探討無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)地籍測(cè)量技術(shù)

　　摘要：城市建設(shè)速度的加快，使各種測(cè)量數(shù)據(jù)的更新周期越來(lái)越短，同時(shí)對(duì)地籍控制網(wǎng)點(diǎn)位的破壞也更嚴(yán)重，進(jìn)一步增加了地籍測(cè)繪的工作量。本文探討了無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)測(cè)量的思路和方法，全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上行的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)測(cè)量 地籍測(cè)量 GPS 城市
　　中圖分類(lèi)號(hào)：P2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2011)05(a)-0000-00
　　
　　地籍測(cè)量是測(cè)定和調(diào)查土地及其上附著物的權(quán)屬、位置、質(zhì)量、數(shù)量和利用現(xiàn)狀等基本狀況的測(cè)繪工作，屬于工程測(cè)量的一部分。上世紀(jì)末全球定位系統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，帶來(lái)了測(cè)繪科技領(lǐng)域一場(chǎng)新的革命，實(shí)現(xiàn)了真正意義上“由天測(cè)地”的技術(shù)飛躍，也進(jìn)一步促進(jìn)了城市地籍測(cè)繪工作的現(xiàn)代化進(jìn)程。
　　1 地籍平面控制測(cè)量的特點(diǎn)
　　地籍測(cè)量中，為了防止誤差的積累，提高測(cè)量的精度，也必須根據(jù)“由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，先控制后碎部”的原則進(jìn)行。地籍平面控制測(cè)量服務(wù)于地籍調(diào)查和地籍圖的測(cè)繪，一般地籍圖的比例尺為1∶500、1∶1000或1∶2000，并且圖上各要素的相對(duì)平面位置精度一般要高于同比例尺的地形圖。為了順利進(jìn)行界址點(diǎn)測(cè)量和地籍圖測(cè)繪，保證相鄰界址點(diǎn)間的距離中誤差滿(mǎn)足規(guī)范要求，必須有相當(dāng)密度的圖根點(diǎn)作為控制，因此地籍平面控制網(wǎng)也要相應(yīng)增加密度。
　　在城鎮(zhèn)中建筑物比較密集，道路上車(chē)輛人流多，通視條件較差，有時(shí)傳統(tǒng)控制測(cè)量方法(如三角測(cè)量)難以實(shí)現(xiàn)，因此現(xiàn)在多采用導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量或GPS技術(shù)建立平面控制網(wǎng)。
　　2當(dāng)前城市GPS測(cè)量應(yīng)用中存在的問(wèn)題
　　雖然衛(wèi)星定位具有速度快、精度高、成本低、不受天氣影響等眾多優(yōu)點(diǎn)，使其得以廣泛應(yīng)用，但也存在一些弱點(diǎn)帶來(lái)實(shí)用上的不便，如差分GPS相對(duì)定位測(cè)量要求在2個(gè)測(cè)站上最少同步觀(guān)測(cè)4顆衛(wèi)星，才能進(jìn)行基線(xiàn)解算；觀(guān)測(cè)到的有效衛(wèi)星數(shù)越多，衛(wèi)星的空間分布越好，解算的精度相對(duì)就越高；接收機(jī)觀(guān)測(cè)到的衛(wèi)星數(shù)很大程度決定于測(cè)站對(duì)空視場(chǎng)角的大小。城市地籍測(cè)量中，由于各種建、構(gòu)筑物數(shù)量多、分布復(fù)雜，對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的遮擋非常嚴(yán)重，使這種測(cè)量方式和外界觀(guān)測(cè)環(huán)境之間的矛盾更加突出。
　　以前主要是在建筑物的頂面布設(shè)部分GPS觀(guān)測(cè)點(diǎn)，來(lái)解決這一矛盾。但是，隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，綠化的樹(shù)木，樓頂上越來(lái)越多的霓虹燈、廣告牌，各種用途的無(wú)線(xiàn)信號(hào)天線(xiàn)，都成為GPS接收機(jī)成功鎖定有效衛(wèi)星信號(hào)的主要障礙。
　　3 應(yīng)用無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)聯(lián)測(cè)孤立GPS控制點(diǎn)方法
　　在測(cè)區(qū)內(nèi)適宜位置布設(shè)GPS控制點(diǎn)，特別是孤立的控制點(diǎn)，可以增加點(diǎn)位的密度。對(duì)控制點(diǎn)密度較低的地區(qū)，在沒(méi)有定向點(diǎn)對(duì)的各孤立GPS點(diǎn)之間，可以用無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)完成控制點(diǎn)的進(jìn)一步加密工作，以保證各等級(jí)控制點(diǎn)分布均勻、合理，且密度適宜，提高后期碎部測(cè)量工作的效率。
　　如圖1中所示， 和 為GPS控制點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，并不通視，且2點(diǎn)又沒(méi)有各自的后視點(diǎn)；1～4點(diǎn)為需進(jìn)一步加密的待定控制點(diǎn)，由于樓群、樹(shù)木等障礙物的影響，無(wú)法用GPS技術(shù)測(cè)定其坐標(biāo)。這里介紹用無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)完成1～4點(diǎn)的測(cè)量加密工作。
　　
　　圖1穿過(guò)障礙區(qū)的無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)
　　先測(cè)量各導(dǎo)線(xiàn)邊的邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角，內(nèi)業(yè)計(jì)算由于沒(méi)有已知方位，這里假設(shè)A1邊的假定坐標(biāo)方位角為 ，按計(jì)算支導(dǎo)線(xiàn)的方法，根據(jù)A點(diǎn)的坐標(biāo)和外業(yè)測(cè)得的角度、邊長(zhǎng)，依次推求出1～4點(diǎn)直至B點(diǎn)的坐標(biāo) 。顯然，由于觀(guān)測(cè)誤差及 假設(shè)誤差的共同影響，使 ，。為檢驗(yàn)外業(yè)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，可以先計(jì)算比例系數(shù)K
　　 ……(1)
　　式中:———為A、B2點(diǎn)間的測(cè)量計(jì)算距離，
　　 ；
　　若 且相差較大，說(shuō)明觀(guān)測(cè)角值或邊長(zhǎng)中有粗差存在，需進(jìn)行檢查或重新觀(guān)測(cè)；
　　若 或 ，說(shuō)明觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)中沒(méi)有錯(cuò)誤，此時(shí)B點(diǎn)計(jì)算坐標(biāo)與已知坐標(biāo)不符的主要原因是 的近似誤差造成的，假設(shè)其誤差為 ，相當(dāng)于使整條導(dǎo)線(xiàn)以A點(diǎn)為中心旋轉(zhuǎn)了1個(gè)角度 。
　　則 ……(2)
　　式中:
　　令 ……(3)
　　f稱(chēng)為導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)閉合差，f/∑d應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)等級(jí)的導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)容許閉合差的精度要求(∑d為無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)邊全長(zhǎng))。在滿(mǎn)足《地籍測(cè)繪規(guī)范》要求精度的前提下，再對(duì)1～4導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的平差處理，就可得到各點(diǎn)的最可靠坐標(biāo)值。這里介紹1種簡(jiǎn)便的近似平差方法，以減弱邊長(zhǎng)和角度測(cè)量誤差對(duì)結(jié)果的影響:
　　將 、 反號(hào)按與邊長(zhǎng)成比例分配到各邊的坐標(biāo)增量中去，以Vx、Vy分別表示各邊縱、橫坐標(biāo)增量的改正數(shù)，并按(4)式計(jì)算，改正后的各邊坐標(biāo)增量如(5)式所示。
　　 ……(4)
　　 ……(5)
　　最后，由A點(diǎn)的已知坐標(biāo) ，根據(jù)平差后的各邊坐標(biāo)增量，可依次推求得1～4點(diǎn)的坐標(biāo)。
　　4 結(jié)論和建議
　　無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)的使用，可以進(jìn)一步增加GPS測(cè)量在實(shí)際工作中的應(yīng)用比重，提高工作效率，但其最大的缺點(diǎn)是可靠性差，這也是不被經(jīng)常采用的主要原因。本文中將無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)構(gòu)成閉合環(huán)，既符合實(shí)際工作的需要，又增加了檢核條件，提高抗粗差的能力，很好地解決了可靠性問(wèn)題。比例系數(shù)K可以在一定程度上反映常規(guī)測(cè)量與GPS測(cè)量2種方法的精度對(duì)比情況。總之，加強(qiáng)對(duì)各觀(guān)測(cè)量的檢查，如適當(dāng)增加測(cè)回?cái)?shù)、認(rèn)真復(fù)核各測(cè)站點(diǎn)編號(hào)與其相應(yīng)位置是否對(duì)應(yīng)、用全站儀內(nèi)存自動(dòng)記錄觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)等措施，注重計(jì)算檢核， 就可以避免內(nèi)、外業(yè)中各種錯(cuò)誤的產(chǎn)生，保證觀(guān)測(cè)值、計(jì)算值的正確性，使無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)環(huán)能夠達(dá)到甚至超過(guò)普通常規(guī)導(dǎo)線(xiàn)的精度。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 宗正堂. 加測(cè)輔助方向的地籍控制網(wǎng)無(wú)定向?qū)Ь€(xiàn)[J]. 勘察科