探討無定向?qū)Ь€地籍測量技術(shù)

　　摘要：城市建設(shè)速度的加快，使各種測量數(shù)據(jù)的更新周期越來越短，同時對地籍控制網(wǎng)點位的破壞也更嚴重，進一步增加了地籍測繪的工作量。本文探討了無定向?qū)Ь€測量的思路和方法，全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上行的理論升華，相信對從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：無定向?qū)Ь€測量 地籍測量 GPS 城市
　　中圖分類號：P2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)05(a)-0000-00
　　
　　地籍測量是測定和調(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)狀等基本狀況的測繪工作，屬于工程測量的一部分。上世紀末全球定位系統(tǒng)測量技術(shù)的廣泛應用，帶來了測繪科技領(lǐng)域一場新的革命，實現(xiàn)了真正意義上“由天測地”的技術(shù)飛躍，也進一步促進了城市地籍測繪工作的現(xiàn)代化進程。
　　1 地籍平面控制測量的特點
　　地籍測量中，為了防止誤差的積累，提高測量的精度，也必須根據(jù)“由整體到局部，由高級到低級，先控制后碎部”的原則進行。地籍平面控制測量服務于地籍調(diào)查和地籍圖的測繪，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平面位置精度一般要高于同比例尺的地形圖。為了順利進行界址點測量和地籍圖測繪，保證相鄰界址點間的距離中誤差滿足規(guī)范要求，必須有相當密度的圖根點作為控制，因此地籍平面控制網(wǎng)也要相應增加密度。
　　在城鎮(zhèn)中建筑物比較密集，道路上車輛人流多，通視條件較差，有時傳統(tǒng)控制測量方法(如三角測量)難以實現(xiàn)，因此現(xiàn)在多采用導線測量或GPS技術(shù)建立平面控制網(wǎng)。
　　2當前城市GPS測量應用中存在的問題
　　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，使其得以廣泛應用，但也存在一些弱點帶來實用上的不便，如差分GPS相對定位測量要求在2個測站上最少同步觀測4顆衛(wèi)星，才能進行基線解算；觀測到的有效衛(wèi)星數(shù)越多，衛(wèi)星的空間分布越好，解算的精度相對就越高；接收機觀測到的衛(wèi)星數(shù)很大程度決定于測站對空視場角的大小。城市地籍測量中，由于各種建、構(gòu)筑物數(shù)量多、分布復雜，對GPS衛(wèi)星信號的遮擋非常嚴重，使這種測量方式和外界觀測環(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觀測點，來解決這一矛盾。但是，隨著城市現(xiàn)代化進程的加快，綠化的樹木，樓頂上越來越多的霓虹燈、廣告牌，各種用途的無線信號天線，都成為GPS接收機成功鎖定有效衛(wèi)星信號的主要障礙。
　　3 應用無定向?qū)Ь€聯(lián)測孤立GPS控制點方法
　　在測區(qū)內(nèi)適宜位置布設(shè)GPS控制點，特別是孤立的控制點，可以增加點位的密度。對控制點密度較低的地區(qū)，在沒有定向點對的各孤立GPS點之間，可以用無定向?qū)Ь€完成控制點的進一步加密工作，以保證各等級控制點分布均勻、合理，且密度適宜，提高后期碎部測量工作的效率。
　　如圖1中所示， 和 為GPS控制點，A、B兩點相距較遠，并不通視，且2點又沒有各自的后視點；1～4點為需進一步加密的待定控制點，由于樓群、樹木等障礙物的影響，無法用GPS技術(shù)測定其坐標。這里介紹用無定向?qū)Ь€完成1～4點的測量加密工作。
　　
　　圖1穿過障礙區(qū)的無定向?qū)Ь€
　　先測量各導線邊的邊長和轉(zhuǎn)折角，內(nèi)業(yè)計算由于沒有已知方位，這里假設(shè)A1邊的假定坐標方位角為 ，按計算支導線的方法，根據(jù)A點的坐標和外業(yè)測得的角度、邊長，依次推求出1～4點直至B點的坐標 。顯然，由于觀測誤差及 假設(shè)誤差的共同影響，使 ，。為檢驗外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的可靠性，可以先計算比例系數(shù)K
　　 ……(1)
　　式中:———為A、B2點間的測量計算距離，
　　 ；
　　若 且相差較大，說明觀測角值或邊長中有粗差存在，需進行檢查或重新觀測；
　　若 或 ，說明觀測數(shù)據(jù)中沒有錯誤，此時B點計算坐標與已知坐標不符的主要原因是 的近似誤差造成的，假設(shè)其誤差為 ，相當于使整條導線以A點為中心旋轉(zhuǎn)了1個角度 。
　　則 ……(2)
　　式中:
　　令 ……(3)
　　f稱為導線全長閉合差，f/∑d應滿足相應等級的導線全長相對容許閉合差的精度要求(∑d為無定向?qū)Ь€邊全長)。在滿足《地籍測繪規(guī)范》要求精度的前提下，再對1～4導線點坐標進行相應的平差處理，就可得到各點的最可靠坐標值。這里介紹1種簡便的近似平差方法，以減弱邊長和角度測量誤差對結(jié)果的影響:
　　將 、 反號按與邊長成比例分配到各邊的坐標增量中去，以Vx、Vy分別表示各邊縱、橫坐標增量的改正數(shù)，并按(4)式計算，改正后的各邊坐標增量如(5)式所示。
　　 ……(4)
　　 ……(5)
　　最后，由A點的已知坐標 ，根據(jù)平差后的各邊坐標增量，可依次推求得1～4點的坐標。
　　4 結(jié)論和建議
　　無定向?qū)Ь€的使用，可以進一步增加GPS測量在實際工作中的應用比重，提高工作效率，但其最大的缺點是可靠性差，這也是不被經(jīng)常采用的主要原因。本文中將無定向?qū)Ь€構(gòu)成閉合環(huán)，既符合實際工作的需要，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題。比例系數(shù)K可以在一定程度上反映常規(guī)測量與GPS測量2種方法的精度對比情況?？傊訌妼Ω饔^測量的檢查，如適當增加測回數(shù)、認真復核各測站點編號與其相應位置是否對應、用全站儀內(nèi)存自動記錄觀測數(shù)據(jù)等措施，注重計算檢核， 就可以避免內(nèi)、外業(yè)中各種錯誤的產(chǎn)生，保證觀測值、計算值的正確性，使無定向?qū)Ь€環(huán)能夠達到甚至超過普通常規(guī)導線的精度。
　　
　　參考文獻
　　[1] 宗正堂. 加測輔助方向的地籍控制網(wǎng)無定向?qū)Ь€[J]. 勘察科