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关键词:地籍测量 关键技术 内外业一体化
中图分类号:P27 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0028-02
1 地籍测量技术概述
地籍测量成果直接为国土资源科学管理、社会经济宏观决策提供基础依据,对国民经济影响极为深远。多年来,我国地籍测量成果不仅为土地利用规划修编、建设用地审批、耕地及基本农田保护、土地开发整理复垦以及农业产业结构调整等方面提供了第一手基础资料,促进了国土资源的科学管理,土地数据还成为国家实施土地监管、有效参与国民经济宏观调控的基本依据。地籍测量为各级人民政府日常决策和制定社会经济发展规划提供了重要的依据,特别是每年的变更调查成果已经成为衡量国民经济建设和社会发展、有效参与国民经济宏观调控、国土资源管理事业发展不可缺少的重要基础数据。地籍测量中充分发挥了“3S”技术、信息化技术的作用,最后全面获取了覆盖全国的土地利用现状信息。第二次地籍测量的全国性展开,将推动地籍测量技术的发展和成熟,将传统的地籍测量的技术方法推进了一大步。地籍测量技术方法的多样性同时为地籍测量方法的选择存在了一定的条件。如何合理选择有效的地籍测量技术方法,实现更高效、无偏差的地籍测量就要先了解各种地籍测量技术方法的特性,才能更科学合理地进行地籍测量技术方法的设计,才能更准确、高效地完成地籍测量工作。
2 地籍测量技术比较
地籍测量技术方法从大体上分为两种:一种是全野外法;另一种是内外业一体化法。而对于外业调查中对于补测地物的处理方法有两种:(1)简易补测法;(2)仪器补测法。
2.1 全野外法
全野外法是根据地籍测量内外业两部分的侧重点来划分的。全野外法是指外业部分的时间和调查时间占整个地籍测量的大部分时间。其主要的作业方法是:先对数字正射影像图进行校正,数据源的收集,同时对数字正射影像图进行部分内业解读,输出工作底图,然后外业调查的一种作业方法。其作业流程见图1。
从上面的作业流程可以看出,内业部分解读主要是根据数字正射影像图对行政界线、行政村名矢量化,这种矢量化主要是对照权属协议书和原土地变更数据库,不对地类进行预判,内业作业完后没有内业作业的检查。
2.2 内外业一体化法
内外业一体化法是现在国内比较先进一种技术方法。内外业一体化法是指内业部分的时间占整个地籍测量的大部分时间。其主要的作业方法是:先对数字正射影像图进行校正,数据源的收集,同时对数字正射影像图进行全部内业解读,进行内业检查再输出工作底图,然后进行外业调查的一种作业方法。其流程见图2。
内外业一体化方法主要是作用于内业解读方面,同时辅助于外业调查的的方法充分预判,除了对行政界线和行政村名的矢量化,还包括对各地类和地类范围的预判以及自然村名,图斑预编号,和线状地物的确定等,在进行了内业充分预判后的同时,还对预判结果进行了内业的专业检查。
从人员的技术要求来看,内外业一体化法明显要比全野外法的人员技术要求更高,不但要求技术人员对外业调查要点的掌握,同时对内业数据处理软件也要精通;而全野外法作业人员在和内业作业人员进行交接数据时,容易造成数据丢失,数据质量上得不到保证,作业速度上也远远比不上内外业一体化法。可以看出全野外法主要是适用于数字正射影像比较模糊,根据影像特征无法完全判读,对地类地物判读比较困难时可采用全野外法,这样可减少不必要的内业作业时间。
2.3 补测地物方法
(1)简易补测法:简易补测法是地物补测的主要的常用方法,它主要是利用几何原理,采用简单测量工具对新增地物进行补测。主要有距离交会法、直角坐标法、截线法等,适用于补测地物较小或较规整,而且四周有较多的与影像对应的实地明显地物点作为控制的地区。(2)仪器补测法:仪器补测法是指利用测量仪器对新增地物进行补测的方法。由于外业调查范围比较广,作业环境比较差,而且费用比较高,所以该方法主要用于简易补测无法完成的情况。仪器补测的方法有平板仪法,全站仪法和GPS补测法。这三种方法主要都是采用补测地物附近特征比较明显的地物或控制点作为已知点,测量已知地物到补测地物的坐标增量,再插入到工作底图上。
简易补测法和仪器补测法各有各的特点,两者要互相结合,在不同地点采用合适的地物补测的方法。
3 全野外与内外业一体化综合法
地籍测量技术方法主要是全野外法和内外业一体化法,这两种方法的区别不仅反映在内外业工作量的多少的不同,而且还反映在对作业成果的检查上,从作业效率上来说,内外业一体化法要优于全野外法,全野外法是体现在室外作业的工作量较大,而内外业一体化法主要是内业作业时间较多。全野外法采用的是先内业少预判(即只在工作底图上作业权属界线与权属名称),对于地类的确定、线状地物和自然村名全采用实地调查的方法,而内外业一体化法先充分内业预判(对地类,线状地物和自然村名和权属界线等都矢量化,线状地物宽度须外业采集),外业作业还可以对内业情况进行检查和修改,大大的减少了外业的工作量。全野外法的缺点是外业作业工作量太大,外业中除了对线状地物宽度采集和自然村名等反映在调查底图上外,还要对地类范围等的确定;而内外业一体化法只要在室外对室内作业内容的修改少量采集就可。这大大减少了外业的工作量,同时增加了对内业和外业数据的检查。从上面可以看出,对于内外业一体化的作业方法有三点优点:一是内业的充分预判,减少了外业的工作量;二是内业作业对地类判别,在外业还可以对其范围,地类,位置等的正确性做一次检查;三是对于外业调绘情况的反映在内业矢量数据上更为方便,并能对预判数据再做一次检查和修改。
地籍测量常采用的是全野外法和内外业一体化法综合法。具体流程图见图3。在复杂丘陵、山区,易充分利用并结合两种方法,即对于影像比较模糊,影像地物阴影比较多、影像现势性差的区域,采用全野外法,而对于地势比较平坦,影像清晰的一些区域,采用内外业一体化法,同时采用固定作业人员的方法,即内外业为同一作业员,减少在作业员交接时产生的数据的丢失。
通过野外数据采集及处理的实践,笔者总结出以下经验:
(1)内业预判,容易出现内业作业标准不统一,矢量化精度达不到要求,地类范围不明确或者错误的情况发生。对于矢量化数据线型及颜色不一致的情况,处理的方法是统一内业作业标准,加强内业质量检查;对于地类范围不明确或者错误的情况,有明显错误的,室内立即修改。但对于内业把握不准的,外业调查后再作修改。(2)以正射影像图作为调查基础底图,解译比较明显、容易判断的线状地物、林地、居民地以及较大的河流、湖泊,无法判断的地方作好标注,进行全野外调查以及对解译的地类图斑进行全野外核实和补充,与权属调查同时进行,依据影像调绘在工作底图上。将地物属性标注在调查底图或记录在《地籍测量记录手簿》上,确保每一地块的地类、界线、权属等现状信息详细、准确、可靠。(3)外业作业时对于行政村合并情况较多的,但却与市民政局提供的村合并和村名称不符,处理方法就是按民政部门提供的资料为准,对于实地行政区界线与权属文件不符时,应签写新的权属协议。
实践证明,对于丘陵、山区面积较大的区域地籍测量的作业方法采用该文设计的方案,既先对影像进行分类,能充分在室内预判的影像,先在室内充分判读,对于影像比较模糊的图幅,采用部分预判的方法处理,这样在室内节省了时间,在野外也有减少了工作量,在进行地籍测量时,既提高了效率,又保证了质量。
参考文献
关键词:原理 优点 注意事项
中图分类号: S29 文献标识码: A 文章编号:
引言:随着科学技术的发展,测量仪器和测量技术发生了革命性的变革,目前仪器自动化程度和仪器精度以及技术性等都发生了很大的变化,全站仪在测量过程中已经可以不依靠棱镜,无棱镜型的全站仪器不在需要支立棱镜就可以进行测距,并且将测量精度和测量效率进行了很大的了提升,实现了“即瞄即测”
一.无棱镜全站仪测量技术的基本原理与优点
1基本.
全站仪测距其实就是电磁波测距;利用电磁波作为载波,运载测距信号,进行精密测距的技术。其基本原理是根据电磁波的传导速度和往返于发射器与反射器之间的时间,计算发射器与反射器之间的距离。无棱镜全站仪测距方法有两种:脉冲法和相位法。通常条件下,脉冲法的测程远,相位法的精度高。脉冲法用测量时发射和接受信号之间的时间间隔来计算距离,多次测量得出平均距离。相位法使用连续信号,以不同的频率来调制载波信号,测出发射和接受信号之间的相位差,从而求出被测距离,这两种测距原理与有棱镜的测距原理相同。
2优点
(1)无棱镜全站仪在测量的范围内,对任何被测物体的表面(玻璃镜子除外)都适合进行无棱镜测量,并可以实现单人测量工作,节省了测量工作的人力。
(2)在实际测量过程中会因地形问题出现,很多悬崖和山涧,这些地方测量人员不能直接到达,这对测量工作造成了很大的困难,而无棱镜全站仪可以直接获取这些地点的空间数据。为施工人员的工作安全带来了保障,并且有效提高了工作效率。
(3)无棱镜全站仪在对坡地和存在地质灾害的土体进行测量时,可以有效对土体滑坡和策将问题进行监控
(4)无棱镜全站仪由于免去了棱镜,所以不受测距的限制,尤其受不通视条件的影响较小。
(5)无棱镜全站仪有着强大的测量效率,一般的无棱镜全站仪测量作业是传统全站仪工作效率的二十倍。
二.无棱镜全站仪的适用条件及注意事项
在进行无棱镜全站仪使用时要注意如下问题:
(1)无棱镜全站仪在测量的过程中需要视线开阔,同时要保证被测物体有着极强的反射能力,如果被测物体的反射能力较弱,就会降低无棱镜全站仪的作业精度。
(2)无棱镜全站仪在被测物的选择上要尽量选取高程较高的测量点,例如建筑墙面、大块石头、空旷的地面、公路面等,要保证可以看到地形和地物点。
(3)无棱镜全站仪在视野不开阔的地区不宜进行工作,尤其在林区作业时,无棱镜全站仪的测量精度误差较大
(4)无棱镜全站仪的作业原理是利用电磁波来完成反射测量,但是电磁波的发射需要大量电力支持,所以无棱镜全站仪的作业时间相对较短,遇到特殊情况需要连续作业要设置外挂电池进行支援。
(5)无棱镜全站仪不能对棱镜、镜子等玻璃反光物体进行观测,以免损坏仪器。
(6)无棱镜全站仪的电磁波射线对人眼有很强的刺激作用,所以在操作时要避免对准人眼,造成伤害。
(7)无棱镜全站仪测量十分适合立杆人员无法达到的位置,例如溪谷、公路、悬崖等位置。
(8)无棱镜全站仪在使用一年后要定期做好设备检测,尤其对设备的激光束发射方向进行调整。
三.无棱镜全站仪在城市规划地形测量中的应用
在城市规划的过程中,土地测量是城市规划的重要部分,它对城市的整体规划、基础设施建设、城市建设管理、都有很大的帮助,并为城市规划部门提供合适的比例尺地形,无棱镜全站仪最大的优势就是可以不接触被测点,直接获得建站点的坐标,可以提高施工作业效率,保证测绘的成果和质量
1地貌测量;以北台矿山地貌规划测量为例。该矿山先期属露天开采,随着岩石的剥离和矿石的采掘四周形成了台阶式陡峭悬崖的深坑采掘;作业人员很难到达,并且还存在很大的危险性;如果采用从山顶到山底的陡崖符号和斜坡符号表示,很难反映出现实采掘区地貌。实际作业中,我们使用无棱镜全站仪在采坑四周摆站,对采坑周围台阶式陡峭悬崖及坑底地形进行逐一详细测量,直接测出山谷、山脊、洼地、山脚、山顶等地形变化点的三维坐标,最终绘制出该矿山开采区的现势性地形图
2地物测量;以站前平山路和永丰步行商业街人防地下商城规划测量为例。该项目站前平山路段为公交车l7路、38路、5路的终点站,车流量很大,公交车随时停靠站点将测量视线遮挡看不到棱镜;永丰步行商业街路中摆放较密集的临时商亭也将测量视线遮挡的较严,观测棱镜很困难;给测量工作带来很大的麻烦。我们运用无棱镜全站仪测量,穿过公交车上部和临时商亭顶部对该测区两侧的建筑物和商铺、路灯和电杆、摄像头和射灯等相关地物详细测量,获得相关地物的平面坐标和高程,最终绘制出该测区的实际地形图。
四.无棱镜全站仪的应用几点体会
1.无棱镜全站仪的测距性能大大优于传统全站仪,在实际应用中其测距的精度和稳定性能满足设计的测量要求,为土地规划提供了质量保证。
2.无棱镜全站仪的测距精度和被测物体表面的颜色和反光度有着直接的关系,通常情况下物体越浅、反射效果越好所得的测量效果越精确。就算物体表面粗糙,只要物体有着很强的发射性,测量精度也不会衰减。
3.在无棱镜全站仪要保证与待测目标形成垂直角度,同时要保证两者之间的视距良好,激光入射角的最大角度不得大于60度
4.影响无棱镜全站仪测量精度的因素主要来自自然环境,另外测量距离、发射角大小和物体的稳定性有着直接的关系,一般情况下所测物体间的距离越大测量的精度就会相对的降低。在雨雪、雾霾、水蒸气较大的情况下,无棱镜全站仪的激光传输会因水滴、雨水等问题产生光效折射,导致测量精度的降低,并且得不到高质量的测量数据。
结束语
无棱镜全站仪在城市土地测量中的应用越来越广,随着我国基础设施建设速度的加快,无棱镜全站仪会得到更加广泛的应用,无棱镜全站仪在未来的测量工作中有着极为广阔的发展前景。
参考文献
[1]范文兵.建筑物日照分析测量内容及方法探讨[j];城市勘测,2006,(6):34—35.
[2]范玖国.无棱镜测量在测绘3维数字地形图中的应用[j];测绘标准,2009.(1):47—49.
[3]曹阳.浅谈无棱镜全站仪在地形图测绘中的应用[j];辽宁测绘,2010.(3):24—25.
Abstract:The influence of Gauss projection distortion to several land survey and area calculating methods of land survey are discussed. Calculating discrepancy of land survey brought by these methods is stated with examples.
关键词:平面面积,高斯投影,坐标系
Keywords:flat area;Gauss projection;coordinate system
中图分类号:P20 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)03-0052-01
0引言
土地面积测量是土地部门经常开展的测量工作,一般采用边界点法在投影平面上计算地块坐标封闭区域的面积,采用的投影平面在我国通常为高斯投影面,此方法简单、实用,但当采用国家统一的坐标基准,在测区投影面高程较高时,在离中央子午线较远地方会产生较大的长度变形,引起较大的面积计算误差,因此,在土地测量工作中有必要讨论一些其它的土地测量面积的计算方法,以限制高斯投影变形的影响或统一土地面积计量。下面以广州市为例,分析高斯投影变形对土地面积测量的影响,给出其它实用的几种土地测量面积计算方法。
1高斯投影对土地面积测量的影响
高斯投影会产生长度变形,由文献[2]可知因投影面高程引起的长度变形为:
ΔS1=S•Hm/RA(1)
因参考椭球面投影至高斯平面所引起的长度变形为:
ΔS2=S•y2m/R3m(2)
式中,Hm为归算边高出投影面的平均高程,RA为归算边方向参考椭球法截弧曲率半径,Rm为参考椭球面平均曲率半径,S为归算边长度,ym为归算边横坐标平均值。其中ΔS1为负值,即投影面高程总是引起归算边变短ΔS2为正值,即由椭球面投影至高斯平面总是引起归算边变长。为了便于计算,设RA=Rm=R (R取6363km,采用80椭球参数计算的平均曲率半径)可得高斯投影变形所引起的综合面积变形比m,为:
ms=(1+-)2(3)
2土地测量面积计算的几种方法
在地籍、房产和矿区等对精度要求较高的土地面积测量工作中,当所测地块投影变形超过相应规范要求时,可以根据不同要求用以下几种方法来计算土地测量的面积:
2.1 计算土地的椭球表面面积
利用文献[3]所提及的梯形椭球表面面积计算公式:
F=∫∫MNcos(B)dBdL(4)
其中,子午圈曲率半径M和卯酉圈曲率半径N的计算式为M=(a为子午圈长半径,e2为第一偏心率)N=。经进一步推算,可得某一经度和纬度范围(L1,L2)、(B1,B2)组成梯形的椭球表面面积S梯。为:
S梯=∫B2B1∫L2L1dBdL=•ln()|B2B1(5)
由于测量地块通常是不规则的,直接采用上述公式计算地块椭球表面的面积不现实,因此,可在设包围地块的梯形椭球面投影至高斯面产生的变形比与地块投影至高斯面产生的变形比相同的情况下,来求取任意地块的椭球面面积S椭为:
S椭=S平(6)
式中,S平为地块在高斯平面投影面面积,S投为包围地块经纬度组成的梯形椭球面面积,S为投包围地块的梯形在高斯平面上的投影面积。
2.2 采用抵偿投影面高程或任意带高斯投影方法建立临时以测量地块为中心的局部高斯投影坐标系。通过选取适当的中央子午线和高程面,使上述(3)式求得的面积变形比ms最小,计算土地测量平面面积。
2.3 直接采用投影变形进行面积改正计算方法。根据高斯投影变形的特点,当地块形状为南北狭长,东西跨度较小时,地块各边投影变形约相等,此时设地块面积总体变形比与地块中心点处面积变形比一致,根据上述公式(3)计算地块中心处的面积变形比m,则有:
S投=(7)
其中,S投为经投影改正后地块面积,S平为地块在原高斯平面上的测量面积。
3计算实例
设在离中央子午线约98km处有一地块,在西安80坐标系下测量的土地面积为5146246.688平方米,平均高程为21 m。经计算地块所处位置在国家统一的西安80坐标下长度变形约为12 cm/km。
相对实地平面面积,在国家统一的西安80坐标系下计算该地块的土地面积增加了1284.416平方米,产生了较大的变形,相对椭球面积产生了6090.975平方米的变形。
4结束语
高斯投影的特性决定了土地测量面积投影到高斯平面上均会产生变形,采用不同的高斯投影坐标系计算的土地面积结果各不相同。在大范围的土地测量面积计算中,为统一土地面积计量直接计算地块的椭球表面面积是适合的。对一般的土地测量的面积计算,为取得土地测量面积计算结果与实地平面一致需要采用上述减少投影变形的计算方法,其中方法(3)适宜东西跨度不大的地块,该计算方法简单实用,无需经过高斯投影正反算等复杂的计算过程。
参考文献:
[1]CJJ 8-99.城市测量规范[S].
1.1实测法
实测法是指利用GPS、全站仪等仪器进行农村土地承包经营权界址点实地测量的方法。随着JXCORS的建成,极大地方便了测绘工作,单人单机即可测量,提高了工作效率。本次试点工作采用JXCORS进行测量,对于满足JXCORS测量要求的区域,直接使用JX-CORS采集界址点数据;不能满足测量要求的区域,采用JXCORS布设图根控制点,使用全站仪测量界址点坐标。
1.2航测法
航测法是指采用航空摄影测量的方法采集农村土地承包经营权界址点数据的方法。由于农村土地承包经营权确权登记项目精度要求较高,一般采用无人机低空摄影测量方法,成图比例尺为1∶1000,然后在此基础上调绘得到界址点坐标和地块图。1.3图解法图解法是以已经测得的大比例尺航天数字正射影像、地籍图或地形图为基础,通过图解量算获取界址点坐标的方法。可以看出,图解法需要依赖于已有资料,且需要进行量算,对于缺乏基础资料或地块不规则的丘陵、山区,该方法受到了一定的局限。
2地块界址测量方法对比分析
2.1试点概况
赣州市南康区境内大部分为丘陵至低山地貌,北部边缘地区有中、低山地貌,沿章江、上犹江两岸一带有较广阔的河谷平原,是赣南较平坦的一个区域。整个地势西高东低,南北高中部低,由南北两端向中、由西向东,逐渐倾斜,中东部形似敞口盆地。一般海拔中部为110m~150m,北部为350m~500m,南部为300m~450m。丘陵、山地、平原各约占总面积的59%、27%、14%。本次试点工作选择一个比较典型的村庄进行测量,地形即包括低山丘陵区也包括山前平原,面积约2.4km2。由于本地区缺少大比例尺影像数据、地籍数据,且地形以低山丘陵为主,地块不规则,采用图解法进行界址点测量和地块图绘制具有一定的局限性,故本次试点采用实测法和航测法进行对比分析。2.2测量精度分析
2.2.1界址点精度分析
选择本次测量成果中的876个界址点进行精度分析,所有界址点均有实测法和航测法两套成果。(1)JXCORS测量界址点精度。众所周知,目前CORS技术已经成熟,根据农村集体土地所有权、使用权和众多测绘项目的检查情况,在满足JXCORS测量要求的情况下,其测量平面精度优于3cm,可以满足NY/T2537-2014《农村土地承包经营权调查规程》(以下简称《规程》)中实测界址点的精度要求。本次测量时,每个界址点均独立观测两次,平面较差小于3cm取平均值作为最终成果。当然,对于高大树木遮挡、无线信号影响等不能满足JXCORS测量要求的区域,需要全站仪测量等方法辅助测量。(2)无人机低空摄影测量界址点精度。采用无人机低空摄影测量的方法获取试点区域的影响,经过处理后根据田埂、农村道路等线状地物分割地块,得到界址点成果。采用JXCORS对航测法界址点成果进行精度检查。经统计,点位较差小于15cm的界址点有234点,占总数的26.71%;点位较差在15cm-30cm之间的有515点,占58.79总数的%;较差在30cm-45cm之间的有127点,占总数的14.50%。视JXCORS测量成果为真值,计算无人机低空摄影测量的界址点的中误差为±16.3cm,可以满足《规程》中航测法界址点的精度要求。
2.2.2地块面积精度
本次测量得到了251个地块,对测量得到的地块面积进行精度检核。经统计,JXCORS测量得到的地块面积均满足《规程》要求,航测法有两个地块面积不能满足要求,经分析原因,使用无人机低空摄影测量时受到树木遮挡影响,该地块处影像不清晰,造成面积误差超限。采用航测法进行地块图绘制时,需要认真检查面积数据。与原有地块档案对比,发现面积超限的,分析原因,若是由于本次测量精度较低造成的,需要采用实测法或图解法重新制作地块图和界址点。
2.3工作效率分析
(1)实测法工作效率。经统计,本次251地块、876个界址点,采用JXCORS结合全站仪实测使用的时间为3工作日,地块图绘制时间为1工作日,合计时间为4工作日。(2)航测法工作效率。本次航测时间为0.5工作日,影像内业处理时间为0.5工作日,地块图绘制及界址点整理时间为1工作日,共计花费2工作日。当然,本次试点工作面积较小,航测外业效率较低,若大面积航测,效率将会更高。可以看出,航测法效率较高,且野外的工作时间较少,采用航测法可以减少野外工作时间,降低成本和劳动强度,明显的提高工作效率。
3结论
关键词:土地勘测定界测量数据处理数据库
随着我国经济高速发展以及国家基础建设水平的提高,各项土地开发工作成为了当前工程建设的主要工作。在这一工作中,土地勘测工作质量高低,决定了土地开发工作能否顺利完成。为此土地测量技术工作者利用各项技术革新模式,提高土地勘测定界测量技术质量。在测量研究中技术人员发现,数据处理技术的应用可以很好地提高土地勘测定界测量工作质量,对土地开发工作起到了较大的支持作用。
一、数据处理技术方法发展分析
在定界测量过程中,数据处理技术的应用极大的提高了勘测工作质量与效率。为此勘测技术人员首先开展了数据处理技术发展过程研究,为其技术研究提供支持。
(一) 在传统勘测技术上发展出的数据处理方法
早期的界定测量数据处理技术,是在传统测量方式上创新而来的。其主要的技术模式即是将测量所得到的结果进行数据化处理。在实际的应用中,其处理过程技术一般是采用Auto CAD、Mastion等软件,对勘测内容进行处理,获取勘测界定测量数据。但是在实际的技术应用过程中,技术人员发现以上两种数据处理软件虽然具有图形操作简单、图形美观等明星的优势。但是在实际应用中也存在着软件为进行二次开发工作、土地属性信息(如权属、类型等)无法在图形中进行标注等缺点。为此勘测技术人员,这一这类技术问题进行了专项技术研究。
(二) 数据库信息化数据处理技术方法
针对传统勘测数据处理技术存在的问题,技术研究者新型数据处理技术以及网络数据技术为基础,提出了应用数据库开展勘测定界测量数据处理工作的新型处理方法。在这一技术应用中,其主要技术内容包括了以下几点。首先构建勘测数据库。技术人员利用信息数据技术,在计算机内建设多元化的勘测数据库。其数据库内容包括了勘测区域及周边地物属性信息和空间信息,再利用数据处理技术将信息数据进行融合。这一技术所建设的数据库具有数据无缝、无限性特点。其次建立大容量数据库。在数据处理过程中,处理速度与质量与数据库容量有着重要关系。在当前技术条件下,计算机硬盘设备容量依然可以满足勘测定界测量中数据库容量要求。同时,伴随着云数据库技术发展,其为数据库容量提升提供了无限发展空间。利用新型大容量计算机硬件系统与云数据库技术结合,是提高数据处理质量效率的技术手段。最后发挥出数据库处理优势。在数据库技术支持下,勘测技术人员可以提高勘测数据处理质量,对勘测数据进行有效处理与监控。通过技术手段提高,充分发挥出数据库数据处理作业,是当前勘测数据处理研究的重要内容。
二、土地勘测定界测量中数据库技术处理研究
将数据库处理技术应用到勘测定界测量中,需要技术人员进行实践研究,提高其技术的实用性。在实践过程中,其主要的技术处理内容包括以下几点。
(一) 勘测测量数据处理流程?
在数据处理过程中,有效的数据处理流程有助于提高数据处理的质量与效率。多元化勘测测量数据库工作中,其主要流程包括了以下内容。(1)通过数据采集工作,对需要勘测测量的数据开展整理与收集工作;(2)在勘测地段开展专业化外业测量作业,获取界定测量数据;(3)通过数据库处理,将专业测量所得数据转化为内业数据;(4)由数据库程序完成对勘测数据信息开展自动提取、录入处理;(5)技术人员根据土地勘测范围,构建出测量图形与属性专业数据库;(6)技术人员对图形与属性数据进行核查,避免数据错误造成的勘测问题出现;(7)数据无误后,数据库自动完成定界土地数据自动量算过程,如统计土地总面积等相关数据;(8)技术人员做好数据库应用与维护工作。
(二) 数据处理过程主要技术内容
在界定测量数据处理流程中,其技术管理要点包括以下内容。(1)内业图形数据转换。在勘定测量数据处理中,将勘测所得的外业数据转化为内业数据,存入数据库进行处理。其主要过程即是将勘测到的测量数据,输入专业数据库,再按照勘测要求设置出勘测基本单位。之后在数据库中根据位置点号、x坐标、y坐标数据格式,将数据存放入数据库,完成坐标读入与绘图过程。(2)勘测数据信息转换。在内业图形数据转换完成后,数据需要根据面积、土地类型地块号等数据内容,搭建属性数据库结构。再根据数据库要求完成勘测数据信息转换工作。如将自动形成的单块勘测图,形成整体的勘测图就是这一环节的内容。(3)完成勘测面积的自动求和。在勘测数据信息转换完成后,数据库在以转换数据基础上,利用数据库汇总计算功能,完成勘测地段整体面积的自动统计工作。统计完成后在利用数据源代码对面积开展自动计算工作,求得勘测地段整体面积。
三、定界测量数据处理数据库技术使用实例简介
在某地区征地勘测过程中,测量技术人员采用了数据库处理技术,对勘测地段进行了数据处理工作,并对数据进行了分析。其实际工作内容如下:
第一步实地测量过程。在勘测测量开始前勘测管理者首先根据地区面积、形状等特点,将勘测工作分为三个勘测测量小组,开展外业数据实地测量,取得勘测测量的外业数据。
第二步数据转换工作。外业数据测量完成后,技术人员将数据输入专业数据库。数据库再依据外业数据,通过数据库软件将外业数据转换为内业图形。其转换完成的内业图形如图一所示。
第三步数据结合转换工作。数据库在形成内业图形后,将三组内业图形根据坐标、地域形状等数据内容,将三组图形信息进行拼接,组成完整的勘测测量数据库,继而拼接成勘测地区完整的图形。其组合完成的勘测图如图二所示。
第四步地域自动统计求和。在完成勘测图后,技术人员通过数据库自动统计与计算功能,完成地段面积统计与计算工作,求得地段数据58.2公顷。
四、结束语
土地勘测界定测量的开展,是土地开发工作的首要工作内容,也是提高土地勘测质量的重要技术内容。将数据库技术引入勘测测量工作,利用数据处理技术提高勘测质量是当前勘测技术的主要发展方向。研究者结合实际勘测案例,开展了数据技术应用实践研究,为勘测技术发展提供了有力支持。
参考文献
[1]韦春琳.浅谈土地勘测定界测量中数据处理的方法[J].南方国土资源.2007(08)
[2]胡斌华.土地勘测定界测量的论述[J].科学之友.2012(16).
【关键词】土方;三角网;方格网;质量
1、概述
在国家大力度城镇化建设和经济高速发展的背景下,工程建设的规模越来越大,而土方测量作为工程建设不可缺的部分,为前期规划和设计提供科学的依据;在实施过程中,土方测量的准确性为甲乙双方提供的公平的合作平台,减少了因为方量出入产生扯皮现象,从而耽误工期或影响工程质量。特别是有山、河、塘、树的复杂地形,土方测量的精度最容易出问题。只有控制好土方测量的质量,才能为工程建设的规划设计、施工提供有力的保障。
2、准备工作
2.1测量仪器的选择
现在,土方测量最常用的仪器有全站仪和RTK两种,往往地形比较复杂的测区,有山、河、树木等,通视情况比较差,单独用全站仪测量,如果工期不紧张,是能胜任测量工程的,但效率很差,测量成本很高;如果单独用RTK,测量效率很高,但如果有树,并且树比较高的话,影响GPS信号,RTK没信号或出现浮点解、单点解,将无法测量或者测量精度不够,有些可能会将有树的区域不测,内业处理时进行内插点,出现地形失真,计算方量误差大。因此复杂地形的土方测量,全站仪和RTK配合使用,能达到最好的效果,在卫星信号好的地方用RTK采集数据,提高工作效率,在卫星信号弱的地方,用全站仪采集数据,弥补RTK的弱点,这样就能全面真实的采集所有地形点的数据。
2.2控制点正确性验证
一般城镇测量控制点都是甲方从当地所属测绘部门购买或者实测引点的,控制点三个为最安全可靠。土方测量前必须对甲方提供的控制点进行检校,检校控制点的平面误差和高程误差,避免由于控制起点的错误而导致整个测量工作报废。
2.3确定计算方法
土方测量的计算方法有断面法、方格网法、三角网,根据不同的地形选择合适的计算方法是非常关键的,一般带状地形采用断面法计算,较为平坦的地形用方格网、三角网,复杂地形采用三角网计算。
2.3.1方格网法。方格网法的数学模型是将实际地形抽象为一些正方体的集合(见图1)。其中正方体的高度为:(HA+HB+HC+HD)/4,其中HA,HB,HC,H D为A,B,C,D四点高程与设计高程的高差。这里用(HA+HB+H C+HD)/4代替了凹凸不平的地面,这种代替在地形复杂的时候将会带来较大的误差。
2.3.2三角网法。三角网法是将相邻的最近高程点组成三角网,计算每一个三棱锥的填、挖方量,最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量。三角法直接采用野外测得的离散高程点(包括地形特征点)构建三角网来计算土方量,在野外测量地形特征点,具有描述地面模型逼真,保持原始数据的原有精度的优点。而且根据地形采样高程点自由度比较大更加方便,另外三角网也可以考虑地形线,提高了土方的精度,工作效率也高。
由以上原理可知,复杂地形的土方测量,三角网计算方法最为适合。如果工程性质为高尔夫球场等工程实体亦为不规则的地貌,可以采用三角网法中的两期土方计算。
3、外业数据采集
土方测量外业数据采集工作与地形图测量基本一致,都是根据地形或者根据甲方的要求用方格网采集地形离散点和方格网点的三维坐标数据,复杂地形土方测量的外业工作注意以下几点:
3.1注意杆高和仪器内高的统一
RTK测量中移动站的杆高可以固定,如果出错可以在后期数据处理中修正,但全站仪测量过程中,由于通视的原因,棱镜杆是不断变化的,这必须要求观测员和跑尺员有良好的沟通,仪器内高的输入必须和棱镜高必须一致,否则会使测量点位高程值失准,造成土方量计算错误。
3.2采集的数据点要清晰合理
复杂地形如上文提过宜采用三角网法,所以采集数据点要把握地形的特征点,比如陡坎的坎上和坎下高程点的密度不匹配,或者坎上或坎下漏测,会发生三角网构网不合理,网形失真,产生计算错误。
跑尺人员采点要条理清晰,方便内业清楚成图。很多测量从业人员认为土方测量最终只是提供一个准确的填、挖方量,外业仅记录所有特征点即可。如此会容易发生漏点的情况,而且不利于内业计算时检查、判断点位高程值合理性。
4、内业数据处理
内业数据处理是土方测量的重要环节,在计算时要注意以下几点:
4.1图面检查
查看整个测区采集的高程点,检查高程点的重复和遗漏情况,删除、改正错误的高程点。如果测区比较大,一般是几组人在共同测量,难免会出现测量结合区域重复或者遗漏的情况,由于棱镜高和仪器内高不统一,产生错误高程值,由于信号或仪器问题,或者由于外界环境干扰,产生个别“飞点”的情况,这些现象都会导致测量高程失准,所以在内业计算时必须认真检查。最直观的检查方法就是生成等高线,当测量点出现高程异常时,会明显的表现出来。如图2,一圈圈密集的等高线就说明该点发生了地形突变,根据测区的地形就可以判断该高程值有问题。
4.2采用多种计算软件计算核对
土方计算对工程设计意义重大,不仅设计到规划设计,还牵扯到工程量的结算,关系到双方的经济利益,其计算结果必须精益求精,因此在计算时要采用对最终计算结果可采用多种软件对算的方法检核。根据笔者多年的经验,用南方CASS软件的三角网计算方法,其计算土方量的误差在甲乙双方承受的范围之内。
5、结论
土方测量从测量准备,到数据采集,最后内业数据处理计算,每一步的过程控制都至关重要,直接影响着土方计算最终结果的正确性。只要按照测量操作程序施测,数据采集合理,计算方法选择适当,才能保证测量成果的质量。本文提供了在复杂地形条件下土方测量的质量控制方法,希望对从事类似工作同行有所帮助,不到之处请同仁们指正。
参考文献
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.