基于無定向?qū)Ь€的城市房產(chǎn)控制測量技術(shù)研究

肖捷

摘 要：房地產(chǎn)平面控制測量的方法，隨著測繪儀器設(shè)備及測繪技術(shù)的越來越現(xiàn)代化，已由三角測量、量距導(dǎo)線測量逐步過渡到三邊測量，測距導(dǎo)線測量和GPS相對定位測量，計算工具也由過去的對數(shù)表、計算尺、手搖計算機逐步過渡到使用計算器、微型計算機。大大地節(jié)省了建網(wǎng)費用，減輕了勞動強度，提高了測量精度和生產(chǎn)效率。該文以無定向?qū)Ь€測量在城市房產(chǎn)基礎(chǔ)測量中的應(yīng)用為研究對象，該文首先探討了房產(chǎn)平面控制測量的特點，進(jìn)而探討了當(dāng)前城市房產(chǎn)控制測量中存在的問題，在此基礎(chǔ)上，筆者提出了無定向?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 房產(chǎn)平面控制測量 GPS 城市

中圖分類號：P271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0240-02

1 房產(chǎn)控制測量特點

房產(chǎn)測繪是常規(guī)的測繪技術(shù)與房產(chǎn)管理業(yè)務(wù)相結(jié)合的專業(yè)測繪。而房產(chǎn)測量所獲得與永久性標(biāo)志相聯(lián)系的房產(chǎn)權(quán)屬界址、房屋面積、房屋產(chǎn)別等等都具有法律效力，從而載入房屋權(quán)屬證書，所以房產(chǎn)測量所得的基礎(chǔ)圖是發(fā)放房屋權(quán)屬證書和財政稅收的重要依據(jù)，擁有權(quán)屬（法律上）、財政（稅收上）和城鎮(zhèn)規(guī)劃三大基本功能。房產(chǎn)測量一般只測定房產(chǎn)要素的平面位置，對高程要求不高；由于房產(chǎn)的法律性和經(jīng)濟(jì)性，房產(chǎn)圖必須保證其準(zhǔn)確性和現(xiàn)實性。GPS作為一種高精度的定位工具，隨著我國房產(chǎn)測量工作的全面展開，已普遍應(yīng)用于房產(chǎn)平面控制測量。

GPS在房產(chǎn)測量方面的應(yīng)用與一般GPS大地控制網(wǎng)測量在主要技術(shù)上沒有什么不同，都是采用載波相位測量相對定位，但二者又各有其特點。GPS大地控制網(wǎng)的主要特點是控制面積較大、邊長較長、定位精度要求高。因此，GPS大地控制網(wǎng)必須采用閉合圖形構(gòu)成連續(xù)網(wǎng)，在每一個觀測站要觀測幾個時段，每個時段要觀測較長時間（1～2 h），以便獲取較多的多余觀測，改善觀測衛(wèi)星的幾何結(jié)構(gòu)，提高解算整周模糊和定位結(jié)果的精度。通常房產(chǎn)控制網(wǎng)的控制面積較小、邊長較短、定位精度較大地控制測量低，作業(yè)方式可以靈活選擇。考慮更多的是效率問題。此外，房產(chǎn)測量上的控制點一般在高等級控制網(wǎng)下布測，其補測圖形較靈活，定位方法廣泛采用快速定位法。

房地產(chǎn)平面控制測量主要為測繪大比例尺的房產(chǎn)平面圖、地籍平面圖提供起始數(shù)據(jù)，為房地產(chǎn)變更測量、面積測算、撥地劃界和各種建設(shè)工程放線驗線等日常工作提供測繪基礎(chǔ)。

房地產(chǎn)平面控制測量的方法，隨著測繪儀器設(shè)備及測繪技術(shù)的越來越現(xiàn)代化，已由三角測量、量距導(dǎo)線測量逐步過渡到三邊測量，測距導(dǎo)線測量和GPS相對定位測量，計算工具也由過去的對數(shù)表、計算尺、手搖計算機逐步過渡到使用計算器、微型計算機。大大地節(jié)省了建網(wǎng)費用，減輕了勞動強度，提高了測量精度和生產(chǎn)效率。

2 當(dāng)前城市GPS測量應(yīng)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(yīng)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(jìn)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。城市房產(chǎn)圖平面控制測量中，由于各種建、構(gòu)筑物數(shù)量多、分布復(fù)雜，對GPS衛(wèi)星信號的遮擋非常嚴(yán)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(jìn)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。

另外，為保證給常規(guī)測量提供已知方向，在各種測量規(guī)范中，均要求GPS控制網(wǎng)布設(shè)成可通視的點對，即要有1個GPS主點位，還要有1個輔助點，這些要求進(jìn)一步增加了選點難度，尤其在擁擠、繁華的城區(qū)，給城市GPS測量的廣泛應(yīng)用提出了新的問題。

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，同時對房產(chǎn)平面控制網(wǎng)點位的破壞也更嚴(yán)重，進(jìn)一步增加了房產(chǎn)平面測繪的工作量。將現(xiàn)代GPS測量技術(shù)和經(jīng)典的常規(guī)測量有機結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，可以縮短測量周期、提高工作效率，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的需求。

3 應(yīng)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(jìn)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(yuǎn)，并不通視，且2點又沒有各自的后視點；1～4點為需進(jìn)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(biāo)。這里介紹用無定向?qū)Ь€完成1～4點的測量加密工作。

先測量各導(dǎo)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(biāo)方位角為，按計算支導(dǎo)線的方法，根據(jù)A點的坐標(biāo)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(biāo)。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，

；

——為AB2點間的已知實際距離，。

若且相差較大，說明觀測角值或邊長中有粗差存在，需進(jìn)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(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δ，相當(dāng)于使整條導(dǎo)線以A點為中心旋轉(zhuǎn)了1個角度δ。endprint

則 （2）

式中：

按改正，得到A1導(dǎo)線邊的實際坐標(biāo)方位角，用αA1重新計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)，直到B點。由于角度和邊長的觀測值中不可避免地存在誤差，因此，。

令

（3）

f稱為導(dǎo)線全長閉合差，f/∑d應(yīng)滿足相應(yīng)等級的導(dǎo)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《房產(chǎn)平面測繪規(guī)范》要求精度的前提下，再對1～4導(dǎo)線點坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的平差處理，就可得到各點的最可靠坐標(biāo)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(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）式計算，改正后的各邊坐標(biāo)增量如（5）式所示。

（4）

（5）

最后，由A點的已知坐標(biāo)，根據(jù)平差后的各邊坐標(biāo)增量，可依次推求得1～4點的坐標(biāo)。

4 結(jié)語

無定向?qū)Ь€的使用，可以進(jìn)一步增加GPS測量在實際工作中的應(yīng)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。該文中將無定向?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?，加強對各觀測量的檢查，如適當(dāng)增加測回數(shù)、認(rèn)真復(fù)核各測站點編號與其相應(yīng)位置是否對應(yīng)、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(dá)到甚至超過普通常規(guī)導(dǎo)線的精度。無定向?qū)Ь€與GPS測量的綜合應(yīng)用，必將增強城市房產(chǎn)平面測量的靈活性、準(zhǔn)確性、快捷性，更好地適應(yīng)城市建設(shè)快速發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)

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[9] 徐巖.無定向?qū)Ь€的平差和坐標(biāo)計算的應(yīng)用[J].甘肅冶金，2004（2）.

[10] 馮仲科，陳于恒.兩井幾何定向系統(tǒng)的可靠性分析[J].礦山測量，1993（1）.endprint

則 （2）

式中：

按改正，得到A1導(dǎo)線邊的實際坐標(biāo)方位角，用αA1重新計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)，直到B點。由于角度和邊長的觀測值中不可避免地存在誤差，因此，。

令

（3）

f稱為導(dǎo)線全長閉合差，f/∑d應(yīng)滿足相應(yīng)等級的導(dǎo)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《房產(chǎn)平面測繪規(guī)范》要求精度的前提下，再對1～4導(dǎo)線點坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的平差處理，就可得到各點的最可靠坐標(biāo)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(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）式計算，改正后的各邊坐標(biāo)增量如（5）式所示。

（4）

（5）

最后，由A點的已知坐標(biāo)，根據(jù)平差后的各邊坐標(biāo)增量，可依次推求得1～4點的坐標(biāo)。

4 結(jié)語

無定向?qū)Ь€的使用，可以進(jìn)一步增加GPS測量在實際工作中的應(yīng)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。該文中將無定向?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。總之，加強對各觀測量的檢查，如適當(dāng)增加測回數(shù)、認(rèn)真復(fù)核各測站點編號與其相應(yīng)位置是否對應(yīng)、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(dá)到甚至超過普通常規(guī)導(dǎo)線的精度。無定向?qū)Ь€與GPS測量的綜合應(yīng)用，必將增強城市房產(chǎn)平面測量的靈活性、準(zhǔn)確性、快捷性，更好地適應(yīng)城市建設(shè)快速發(fā)展的需要。

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[10] 馮仲科，陳于恒.兩井幾何定向系統(tǒng)的可靠性分析[J].礦山測量，1993（1）.endprint

則 （2）

式中：

按改正，得到A1導(dǎo)線邊的實際坐標(biāo)方位角，用αA1重新計算各導(dǎo)線點的坐標(biāo)，直到B點。由于角度和邊長的觀測值中不可避免地存在誤差，因此，。

令

（3）

f稱為導(dǎo)線全長閉合差，f/∑d應(yīng)滿足相應(yīng)等級的導(dǎo)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《房產(chǎn)平面測繪規(guī)范》要求精度的前提下，再對1～4導(dǎo)線點坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的平差處理，就可得到各點的最可靠坐標(biāo)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(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）式計算，改正后的各邊坐標(biāo)增量如（5）式所示。

（4）

（5）

最后，由A點的已知坐標(biāo)，根據(jù)平差后的各邊坐標(biāo)增量，可依次推求得1～4點的坐標(biāo)。

4 結(jié)語

無定向?qū)Ь€的使用，可以進(jìn)一步增加GPS測量在實際工作中的應(yīng)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。該文中將無定向?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?，加強對各觀測量的檢查，如適當(dāng)增加測回數(shù)、認(rèn)真復(fù)核各測站點編號與其相應(yīng)位置是否對應(yīng)、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(dá)到甚至超過普通常規(guī)導(dǎo)線的精度。無定向?qū)Ь€與GPS測量的綜合應(yīng)用，必將增強城市房產(chǎn)平面測量的靈活性、準(zhǔn)確性、快捷性，更好地適應(yīng)城市建設(shè)快速發(fā)展的需要。

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[9] 徐巖.無定向?qū)Ь€的平差和坐標(biāo)計算的應(yīng)用[J].甘肅冶金，2004（2）.

[10] 馮仲科，陳于恒.兩井幾何定向系統(tǒng)的可靠性分析[J].礦山測量，1993（1）.endprint