(或單頻)載波相位10mm+210-62三等5雙頻(或單頻)載波相位10mm+310-62四等2雙頻(或單頻)載波相位10mm+310-62一級(jí)0.5雙頻(或單頻)載波相位10mm+310-62二級(jí)0.2雙頻(或單頻)載波相位10mm+310-62表6-5 各等級(jí)GPS相對(duì)定位測(cè)量的主要技術(shù)規(guī)定(2)項(xiàng) 目等

7、級(jí)二等三等四等一級(jí)二級(jí)衛(wèi)星高度角15o15o15o15o15o有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)64433時(shí)段中任一衛(wèi)星有效觀測(cè)時(shí)間/min201515觀測(cè)時(shí)間段222觀測(cè)時(shí)段長(zhǎng)度/min906060數(shù)據(jù)采樣間隔15-6015-6015-60衛(wèi)星觀測(cè)值象限分布3或124242424點(diǎn)位幾何圖形強(qiáng)度因子/PDOP810101010三、地籍控制點(diǎn)埋石的密度測(cè)繪信息網(wǎng)地籍測(cè)量工作，不僅要測(cè)繪地籍圖和界址點(diǎn)坐標(biāo)，而且要頻繁地對(duì)地籍資料進(jìn)行變更。因此，地籍控制點(diǎn)的密度與測(cè)區(qū)的大小、測(cè)區(qū)內(nèi)的界址點(diǎn)總數(shù)和要求的界址點(diǎn)精度有關(guān)，地籍控制點(diǎn)最小密度應(yīng)符合城市測(cè)量規(guī)范的要求。但是，地籍控制點(diǎn)的密度與測(cè)圖比例尺無(wú)直接關(guān)系，這是因?yàn)樵谝?/p>

8、個(gè)區(qū)域內(nèi)，界址點(diǎn)的總數(shù)、要求的精度和測(cè)圖比例尺都是固定的，必須優(yōu)先考慮要有足夠的地籍控制點(diǎn)來(lái)滿足界址點(diǎn)測(cè)量的要求，再考慮測(cè)圖比例尺所要求的控制點(diǎn)密度。地籍控制點(diǎn)埋石的密度同樣遵循以上原則。為滿足日常地籍管理的需要，在城鎮(zhèn)地區(qū)，應(yīng)對(duì)一、二級(jí)地籍控制點(diǎn)全部埋石。在通常情況下，地籍控制網(wǎng)點(diǎn)的密度為：測(cè)繪信息網(wǎng)(1) 城鎮(zhèn)建城區(qū)：100200m布設(shè)二級(jí)地籍控制；(2) 城鎮(zhèn)稀疏建筑區(qū)：200400m布設(shè)二級(jí)地籍控制；(3) 城鎮(zhèn)郊區(qū)：400500m布設(shè)一級(jí)地籍控制。在舊城居民區(qū)，內(nèi)巷道錯(cuò)綜復(fù)雜，建筑物多而亂，界址點(diǎn)非常多，在這種情況下應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾涌刂泣c(diǎn)和埋石的密度和數(shù)目，才能滿足地籍測(cè)量的需求。四、地

9、籍控制點(diǎn)之記和控制網(wǎng)略圖地籍控制點(diǎn)若需要作為永久性保存的就必須在地上埋設(shè)標(biāo)石(或標(biāo)志)?；究刂泣c(diǎn)的標(biāo)石往往埋設(shè)在地表之下(稱(chēng)暗標(biāo)石)而不易被發(fā)現(xiàn)。一、二級(jí)地籍控制點(diǎn)的標(biāo)石的大部分被埋設(shè)在地表之下，在地表的上面僅留有很少一點(diǎn)(約2cm高)。為了今后應(yīng)用控制點(diǎn)尋找方便，必須在實(shí)地選點(diǎn)埋石后，對(duì)每一控制點(diǎn)填繪一份點(diǎn)之記。所謂點(diǎn)之記，一般來(lái)說(shuō)，就是用圖示和文字描述控制點(diǎn)位與四周地形和地物之間的相互關(guān)系，以及點(diǎn)位所處的地理位置的文件。該文件屬上交資料。表6-6 控制點(diǎn)點(diǎn)之記為了更好地了解整個(gè)測(cè)區(qū)地籍控制網(wǎng)點(diǎn)分布情況，檢查控制網(wǎng)布網(wǎng)的合理性和控制點(diǎn)分布等情況，必須繪制測(cè)區(qū)控制網(wǎng)略圖。控制網(wǎng)略圖就是在一張

10、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算用紙(方格紙)上，選擇適當(dāng)?shù)谋壤?能將整個(gè)測(cè)區(qū)畫(huà)在其內(nèi)為原則)，按控制點(diǎn)的坐標(biāo)值直接展繪紙上，然后用不同顏色或不同線型的線條畫(huà)出各等級(jí)的網(wǎng)形?？刂凭W(wǎng)略圖要做到隨測(cè)隨繪，也就是當(dāng)完成某一等級(jí)控制測(cè)量工作后，立即按點(diǎn)的坐標(biāo)展出，再用相應(yīng)的線條連結(jié)，這樣不斷地充實(shí)完成。地籍控制測(cè)量工作完成，控制網(wǎng)略圖也相應(yīng)地完成。地籍控制網(wǎng)略圖是上交資料之一，無(wú)論測(cè)區(qū)大小都要做好這項(xiàng)工作。地籍控制網(wǎng)略圖見(jiàn)圖6-1。測(cè)繪信息網(wǎng)圖 6-1 地籍控制網(wǎng)略圖第二節(jié) 地籍測(cè)量坐標(biāo)系凡是用來(lái)確定地面點(diǎn)的位置和空間目標(biāo)的位置所采用的參考系都稱(chēng)為坐標(biāo)系。由于使用目的不同，所選用的坐標(biāo)系也不同。與地籍測(cè)量密切相關(guān)的有大地坐

11、標(biāo)系(俗稱(chēng)地理坐標(biāo)系)、平面直角坐標(biāo)系和高程系。測(cè)繪信息網(wǎng)一、大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系是以參考橢球面為基準(zhǔn)的，其兩個(gè)參考面為：一個(gè)是通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)與橢球短軸(即旋轉(zhuǎn)軸)所作的平面(即子午面)，稱(chēng)為起始子午面(如圖6-2中的P1GP2平面)，它與橢球表面的交線稱(chēng)為子午線；另一個(gè)是過(guò)橢球中心O與短軸相垂直的平面，即Q1EQ2平面，稱(chēng)為赤道平面。過(guò)地面點(diǎn)P的子午面與起始子午面之間的夾角，稱(chēng)為大地經(jīng)度，用L表示，并規(guī)定以起始子午面為起算，向東量取為東經(jīng)(正號(hào))，由0o+180o；向西量取為西經(jīng)(負(fù)號(hào))，由0o180o。地面點(diǎn)P的法線(過(guò)P點(diǎn)與橢球面相垂直的直線)與赤道平面的交角，稱(chēng)為大地緯度，用B

12、表示，并規(guī)定以赤道平面為起算，向北量取為北緯(正號(hào))，由0o90o；向南量取為南緯(負(fù)號(hào))，由0o90o。地面點(diǎn)P沿法線方向至橢球面的距離，稱(chēng)為大地高，用h表示。例如P(L，B)表示地面點(diǎn)P在橢球上投影點(diǎn)的位置，而P(L，B，h)則表示地面點(diǎn)P在空間的位置。測(cè)繪信息網(wǎng)圖6-2 大地坐標(biāo)系二、高斯平面直角坐標(biāo)系將旋轉(zhuǎn)橢球當(dāng)作地球的形體，球面上點(diǎn)的位置可用大地坐標(biāo)(L，B)來(lái)表示。球面是不可能沒(méi)有任何形變而展開(kāi)成平面的，而在地籍測(cè)量中，如地籍圖，往往需要用平面表示，因此就存在如何將球面上的點(diǎn)轉(zhuǎn)換到平面上去的問(wèn)題。解決的方法就是通過(guò)地圖投影方法將球面上的點(diǎn)投影到平面上。地圖投影的種類(lèi)很多，地籍測(cè)量主

13、要選用高斯克呂格投影(簡(jiǎn)稱(chēng)高斯投影)，以高斯投影為基礎(chǔ)建立的平面直角坐標(biāo)系稱(chēng)為高斯平面直角坐標(biāo)系。(一) 高斯平面直角坐標(biāo)系的原理高斯投影就是運(yùn)用數(shù)學(xué)法則，將球面上點(diǎn)的坐標(biāo)(L，B)與平面上坐標(biāo)(X，Y)之間建立起一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，即 (6-1)從幾何概念來(lái)看，高斯投影是一個(gè)橫切橢圓柱投影。將一個(gè)橢圓柱橫套在橢球外面(如圖6-3所示)，使橢圓柱的中心軸線QQ1通過(guò)橢球中心O，并位于赤道平面上，同時(shí)與橢球的短軸(旋轉(zhuǎn)軸)相垂直，而且橢圓柱與球面上一條子午線相切。這條相切的子午線稱(chēng)中央子午線(或稱(chēng)軸子午線)。過(guò)極點(diǎn)N(或S)沿著橢圓柱的母線切開(kāi)便是高斯投影平面(見(jiàn)圖6-4)。中央子午線和赤道的投

14、影是兩條互相垂直的直線，分別為縱軸(X軸)和橫軸(Y軸)，于是就建立起高斯平面直角坐標(biāo)系。其余的經(jīng)線和緯線的投影均是以X軸和Y軸為對(duì)稱(chēng)軸的對(duì)稱(chēng)曲線。測(cè)繪測(cè)繪信息網(wǎng)信息網(wǎng)圖6-3 橫切橢圓柱投影圖 6-4 高斯投影平面(二) 高斯投影帶的劃分高斯投影屬等角(或保角)投影，即投影前、后的角度大小保持不變，但線段長(zhǎng)度(除中央子午線外)和圖形面積均會(huì)產(chǎn)生變形，離中央子午線愈遠(yuǎn)，則變形愈大。變形過(guò)大將會(huì)使地籍圖發(fā)生“失真”，因而失去地籍圖的應(yīng)用價(jià)值。為了避免上述情況的產(chǎn)生，有必要把投影后的變形限制在某一允許范圍之內(nèi)。常采用的解決方法就是分帶投影，即把投影范圍限制在中央子午線兩旁的狹窄區(qū)域內(nèi)，其寬度為6o

15、、3o或1.5o。該區(qū)域即被稱(chēng)為投影帶。如果測(cè)區(qū)邊緣超過(guò)該區(qū)域，就使用另一投影帶。國(guó)際上統(tǒng)一分帶的方法是：自起始子午線起向東每隔6o分為一帶。稱(chēng)為6o度帶，按1，2，3，順序編號(hào)(即帶號(hào))。各帶中央子午線的經(jīng)度L0按下式計(jì)算L0=6N-3，式中N為帶號(hào)。經(jīng)差每3o分為一帶，稱(chēng)為3o帶。它是在6o帶基礎(chǔ)上劃分的，就是6o帶的中央子午線和邊緣子午線均為3o帶的中央子午線。3o帶的帶號(hào)是自東經(jīng)1.5起，每隔3o按1，2，3，順序編號(hào)，各帶中央子午線的經(jīng)度Lo與帶號(hào)n的關(guān)系式為L(zhǎng)o=3n 。若某城鎮(zhèn)地處兩相鄰帶的邊緣時(shí)，也可取城鎮(zhèn)中央子午線為中央子午線，建立任意投影帶，這樣可避免一個(gè)城鎮(zhèn)橫跨兩個(gè)帶，同

16、時(shí)也可減少長(zhǎng)度變形的影響。每一投影帶均有自己的中央子午線、坐標(biāo)軸和坐標(biāo)原點(diǎn)，形成獨(dú)立的但又相同的坐標(biāo)系統(tǒng)。為了確定點(diǎn)的惟一位置并保證Y值始終為正，則規(guī)定在點(diǎn)的Y值(自然值)加上500km，再在它的前面加寫(xiě)帶號(hào)。例如某控制點(diǎn)的坐標(biāo)(6o帶)為X=47 156 324.536m、Y=21 617 352.364m，根據(jù)上述規(guī)定可以判斷該點(diǎn)位于第21帶，Y值的自然值是117 352.364m，為正數(shù)，該點(diǎn)位于X軸的東側(cè)。測(cè)繪信息網(wǎng)圖 6-5 投影帶的劃分分帶投影是為了限制線段投影變形的程度，但卻帶來(lái)了投影后帶與帶之間不連續(xù)的缺陷，如圖6-5所示。同一條公共邊緣子午線在相鄰兩投影帶的投影則向相反方向彎

17、曲，于是，位于邊緣子午線附近的分屬兩帶的地籍圖就拼接不起來(lái)。為了彌補(bǔ)這一缺陷，則規(guī)定在相鄰帶拼接處要有一定寬度的重疊(見(jiàn)圖6-6)。重疊部分以帶的中央子午線為準(zhǔn)，每帶向東加寬經(jīng)差30，向西加寬經(jīng)差7.5。相鄰兩帶就是經(jīng)差為37.5寬度的重疊部分。位于重疊部分的控制點(diǎn)應(yīng)具有兩套坐標(biāo)值，分屬東帶和西帶，地籍圖、地形圖上也應(yīng)有兩套坐標(biāo)格網(wǎng)線，分屬東、西兩帶。這樣，在地籍圖、地形圖的拼接和使用，控制點(diǎn)的互相利用以及跨帶平差計(jì)算等方面都是方便的。測(cè)繪信息網(wǎng)圖6-6 相鄰兩帶的拼接(三) 高斯投影長(zhǎng)度變形地面上有兩點(diǎn)A、B，已知它們的平面直角坐標(biāo)分別為A(XA，YA)、B(XB、YB)，則可由式(6-2)

18、計(jì)算出AB間的距離S： (6-2)S僅表示在高斯投影平面上兩點(diǎn)間的距離。若用測(cè)量工具(如鋼尺、測(cè)距儀器等)在地面直接測(cè)量這兩點(diǎn)的水平距離S1，是不會(huì)與S相等的，它們之間的差值就是由長(zhǎng)度變形所引起的。測(cè)量工作總是把直接測(cè)得的邊長(zhǎng)首先歸算到參考橢球面上，然后再投影到高斯投影平面上去，無(wú)論是歸算還是投影過(guò)程總要產(chǎn)生變形。這種變形有時(shí)達(dá)到不能允許的程度，特別是在進(jìn)行大比例尺的地籍圖測(cè)繪工作時(shí)，必須考慮這一問(wèn)題。假如某兩點(diǎn)平均高程為Hm，平均水平距離為Sm，歸算到參考橢球面所產(chǎn)生的變形大小用式(6-3)計(jì)算： (6-3)式中：Hm=(HA+HB)/2測(cè)繪信息網(wǎng)HA、HB分別為A、B兩點(diǎn)的高程；R平均曲率

19、半徑；S0兩點(diǎn)投影到參考橢球面上的弦長(zhǎng)。式(6-3)右端前兩項(xiàng)是當(dāng)?shù)孛婢鄥⒖紮E球面有一定的高度(即Hm0)時(shí)產(chǎn)生的變形。Hm越大，變形也越大，所以在高原地區(qū)進(jìn)行測(cè)量工作要特別重視這種變形的影響。右端第三項(xiàng)是由地球曲率所引起的。例如，某兩點(diǎn)平均高程為Hm=500m，平均水平距離為Sm=1000m，按式(6-3)計(jì)算得：S=78.5mm+0.006mm+0.001mm=78.5mm參考橢球面上的長(zhǎng)度投影到高斯平面上所產(chǎn)生的變形，用式(6-4)計(jì)算： (6-4)式中：Ym兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)(自然值)的平均值；R平均曲率半徑；S兩點(diǎn)(長(zhǎng)度)歸算到參考橢球面上的長(zhǎng)度。由式(6-4)可知，線段離中央子午線愈遠(yuǎn)(

20、即Ym愈大)，所產(chǎn)生的變形愈大。例如，已知A、B兩點(diǎn)在參考橢球面上的長(zhǎng)度S=1000m，YA=75124.5m，YB=75523.4m，兩點(diǎn)的平均緯度Bm=31o14，將它投影到高斯投影平面上所產(chǎn)生的變形，按式(6-4)計(jì)算得：S=+70mm。測(cè)繪信息為減少因長(zhǎng)度變形而引起的誤差，一般采用如下方法：若因測(cè)區(qū)地面平均高程引起的變形大于2.5cm/km時(shí)，則采用測(cè)區(qū)平均高程面作為歸算面以減少變形，這是因?yàn)镠m值變得很小，由式(6-4)可知，S必然也很小。若因測(cè)區(qū)偏離中央子午線而引起的投影變形大于2.5cm/km時(shí)，則應(yīng)選擇測(cè)區(qū)中央的某一子午線為投影帶的中央子午線，帶寬為3o，由此建立的投影帶稱(chēng)為任

21、意投影帶。(四) 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是指某點(diǎn)位置由一坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成另一坐標(biāo)系的坐標(biāo)的換算工作，也稱(chēng)為換帶計(jì)算。它包括6o帶與6o帶之間、3o帶與3o帶之間、3o帶與6o帶之間以及3o(6o)與任意投影帶之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。測(cè)繪信坐標(biāo)轉(zhuǎn)換計(jì)算(也稱(chēng)換帶計(jì)算)利用高斯正、反算公式(即高斯投影函數(shù)式)進(jìn)行。具體做法是：先根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)值(X，Y)，用投影反算公式計(jì)算出該點(diǎn)的大地坐標(biāo)值(L，B)，再應(yīng)用投影正算公式換算成另一投影帶的坐標(biāo)值(X，Y)。三、高程基準(zhǔn)在通常的情況下，地籍測(cè)量的地籍要素是以二維坐標(biāo)表示的，不必測(cè)量高程。但地籍測(cè)量規(guī)程中規(guī)定，在某些情況下，土地管理部門(mén)可以根據(jù)本地實(shí)際情況，有時(shí)

22、要求在平坦地區(qū)測(cè)繪一定密度的高程注記點(diǎn)，或者要求在丘陵地區(qū)和山區(qū)的城鎮(zhèn)地籍圖上表示等高線，以便使地籍成果更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。高程基準(zhǔn)使用的是1956年黃海高程系，它以黃海平均海水面為高程起算面，起算點(diǎn)高程為H0=72.289m。1987年6月25日，我國(guó)測(cè)繪主管部門(mén)發(fā)布通知，決定啟用“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”，仍然以黃海平均海水面為高程起算面，起算點(diǎn)高程為H072.260m。四、地籍測(cè)量平面坐標(biāo)系的選擇(一) 北京坐標(biāo)系測(cè)繪信息網(wǎng)國(guó)家花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力及幾十年的努力，建立起了北京坐標(biāo)系和全國(guó)大地控制網(wǎng)點(diǎn)，應(yīng)盡可能利用，以便與國(guó)家坐標(biāo)系成為一整體。使用國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系有如下優(yōu)點(diǎn)：其一，它有

23、利于地籍成果的通用性，便于成果共享，使地籍測(cè)量不僅能為地籍管理奠定基礎(chǔ)，而且能為城市規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、土地整理、管道建設(shè)等多種用途提供服務(wù)。如果坐標(biāo)系不統(tǒng)一，則降低了它的品位和應(yīng)用價(jià)值；其二，統(tǒng)一坐標(biāo)系有利于圖幅正規(guī)分幅、圖幅拼接、接合、使用和各種比例尺圖幅的編繪；其三，它有利于土地、規(guī)劃、房地產(chǎn)等各部門(mén)之間的合作，這將加快地籍測(cè)量的進(jìn)度，提高效益和節(jié)約經(jīng)費(fèi)。測(cè)繪信息網(wǎng)綜上所述，在一般情況下，城鎮(zhèn)地籍測(cè)量和土地資源調(diào)查應(yīng)使用北京坐標(biāo)系，農(nóng)村地區(qū)，地籍測(cè)量精度要求較低，則可在現(xiàn)有的國(guó)家各等級(jí)的大地控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密地籍控制網(wǎng)點(diǎn)。(二) 城市坐標(biāo)系測(cè)繪信息網(wǎng)在城鎮(zhèn)地區(qū)，則盡可能利用已有的城市坐標(biāo)系

24、和城市控制網(wǎng)點(diǎn)來(lái)建立當(dāng)?shù)氐牡丶刂凭W(wǎng)點(diǎn)。這些控制網(wǎng)點(diǎn)一般都與國(guó)家控制網(wǎng)進(jìn)行了聯(lián)測(cè)，并且有坐標(biāo)變換參數(shù)。在一些小城鎮(zhèn)可能沒(méi)有控制網(wǎng)點(diǎn)，則應(yīng)以投影變形值小于2.5cm/km為原則，建立坐標(biāo)系和控制網(wǎng)點(diǎn)，并與國(guó)家網(wǎng)聯(lián)測(cè)。面積小于25km2的城鎮(zhèn)，可不經(jīng)投影直接建立平面直角坐標(biāo)系，并與國(guó)家網(wǎng)聯(lián)測(cè)。如果不具備與國(guó)家控制網(wǎng)點(diǎn)的聯(lián)測(cè)條件，則可以用下面三種方法來(lái)建立獨(dú)立坐標(biāo)系。(1) 用國(guó)家控制網(wǎng)中的某一點(diǎn)坐標(biāo)作為原點(diǎn)坐標(biāo)，某邊的坐標(biāo)方位角作為起始方位角。(2) 從中、小比例尺地形圖上用圖解方法量取國(guó)家控制網(wǎng)中一點(diǎn)的坐標(biāo)或一明顯地物點(diǎn)的坐標(biāo)作為原點(diǎn)坐標(biāo)，量取某邊的坐標(biāo)方位角作為起始方位角。(3) 假設(shè)原點(diǎn)的坐

25、標(biāo)和一邊的坐標(biāo)方位角作為起始方位角。(三) 任意投影帶獨(dú)立坐標(biāo)系測(cè)繪信息網(wǎng)當(dāng)測(cè)區(qū)(城、鎮(zhèn))地處投影帶的邊緣或橫跨兩帶時(shí)，那么長(zhǎng)度投影變形一定較大，或測(cè)區(qū)內(nèi)存在兩套坐標(biāo)，這將給使用造成麻煩，這時(shí)應(yīng)該選擇測(cè)區(qū)中央某一子午線作為投影帶的中央子午線，由此建立任意投影帶獨(dú)立坐標(biāo)系。這既可使長(zhǎng)度投影變形小，又可使整個(gè)測(cè)區(qū)處于同一坐標(biāo)系內(nèi)，無(wú)論對(duì)提高地籍圖的精度還是拼接以及使用都是有利的。(四) 獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系在不具備經(jīng)濟(jì)實(shí)力的條件下，而又要快速完成本地區(qū)的地籍調(diào)查和測(cè)量工作，可考慮建立獨(dú)立平面坐標(biāo)系，建立方法如下：1. 起始點(diǎn)坐標(biāo)的確定測(cè)繪信息網(wǎng)(1) 在圖上量取起始點(diǎn)平面坐標(biāo)。先準(zhǔn)備一張1:1萬(wàn)(或

26、1:2.5萬(wàn))的地形圖，在圖上標(biāo)繪出所要進(jìn)行地籍測(cè)量的區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)選擇一適當(dāng)?shù)奶卣鼽c(diǎn)，例如主要道路交叉點(diǎn)、或某一固定地物作為起始待定點(diǎn)，然后對(duì)實(shí)地進(jìn)行勘察，認(rèn)為可行后，做好長(zhǎng)期保存的標(biāo)志，并給予編號(hào)?；氐绞覂?nèi)后，在地形圖上量取該點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)作為首級(jí)控制網(wǎng)的起始點(diǎn)坐標(biāo)。(2) 假定坐標(biāo)法。如果在地籍測(cè)量區(qū)域搜集正規(guī)分幅的地形圖有困難時(shí)，也可直接假定起始點(diǎn)坐標(biāo)。例如，計(jì)劃施測(cè)九峰鄉(xiāng)全鄉(xiāng)宅基地地籍圖，以便核發(fā)土地使用證，經(jīng)研究確定采用獨(dú)立坐標(biāo)系。在實(shí)地踏勘后，認(rèn)為該區(qū)域西南角之水塔作為坐標(biāo)起始點(diǎn)較為合適，并令它的坐標(biāo)值為x=1 000.00，y=2 000.00。數(shù)值是任意假定的，但必須注意，用

27、它發(fā)展該地區(qū)的控制點(diǎn)和界址點(diǎn)，應(yīng)不使其坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值。測(cè)繪信息網(wǎng)(3) 采用交會(huì)或插點(diǎn)的方法確定原點(diǎn)坐標(biāo)。在施測(cè)農(nóng)村居民地地籍圖中，一般使用島圖形式，并不要求大面積拼接。因此，當(dāng)本地?zé)o起始點(diǎn)，而在幾公里范圍內(nèi)找得到大地點(diǎn)時(shí)，可采用交會(huì)或插點(diǎn)的方法確定一點(diǎn)的坐標(biāo)，做好固定標(biāo)志后，用它作為該地獨(dú)立坐標(biāo)系的起始點(diǎn)，這樣既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便。測(cè)繪信息網(wǎng)2. 起始方位角的確定測(cè)繪信息網(wǎng)由坐標(biāo)計(jì)算基本原理知，當(dāng)假定了一點(diǎn)的坐標(biāo)后，例如圖6-7中的A點(diǎn)(水塔)，還必須有一個(gè)起始方位角和一條起始邊，方能發(fā)展新點(diǎn)，進(jìn)行局部控制測(cè)量。起始邊長(zhǎng)用紅外測(cè)距儀測(cè)距或鋼尺量距(具體方法見(jiàn)測(cè)量學(xué)方面的教材)，而方位角可由以下幾種方法

28、確定：(1) 量算方位角。在準(zhǔn)備好的地形圖上標(biāo)出起始點(diǎn)和第一個(gè)未知點(diǎn)，例如圖6-7中的A點(diǎn)(水塔)和B點(diǎn)(鄉(xiāng)政府樓上)，用直線連接兩點(diǎn)，過(guò)A點(diǎn)作坐標(biāo)縱線，將透明量角器置于其上，測(cè)出其夾角AB即可。(2) 磁方位角計(jì)算法。在起始點(diǎn)A設(shè)置帶有管狀羅針的經(jīng)緯儀(或羅盤(pán)儀)，按有關(guān)測(cè)量學(xué)教材的方法測(cè)出磁北M至B點(diǎn)的磁方位角m，然后按下式計(jì)算出方位角：=m (6-5)式中：磁偏角，可從地磁偏角等線圖上查??；子午線收斂角，可用該地的經(jīng)緯度計(jì)算；羅針改正數(shù)，用作業(yè)羅針與標(biāo)準(zhǔn)羅針比較而得，當(dāng)定向角的精度要求不高或羅針磁性較強(qiáng)時(shí)可省略此項(xiàng)。圖6-7 獨(dú)立坐標(biāo)系的建立第三節(jié) 地籍控制測(cè)量的基本方法一、利用GPS定

29、位技術(shù)布測(cè)城鎮(zhèn)地籍基本控制網(wǎng)在一些大城市中，一般已經(jīng)建立城市控制網(wǎng)，并且已經(jīng)在此控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上作了大量的測(cè)繪工作。但是，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，已有控制網(wǎng)的控制范圍和精度已不能滿足要求，為此，迫切需要利用GPS定位技術(shù)來(lái)加強(qiáng)和改造已有的控制網(wǎng)作為地籍控制網(wǎng)。(1) 由于GPS定位技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，其測(cè)繪精度、測(cè)繪速度和經(jīng)濟(jì)效益，都大大地優(yōu)于目前的常規(guī)控制測(cè)量技術(shù)，GPS定位技術(shù)可作為地籍控制測(cè)量的主要手段。(2) 對(duì)于邊長(zhǎng)小于810km的二、三、四等基本控制網(wǎng)和一、二級(jí)地籍控制網(wǎng)的GPS基線向量，都可采用GPS快速靜態(tài)定位的方法。由試驗(yàn)分析與檢測(cè)證明，應(yīng)用GPS快速靜態(tài)定位方法，施測(cè)一個(gè)點(diǎn)

30、的時(shí)間，從幾十秒到幾分鐘，最多十幾分鐘，精度可達(dá)到12cm左右，完全可以滿足地籍控制測(cè)量的需求，可以成倍地提高觀測(cè)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益。(3) 建立GPS定位技術(shù)布測(cè)城鎮(zhèn)地籍控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)與已有的控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)的控制點(diǎn)最少不能少于2個(gè)。測(cè)繪信息網(wǎng)二、利用已有城鎮(zhèn)基本控制網(wǎng)(1) 凡符合1985年發(fā)布的城市測(cè)繪規(guī)范要求的二、三、四等城市控制網(wǎng)點(diǎn)和一、二級(jí)城市控制網(wǎng)點(diǎn)都可利用。(2) 對(duì)已布設(shè)二、三、四等城市控制網(wǎng)而未布設(shè)一、二級(jí)控制網(wǎng)的地區(qū)，可以以其為基礎(chǔ)，加密一級(jí)或二級(jí)地籍控制網(wǎng)。(3) 對(duì)已布設(shè)有一級(jí)城市控制網(wǎng)的地區(qū)，可以以其為基礎(chǔ)，加密二級(jí)地籍控制網(wǎng)。(4) 在利用已有控制成果時(shí)，應(yīng)對(duì)所利用

31、的成果有目的地進(jìn)行分析和檢查。在檢查與使用過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有過(guò)大誤差時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行分析，對(duì)有問(wèn)題的點(diǎn)(存在粗差、點(diǎn)位移動(dòng)等)，可避而不用。測(cè)繪信息網(wǎng)三、二級(jí)導(dǎo)線地籍控制網(wǎng)的布設(shè)目前各大中城市所建立的質(zhì)量良好的城市控制網(wǎng)，基本能滿足建立地籍控制網(wǎng)的需要。可直接在城市控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行一、二級(jí)地籍控制測(cè)量。城鎮(zhèn)地籍控制測(cè)量應(yīng)以光電測(cè)距導(dǎo)線布設(shè)，其布設(shè)規(guī)格和技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表6-7。表6-7 光電測(cè)距導(dǎo)線的布設(shè)規(guī)格和技術(shù)指標(biāo)等級(jí)平均邊長(zhǎng)/km附合導(dǎo)線長(zhǎng)度/km每邊測(cè)距中誤差/mm測(cè)角中誤差/導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差水平角觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/距離測(cè)回?cái)?shù)DJ2DJ6一級(jí)二級(jí)0.30.23.62.415125.08.

32、01/14 0001/10 0002163101622四、圖根控制測(cè)量測(cè)繪信息網(wǎng)(一) 圖根地籍控制網(wǎng)的布設(shè)城鎮(zhèn)地籍測(cè)繪中控制網(wǎng)的布設(shè)，重點(diǎn)是保證界址點(diǎn)坐標(biāo)的精度，界址點(diǎn)坐標(biāo)的精度有了保證，地籍圖的精度自然也就得到了保證。目前一、二級(jí)導(dǎo)線的平均邊長(zhǎng)都在100m以上，這樣的控制點(diǎn)密度用于測(cè)定復(fù)雜隱蔽的居民地的界址點(diǎn)勢(shì)必要做大量的過(guò)渡點(diǎn)(多為支導(dǎo)線形式)，不但工作量大，作業(yè)率低，在精度方面也不能保證。因此，經(jīng)濟(jì)而又可靠的方法是布網(wǎng)時(shí)增加控制點(diǎn)的密度?？稍诙?jí)導(dǎo)線以下，根據(jù)實(shí)際需要布設(shè)適合的圖根導(dǎo)線進(jìn)行加密。圖根導(dǎo)線的測(cè)量方法有閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線、無(wú)定向附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線等。在首級(jí)控制許可的情況下，盡

33、可能采用附合導(dǎo)線和閉合導(dǎo)線，但如果控制點(diǎn)遭到破壞，不能滿足要求，可考慮無(wú)定向附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線。表6-8提供了兩個(gè)等級(jí)的圖根導(dǎo)線的技術(shù)指標(biāo)，作業(yè)時(shí)可選用其中的一個(gè)。測(cè)繪信息網(wǎng)表6-8 圖根導(dǎo)線技術(shù)參數(shù)表等級(jí)平均邊長(zhǎng)/m附合導(dǎo)線長(zhǎng)度/km測(cè)距中誤差/mm測(cè)角中誤差/導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差水平角觀測(cè)測(cè)回?cái)?shù)方位角閉合差/距離測(cè)回?cái)?shù)DJ2DJ6一級(jí)二級(jí)100751.50.75121212201/60001/40001121244021圖根導(dǎo)線的邊長(zhǎng)已充分考慮復(fù)雜居民點(diǎn)的實(shí)際情況，目的是在控制點(diǎn)上能夠直接測(cè)到界址點(diǎn)，對(duì)于特別隱蔽的地方，界址點(diǎn)離開(kāi)控制點(diǎn)的距離也會(huì)約束在較短的范圍內(nèi)。(二) 無(wú)定向?qū)Ь€測(cè)繪信息網(wǎng)

34、由于在日常地籍工作中，一些地籍要素需要經(jīng)常測(cè)繪，而且當(dāng)城鎮(zhèn)原有的地籍控制點(diǎn)被嚴(yán)重破壞時(shí)，則很難找到兩個(gè)能相互通視的點(diǎn)，如果在加密控制點(diǎn)時(shí)仍然采用附(閉)合導(dǎo)線或附(閉)合導(dǎo)線(網(wǎng))或支導(dǎo)線，勢(shì)必會(huì)增加費(fèi)用，延長(zhǎng)時(shí)間，難以及時(shí)滿足變更地籍測(cè)繪的要求。雖然無(wú)定向?qū)Ь€(如圖6-8所示)也是一種控制加密手段，但與其他種類(lèi)的導(dǎo)線相比，卻存在精度難以估算，檢核條件少等問(wèn)題，故在一些測(cè)繪規(guī)范中并未作為一種加密方法被提及。隨著測(cè)角、測(cè)距技術(shù)和儀器的發(fā)展，在滿足一定的條件下，也可布設(shè)無(wú)定向?qū)Ь€。圖6-8 無(wú)定向?qū)Ь€的一般形式無(wú)定向?qū)Ь€檢核條件少，在具體應(yīng)用時(shí)要求注意如下幾點(diǎn)：(1) 首先對(duì)高級(jí)點(diǎn)作仔細(xì)檢測(cè)，確認(rèn)點(diǎn)號(hào)正確，點(diǎn)位未動(dòng)時(shí)方可使用。(2) 應(yīng)采用高精度儀器作業(yè)。測(cè)繪信息網(wǎng)(3) 無(wú)定向?qū)Ь€中無(wú)角度檢核，因此在進(jìn)行角度測(cè)繪時(shí)應(yīng)特別當(dāng)心。一般說(shuō)來(lái)，轉(zhuǎn)折角應(yīng)盤(pán)左和盤(pán)右觀測(cè)，距離應(yīng)往返測(cè)，并保證誤差在相應(yīng)的限差范圍內(nèi)。(4) 無(wú)定向單導(dǎo)線有一個(gè)多余觀測(cè)，即有一個(gè)相似比M的，規(guī)定的無(wú)定向?qū)Ь€才是合格的。測(cè)繪信息網(wǎng)(5) 對(duì)無(wú)定向?qū)Ь€采用嚴(yán)密平差軟件或近似平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算，軟件中最好有先進(jìn)的可靠性分析功能。(三) 支導(dǎo)線的運(yùn)用在實(shí)際工作中，支導(dǎo)線的應(yīng)用非常普遍。在一些較隱蔽處，支導(dǎo)線的邊數(shù)可能達(dá)到三條或更多，因缺乏檢核條件致使支導(dǎo)線出現(xiàn)粗差和較大誤差也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成返工，給工作帶來(lái)