鄭遠(yuǎn)楊，丁 濤

（1.安徽理工大學(xué)空間信息與測(cè)繪工程學(xué)院，安徽 淮南 232001；2.礦山采動(dòng)災(zāi)害空天地協(xié)同監(jiān)測(cè)與預(yù)警安徽省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 淮南 232001）

目前，有多種地籍測(cè)量新方法，例如GPSRTK[1]、遙感[2]、GIS[3]等技術(shù)。其中GPS-RTK 技術(shù)更加簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)高效，且能降低地籍測(cè)繪難度。合理運(yùn)用GPS 進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)，并結(jié)合GPS-RTK 進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)量時(shí)，要確保布設(shè)的控制網(wǎng)在精度范圍內(nèi)，才能使獲取的構(gòu)筑物數(shù)據(jù)具有更高的精確性[4]。在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中，運(yùn)用GPS 技術(shù)布網(wǎng)并在數(shù)據(jù)采集進(jìn)行目標(biāo)編碼，對(duì)地籍測(cè)繪效率和質(zhì)量都有一定的保證[5]。但在面對(duì)某些復(fù)雜的構(gòu)筑物時(shí)，GPSRTK 無(wú)法獲取點(diǎn)數(shù)據(jù)，因此需要借助全站儀等儀器進(jìn)行觀測(cè)，本文詳細(xì)介紹GPS-RTK 結(jié)合全站儀技術(shù)在地籍測(cè)量方面的應(yīng)用，以獲取理想結(jié)果。

1 GPS-RTK 結(jié)合全站儀技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的地籍圖測(cè)量方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，精度達(dá)不到理想要求，且對(duì)點(diǎn)的要求必為通視點(diǎn)?，F(xiàn)代化的地籍測(cè)量在傳統(tǒng)測(cè)量的基礎(chǔ)上進(jìn)行了顯著提升。在進(jìn)行構(gòu)筑物測(cè)量時(shí)，對(duì)于加密圖根點(diǎn)可隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量且點(diǎn)位精度高，節(jié)省時(shí)間；為了使界址點(diǎn)的選取和測(cè)定在方法上得到改善，可不單單基于傳統(tǒng)的極坐標(biāo)法，且在測(cè)定界址點(diǎn)時(shí)，可與圖根點(diǎn)一起進(jìn)行；在地籍圖成圖方法上，可進(jìn)行外業(yè)內(nèi)業(yè)的同時(shí)處理，數(shù)據(jù)形成地籍圖時(shí)，可通過(guò)軟件自行分幅，控制成本。

2 工程實(shí)例

2.1 GPS 平面控制網(wǎng)的建立

2.1.1 布網(wǎng)及選點(diǎn)原則

進(jìn)行地籍控制測(cè)量的前提是要對(duì)測(cè)區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察，視測(cè)區(qū)的面積大小、地理位置以及測(cè)區(qū)現(xiàn)存控制點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行控制網(wǎng)布設(shè)，按測(cè)量的基本原則（即先控制后碎部、由高級(jí)到低級(jí)） 步步檢核?？刂泣c(diǎn)的選擇應(yīng)遵循以下原則：控制點(diǎn)要遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電，遠(yuǎn)離水域，所選地域應(yīng)為堅(jiān)實(shí)的地面，交通便利等。

2.1.2 外業(yè)測(cè)量

本次實(shí)驗(yàn)的地面控制點(diǎn)為E01，E02，E03，E05，E06，E07，此6 個(gè)E 級(jí)點(diǎn)覆蓋了整個(gè)測(cè)區(qū)，控制網(wǎng)布設(shè)好之后，便進(jìn)行網(wǎng)的觀測(cè)。在進(jìn)行網(wǎng)的觀測(cè)時(shí)，利用10 臺(tái)GPS 雙頻接收機(jī)，先將兩臺(tái)GPS 接收機(jī)架設(shè)在附近已知點(diǎn)上，其余八臺(tái)放置在待測(cè)點(diǎn)上，此次實(shí)驗(yàn)使用邊連式的布設(shè)形式，保證了圖形條件和作業(yè)效率的強(qiáng)度；采樣間隔為30 s，分測(cè)兩個(gè)時(shí)段，每個(gè)時(shí)段為60 min，采用WGS84坐標(biāo)系，本實(shí)驗(yàn)的GPS 網(wǎng)布設(shè)方案見(jiàn)圖1[6]。

圖1 GPS 控制網(wǎng)布設(shè)圖

2.1.3 內(nèi)業(yè)處理

控制網(wǎng)觀測(cè)結(jié)束后，內(nèi)業(yè)進(jìn)行網(wǎng)的基線解算，測(cè)區(qū)內(nèi)已知起算點(diǎn)為E02，E07。在基線結(jié)算過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)基線的不合格，這時(shí)可以剔除一些衛(wèi)星的觀測(cè)序列和一些觀測(cè)序列不好的片段[7]。本次實(shí)驗(yàn)剔除了R90 衛(wèi)星的觀測(cè)序列，經(jīng)軟件平差后的基線和WGS84 坐標(biāo)下的E 級(jí)點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表1 和表2。

表1 平差后的基線和相對(duì)誤差

表2 平差后的站點(diǎn)WGS84 坐標(biāo)及中誤差

2.2 地籍碎部測(cè)量

碎部測(cè)量就是測(cè)定碎部點(diǎn)的平面位置和高程。碎部點(diǎn)通常選取構(gòu)筑物的特征部位，例如墻面與墻面的轉(zhuǎn)點(diǎn)，凸起的房角點(diǎn)等；道路的碎部點(diǎn)則選取路口的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，若遇到復(fù)雜的曲線道路，則在道路彎曲處進(jìn)行3 次獨(dú)立的觀測(cè)；對(duì)于獨(dú)立的地物，直接觀測(cè)其中心。

對(duì)于野外數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集，一般采用GPS-RTK結(jié)合全站儀的方法進(jìn)行觀測(cè)，若遇到GPS-RTK 無(wú)法測(cè)量的點(diǎn)，則采用全站儀進(jìn)行觀測(cè)。全站儀架站時(shí)，儀器對(duì)中誤差控制在5 mm 內(nèi)，照準(zhǔn)一圖根點(diǎn)為起始位置，另一圖根點(diǎn)作為檢核，檢核點(diǎn)平面誤差不應(yīng)大于圖上0.2 mm，且高程不高于0.1 m。

由于測(cè)量外業(yè)的地物較多，無(wú)法進(jìn)行編碼，所以在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)一般采用無(wú)碼作業(yè)，工作人員現(xiàn)場(chǎng)繪制草圖。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖時(shí)，用測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)定位編輯成圖。本次實(shí)驗(yàn)由于建筑物高度及形狀等問(wèn)題，很難將棱鏡放置于建筑物表面，往往采用無(wú)合作目標(biāo)性全站儀進(jìn)行觀測(cè)，這種全站儀在進(jìn)行地籍觀測(cè)時(shí)，無(wú)需反射棱鏡，可直接對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行測(cè)距觀測(cè)。因此，在地籍測(cè)量、房產(chǎn)測(cè)量方面得到廣泛應(yīng)用，如徠卡的TCR 系列全站儀，在無(wú)合作目標(biāo)的情況下測(cè)距達(dá)1 000 m。

2.2.1 圖根點(diǎn)的測(cè)量

圖根點(diǎn)的精度直接影響地籍測(cè)量結(jié)果。本次實(shí)驗(yàn)采用GPS-RTK 的方法獲取圖根點(diǎn)的坐標(biāo)，主要針對(duì)地勢(shì)空曠、通視條件不好的地形。采用這種方法布設(shè)圖根點(diǎn)要確?；鶞?zhǔn)站至少聯(lián)測(cè)3 個(gè)高級(jí)控制點(diǎn)，并對(duì)基準(zhǔn)站進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的檢核，此次實(shí)驗(yàn)的3 個(gè)高級(jí)控制點(diǎn)分別為E02，E05，EO7。每個(gè)圖根點(diǎn)要進(jìn)行兩次觀測(cè)，觀測(cè)點(diǎn)位互差范圍為0.1 mm，高程中誤差互差不大于1/10 等高距，并取兩次觀測(cè)值的平均值作為最終的圖根點(diǎn)平面坐標(biāo)。若采用導(dǎo)線測(cè)量獲取圖根點(diǎn)，平面坐標(biāo)不應(yīng)超過(guò)二次附合，遇到復(fù)雜地勢(shì)，可進(jìn)行三次附合；獲取圖根高程時(shí)，采用圖根三角高程測(cè)量，其中起閉點(diǎn)均為高級(jí)控制點(diǎn)。圖根點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 圖根點(diǎn)的坐標(biāo)

2.2.2 界址點(diǎn)的測(cè)量

界址點(diǎn)對(duì)地籍測(cè)量有著重要作用，是區(qū)別于地籍測(cè)量與其他測(cè)量的分界點(diǎn)。界址點(diǎn)的選取決定了地籍圖的面積大小、地理位置。在通視條件一般、地理位置不好的情況下，利用RTK 可進(jìn)行界址點(diǎn)的測(cè)定；當(dāng)RTK 接受信號(hào)不好時(shí)，可采用全站儀進(jìn)行界址點(diǎn)的選定。圖書館四周地形特殊，背面靠山，且周圍樹木較多，共采集31 個(gè)界址點(diǎn)，部分界址點(diǎn)坐標(biāo)見(jiàn)表4。可知，總面積為16 530.3 m2。

表4 界址點(diǎn)坐標(biāo)

分析界址點(diǎn)的誤差，最后利用界址點(diǎn)之間的邊長(zhǎng)來(lái)分析此次實(shí)驗(yàn)的精度，最小邊長(zhǎng)誤差為5 mm,最大邊長(zhǎng)誤差為30 mm。

2.3 宗地圖測(cè)制

數(shù)據(jù)導(dǎo)入CASS 5.0 后，結(jié)合外業(yè)記錄的點(diǎn)號(hào)進(jìn)行連接，進(jìn)行必要的修飾便可得到所要繪制的地籍圖草圖，其中標(biāo)志出圖書館基本屬性，樓層為5 層，建筑材質(zhì)為混凝土，建筑面積為16 530.0 m2。

本次實(shí)驗(yàn)繪制的宗地圖屬于地籍圖的一種附圖，由于在校園內(nèi)只測(cè)量一棟樓的地籍，因此無(wú)需繪制出鄰宗地的宗地號(hào)及界址分割示意線。所繪制的地籍圖包含本宗地界址點(diǎn)位置、界址線、權(quán)利人名稱等，為了保證所繪制宗地圖的正確性，要求宗地圖的制圖者及審核者在圖上簽名。

3 結(jié)論

運(yùn)用GPS-RTK 結(jié)合全站儀技術(shù)進(jìn)行地籍圖的繪制，解決了構(gòu)筑物點(diǎn)無(wú)法單純用GPS-RTK 測(cè)量的問(wèn)題；在進(jìn)行地籍圖繪制時(shí)，運(yùn)用GPS-RTK 進(jìn)行圖根點(diǎn)和界址點(diǎn)的選定時(shí)，可以節(jié)省時(shí)間，且獲得的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)高效，精度符合測(cè)量要求。該技術(shù)可在山區(qū)或者構(gòu)筑物復(fù)雜的地方大范圍推廣，為地籍測(cè)繪減少很多難題。