季飛
(廈門地質工程勘察院福建廈門361008)
圖根結點導線網在地籍測圖中的應用淺析
季飛
(廈門地質工程勘察院福建廈門361008)
為滿足數字地籍測圖精度要求,在進行1:500大比例尺數字地籍測圖之前,要在測區首級控制點的基礎上,先建立控制全測區的圖根控制網,圖根控制網采用結點導線網形式布設。本文結合數字地籍測圖項目實例,探討了圖根結點導線網在地籍測圖中的應用。
數字地籍測圖圖根控制網結點導線網
城市大比例尺數字地籍圖是城市面貌的真實反映,它是城市規劃、設計、施工等各項工作必不可少的基礎資料。在“十一五”時期之前,大多數城市都面臨著大比例尺地籍圖存在覆蓋范圍不足、部分地形圖現勢性較差等問題。因此,為了適應城市化建設、信息化建設的實際需要,推動數字城市的建設,在“十二五”時期,許多城市都啟動了新一輪的數字地籍圖測繪任務。
1.1平面坐標系統
橢球面是測量計算的基準面,然而實踐證明,在它上面進行各種計算并不簡單,甚至是相當復雜,為了便于測量計算和生產實踐,需要將橢球面上的元素(包括坐標、方向和長度)按一定的數學法則投影到平面上,即地圖投影。地圖投影必然產生變形,為了控制變形在一定的范圍內,能滿足城市1:500地籍測圖的要求,必需選擇合理的平面坐標系統。坐標系統選擇是城市平面控制測量的重要問題,是保障數字測圖精度的前提。《城市測量規范》規定平面坐標系統的選擇應以投影長度變形不大于2.5㎝/km為原則。因為一千米長度變形為2.5㎝時,即相對誤差為1/40000,這樣的變形能滿足城市1:500地籍測圖及城市工程測量的要求。
1.2高程系統
城市高程系統采用與國家統一的高程系統,即采用1985國家高程基準。
2.1城市平面控制網的精度要求按下列規定執行
①四等網中最弱相鄰點的相對點位中誤差Mij不得大于5㎝;
②四等以下網中最弱點的點位中誤差MW(相對于起算點)不得大于5㎝,
2.2城市高程控制網的精度要求按下列規定執行
①各等水準網中最弱點的高程中誤差mh(相對于起算點)不得大于±20㎜,
L—單一水準路線的長度(km)。
②三角高程測量的高差中誤差mh=±0.025S(m),式中邊長S以千米為單位。
2.31:500比例尺地籍圖測量基本精度按下列規定執行
①一、二級地物點相對于臨近控制點(一級圖根及以上各級控制點)點位中誤差應≤±5.0cm;其他地物點相對于臨近控制點(含二級圖根及以上各級控制點)點位中誤差應≤±7.5cm。
②基本等高距為1米,高程注記點注至0.1米
③城市建成區的高程注記點相對于鄰近圖根點的高程中誤差不得大于±0.15m。
④地形圖高程精度以等高線插求點的高程中誤差來衡量。

等高線插求點的高程中誤差
在測量工作中,首先在測區內選擇一些具有控制意義的點,組成一定的幾何圖形,形成測區的骨架,用相對精確的測量手段和計算方法,在統一的坐標系中,確定這些點的平面坐標和高程,然后以它為基礎來測定其他地面點的點位。其中,這些具有控制意義的點稱為控制點;由控制點組成的幾何圖形稱為控制網;對控制網進行布設、觀測、計算,確定控制點位置的工作稱為控制測量??刂茰y量分為平面控制測量和高程控制測量,平面控制測量確定控制點的平面坐標,高程控制測量確定控制點的高程。
控制網具有控制全局,限制測量誤差累積的作用,是各項測量工作的依據。對于地籍測圖,圖根控制是數字測圖的基礎,以保證所測地形圖能互相拼接成為一個整體。
為滿足數字地籍測圖精度要求,在進行全野外數字地籍測圖之前,要在測區首級控制點的基礎上,先建立控制全測區的圖根控制網,在城市建成區,圖根控制網一般采用結點導線網形式布設。
3.1圖根平面控制測量
3.1.1圖根結點導線網布設
測區圖根控制測量,是在測區首級控制基礎上,采用一、二級光電測距圖根導線進行加密,圖根點密度以滿足地物點精度要求為前提進行布設。1:500比例尺全野外數字地籍測圖,每平方公里布設圖根控制點100~400個。圖根點布設一般以結點導線網形式,按街坊布設(應滿足主要界址點能在圖根點上直接引測);為了滿足圖根導線點采用光電測距三角高程測量其高程的要求,圖根導線的三角高程路線邊數應≤12條,當組成結點網時,結點與結點之間不大于8條邊。
3.1.2圖根點編號
圖根導線點編號由八位字母數字組成,共四節,分別為按順序排列的地區、年代、等級、序號,一般圖根點編號為:T14C0001~T14C****;圖根埋石點編號為把“C”改成“T”,按序號順編。
3.1.3圖根點的埋設
(1)圖根導線點的標志位于沙、土質地上的普通圖根點,打入木樁,木樁頂面規格不小于3×3cm,其中間釘入鐵釘作為中心標志;木樁長度視實際情況而定,以保持穩固為原則。位于水泥地、瀝青地的普通圖根點,在其中心標志位打入直徑約5~7mm的水泥釘(或刻石),并以紅漆繪出方框(20cm× 20cm)及點號,如右圖所示。

(2)埋石點以基本圖幅為單位,1:1000地形測圖每幅不少于4個(包括高級點在內),點位均勻分布,并保持相鄰埋石點方向通視。圖根埋石點的中心標志使用刻有十字標志的鉚釘,標石規格及埋石按規范要求執行。
3.1.4平差計算
圖根導線平差計算采用清華山維軟件按丹麥法、迭代次數3次的要求進行平差。
古莊街坊地處廈門市同安區城鄉結合部,面積約0.6㎞2,村莊內建筑物密集,通視情況較差,作業難度大。根據實際情況,為滿足測圖精度要求,本街坊共布設圖根控制點182個,其中埋石點12個。古莊街坊圖根結點導線網圖見圖1:

圖1 古莊街坊圖根結點導線網圖
平差后,平面最大點位誤差=1.02cm,高程最大點位誤差= 0.91cm。同精度檢測其中一條附合導線后,平面和高程較差遠優于規范要求,檢測結果見表1:

表1 平面和高程精度檢查表
在測區首級控制
網基礎上,直接加密布設圖根結導線網,布點靈活,圖根光電測距高程導線與平面控制測量可同步施測,作業效率高,統一平差后點位精度高,完全滿足數字地籍測圖精度和密度的需要。參考文獻
[1]潘正風楊正堯程效軍成樞王騰軍.數字測圖原理與方法[M].武漢:武漢大學出版社,2004.
[2]游祖吉樊功瑜.測量平差教程[M].北京:測繪出版社,1991.
[3]孔祥元梅是義.控制測量學[M].北京:測繪出版社,1991.
P231.5[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-230-2