应用GPS-RTK的湖南某县地籍测量技术探讨

2024-11-25 00:00李毅波
科技资讯 2024年20期

摘要:随着我国城乡建设的快速发展,对农村地籍调查工作的要求也越来越高。但由于农村地籍调查是一项系统而艰巨的工作,达到相关技术规程要求有很大困难,这给农村地籍调查工作者们带来了严峻的挑战。将GPS测量技术运用到地籍调查中,运用静态相对定位技术可以进行控制网的布设工作,不但测量速度快而且测量精度较传统控制测量方法有显著提高。使用基于连续运行参考站CORS的GPS-RTK进行地籍数据采集,可以提高碎部点测量精度和速度。

关键词:地籍调查地籍测量数据采集精度

中图分类号:P228.4;P271

DiscussiononGPS-RTKApplicationinCadastralSurveyTechnologyinaCountyofHunanProvince

LIYibo

NingyuanCountyNaturalResourcesBureau,Yongzhou,Hu’nanProvince,425600China

Abstract:WiththerapiddevelopmentofurbanandruralconstructioninChina,therequirementsforruralcadastralinventoryworkarealsohigherandhigher.However,asruralcadastralinventoryisasystematicandarduoustask,itisverydifficulttomeettherequirementsofrelevanttechnicalregulations.Thisposesaseriouschallengetoruralcadastralsurveyworkers.ApplingGPSmeasurementtechnologytocadastralinventory,theuseofStaticRelativePositioningtechnologycancarryoutthelayoutofcontrolnetworks,whichnotonlyhasfastmeasurementspeedbutalsosignificantlyimprovesmeasurementaccuracycomparedtotraditionalcontrolmeasurementmethods.TheapplicationofGPS-RTKbasedoncontinuousoperationreferencestationCORSforcadastraldatacollectioncanimprovetheaccuracyandspeedoffragmentedpointmeasurement.

KeyWords:Cadastralinventory;Cadastralsurvey;Datacollection;Accuracy

地籍调查则是保证农民土地合法权益合法化、统筹城乡发展、顺利进行新农村建设的先决条件;是保障农村土地产权登记合理化、土地交易市场化的基本要求[1];是有效管理农村地区的居民点建设,保护农用耕地、创建现代农村土地产权制度的基本保障。

实施全国地籍调查,是为了获取每一宗地的位置、权属、界线、数量、用途、等级等基本信息,这将为后续土地登记提供依据资料[2]。地籍调查也是为确定土地权属、明晰产权的实质性调查,其成果资料是为保护土地所有者和土地使用者的合法权益同时也是解决土地产权纠纷的重要凭据。

农村地籍调查工作重要环节就是地籍测绘。随着测绘仪器精度的不断提高,常规的农村地籍测图方法已逐渐被数字化测图所代替。例如:控制测量方面,从经纬仪与钢尺结合导线控制测量转变为全站仪导线控制测量或GPS静态控制测量;碎部测量方面,从平板仪测量方法转变为全站仪坐标测量方法。目前,在农村地籍测绘碎部测量工作中,最先进最有效率的测量方法是采用GPS-RTK技术测量法。GPS-RTK通过实时差分定位技术可以快速、实时、准确地获得界址点、地物点准确的三维坐标,方便进行较大测区内高密度的图根点布设工作。静态相对定位技术的使用,解决了控制网布设的精度问题和作业成本问题,为开展农村地籍测绘提供了可靠准确的起算数据。

1测量区域

测量区域为湖南某县农村居民点,共测量自然村133个,总面积约为19.50km2。地理位置十分优越,交通便捷,为GPS在大面积的地籍测绘发挥重要作用提供了先决条件。由地籍平面控制的测量、细部的测量、数据质量检查这三部分组成地籍测绘。

2GPS控制测量

在地籍控制测量中,传统的导线测量或三角测量要求相邻控制点间通视,而边长和角度的测量精度也决定导线控制测量的最终精度,所以测量要求比较严格。而且农村地形不规则,有许多私自搭建的临时建筑物,有时形成视角盲点,对控制测量的最终成果精度影响较大[3]。而GPS静态相对定位技术的出现从根本上解决了这一难题,控制点之间可不用通视,不受测区地形影响,可以在短时间内得到高精度的控制点坐标。在地籍的控制测量中,GPS技术已成为当前最重要的工具。

2.1控制资料收集

从湖南省测绘局购买到9个D级GPS控制点作为本次地籍调查控制网的起算点。利用CORS基站对以上9个D级GPS控制点进行检核。平均点位精度在±2㎝左右,满足本次地籍调查规程要求。

工作底图为各村1∶10000土地利用现状图、2022年1∶10000卫星遥感影像图、城镇地籍调查总图等作为调查区的工作底图。此工作底图可用作外业调查、确定调查区范围、划分地籍子区、测量选点及布网使用。

2.2GPS图根控制测量

由于该测区已建立CORS基准站,故本次测量图根控制测量采用CORS系统下的RTK直接在测区内布设一级图根点。

(1)图根控制点按地籍调查规程要求进行布设,图根点的布设密度1:500地籍测绘每平方公里不少于64个,密集区域根据实际工作合理增加密度。在地籍调查工作的地籍测绘阶段共布设了图根点583个。

(2)埋设图根控制点时,每个居民点至少应埋设两个固定点,并且每对图根点要通视,其他的图根控制点使用水泥钉作为点位标志。

(3)图根控制点编号采用大写英文字母(村前面两字的拼音第一字母)加上阿拉伯数字示,前两位用A、B、C、D等表示,后面用1、2、3…编号,从1到999;图根点编号允许缺号或跳号,但不得重复。

3地籍要素数据采集技术方法

采用内外业相结合的调查方法,以现有地籍资料为基础,开展村庄权属调查;利用GPS、计算机、绘图仪等仪器,采用数字测绘、地理信息等技术手段进行地籍要素的采集和数据整理,建立地籍数据库,绘制地籍图、宗地图等各种图件,并进行面积计算和各类数据的统计汇总[4];提交文字、数据、图件等相关地籍调查资料。在地籍细部的测量中,主要是对宗地的界址点、主要地物等基本情况进行测量。地籍测绘的主要目的就是测定出每宗地准确的界址点及宗地内的主要地物点坐标,从而达到地籍要素数据采集的目的;利用基于CORS基站的GPS-RTK测量技术进行地籍要素采集时可以快速准确地得到界址点或地物点的实时三维坐标,使地籍细部测量工作的效率大大提高[5]。具体工作流程如图1所示。

利用GPS-RTK采用极坐标法采集地籍要素,采用南方CASS软件进行数字地籍测绘编辑;其生产的数据达到ArcGIS入库标准。

3.1地籍测量

地籍测量包括数字地籍测绘、地籍图编辑和宗地图绘制等内容;地籍图包括基本地籍图和宗地图,主要目的是表示宗地的权属界线、面积、权利人和土地利用状况等地籍要素的专题图,是地籍调查工作的主要成果。地籍图的内容主要有数学要素、地籍要素、行政区划要素、图廓要素和地形要素。地籍图分幅规格:50cm×50cm;比例尺:1∶500。

3.2作业方法

此次采用全解析法进行作业,使用GPS-RTK在各级控制点进行较正,然后用极坐标法进行全野外数据采集,绘图软件为CASS二调城镇版,数据库软件为ArcGIS软件。

(1)作业前按要求对所用仪器进行检验。(2)作业时,GPS-RTK设置在控制点位上,整平、对中、定向、观测。(3)外业数据的采集以地籍子区为单位,以各级控制点为依据进行作业。根据权属调查绘制的地籍子区结合图,使用全站仪直接对各地籍子区、宗地的界址点进行测量,并由仪器传输到电脑进行坐标解算。(4)界址点按标志位置采集,如喷涂点、木桩点等。测量人员发现无界址标志、界址标志不清以及标志有误时,应该及时地与权属调查者联系,重新确定正确点位以便进行界址点坐标数据的采集。

3.3地籍要素采集内容

地籍要素采集内容包括:(1)界址点、界址线及界标物;(2)地籍区、地籍子区、宗地、界址点等的地籍编号及名称;(3)各级行政区域及开发区等的界线;(4)建筑物及其附属设施和永久性构筑物;(5)地类界线以及地类编号。

4地籍图精度评定

采集的界址点精度满足相关规范要求是评价地籍图质量的重要环节,下面均匀选取213个界址点。将其对应的外业检查点坐标数据与内业采集点坐标数据进行误差统计,结果见表1。因本试验采用RTK测得检查点坐标,故按同精度来计算中误差为[6]:

《地籍调查规程》(TDT1001—2012)中对界址点精度的有关要求为:一级界址点平面中误差为±0.05m,限差为±0.10m;二级界址点平面中误差为±0.10m,限差为±0.20m。根据表1数据,由式(1)计算可知,检测的30个界址点坐标中误差约为±3.7cm,符合一级界址点对平面中误差的要求;其中最大点位误差为12.36cm,最小点位误差为0.1cm,个别点位误差波动较大,说明模型精度的稳定性方面还有待提升,但误差都在二级界址点限差范围之内。

5结语

将GPS测量技术运用到地籍调查中,运用静态相对定位技术可以进行控制网的布设工作,不但测量速度快而且测量精度较传统控制测量方法有显著提高。使用基于连续运行参考站CORS的GPS-RTK进行地籍数据采集,可以提高碎部点测量精度和速度。

参考文献

[1]宋霖林.地籍测绘外业调查和测量技术流程分析[J].经纬天地,2023(5):58-60.

[2]邹馨.基于倾斜摄影测量的村镇房屋调查更新与可视化应用研究[D].南昌:东华理工大学,2023.

[3]陈川南.无人机构架航线设计在地籍测量中的应用研究[J].测绘与空间地理信息,2024,47(4):210-213.

[4]曹泽强.智能工程测量机器人研究[D].连云港:江苏海洋大学,2023.

[5]李亚兵.无人机倾斜摄影测量在房地一体调查中的应用[J].智能城市,2024,10(4):59-61.

[6]张智华,李军伟,段德声.地面三维激光扫描技术在老旧小区改造中的应用[J].江西测绘,2024(1):16-19,33.