蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)的建立與存在問題的處理*1

陸全輝，荊提賢

(1.黑龍江省地質(zhì)測繪院，黑龍江 哈爾濱　150030； 2.武漢大學(xué) 測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢　430079)

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蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)的建立與存在問題的處理*1

陸全輝1，2，荊提賢1

(1.黑龍江省地質(zhì)測繪院，黑龍江 哈爾濱150030； 2.武漢大學(xué) 測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢430079)

摘要：介紹了蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)的建立過程，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施過程中所遇到的問題，提出了具體的解決方案，并通過對平差后的精度進(jìn)行分析，得出該控制網(wǎng)精度可靠，能滿足規(guī)范要求的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：蘿北縣；村莊地籍調(diào)查；GPS控制網(wǎng)；設(shè)計方案；精度分析

0引言

開展村莊地籍調(diào)查，加快推進(jìn)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作，事關(guān)廣大農(nóng)民群眾的切身、長遠(yuǎn)利益，關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展大局，是當(dāng)前一項(xiàng)緊迫而繁重的政治任務(wù)，是促進(jìn)農(nóng)村社會和諧穩(wěn)定的現(xiàn)實(shí)需要，是落實(shí)最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度和節(jié)約用地制度、提高土地管理和利用水平的客觀需要，是夯實(shí)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)證的基礎(chǔ)，也是促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)證的迫切需要。只有通過對農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證，依法確認(rèn)農(nóng)民土地權(quán)利，才能強(qiáng)化全社會的土地物權(quán)意識，有效解決農(nóng)村集體土地權(quán)屬糾紛，在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中切實(shí)維護(hù)農(nóng)民權(quán)益。只有加快農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證，依法確認(rèn)和保障農(nóng)民的土地物權(quán)，進(jìn)而深化改革，還權(quán)賦能，才能最終形成產(chǎn)權(quán)明晰、權(quán)能明確、權(quán)益保障、流轉(zhuǎn)順暢、分配合理的農(nóng)村集體土地產(chǎn)權(quán)制度，為建設(shè)城鄉(xiāng)統(tǒng)一的土地市場、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌提供動力源泉[1-3]。

控制測量是地籍要素測量的基礎(chǔ)，為此，本文根據(jù)黑龍江省村莊地籍調(diào)查項(xiàng)目的整體安排以及地籍調(diào)查規(guī)程并結(jié)合黑龍江省實(shí)際情況，建立蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)。

1測區(qū)概況

測區(qū)位于黑龍江省東北部，小興安嶺東南麓，地處小興安嶺與三江平原交匯處。隸屬于黑龍江省鶴崗市，因位于托羅山之北而得名?？h境東北以黑龍江為界與俄羅斯隔江相望，邊境線長達(dá)146.5 km，西北與嘉蔭縣相連，西以梧桐河為界與鶴崗市、湯原縣毗鄰，東與綏濱縣接壤，交通便利。

地勢西北高而多山，東南低而多沼澤，形成山地、崗地、平原、洼地4個階梯，素有“五山一水四分田”之稱。屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫1.57℃，無霜期128 d，年降水量549.1 mm。冬季長、夏季短，冬季嚴(yán)寒，夏季較干燥少雨。年最低溫度達(dá)-37℃，最高溫度為30℃。每年雨季集中在6、7、8三個月。結(jié)冰期為每年10月至翌年4月。

2GPS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計方案

2.1工作流程

本項(xiàng)目工作流程為：資料收集、圖上設(shè)計、現(xiàn)場踏勘、實(shí)地選點(diǎn)、標(biāo)石埋設(shè)、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)處理、內(nèi)業(yè)平差、成果整理與提交。

2.2已知點(diǎn)利用情況

已知點(diǎn)利用情況如下：

1)測區(qū)附近已有國家各等級三角點(diǎn)多處，在中北部山區(qū)控制點(diǎn)較多，但部分控制點(diǎn)已被破壞或觀測條件不佳，東部地勢平坦，耕地較多，控制點(diǎn)破壞嚴(yán)重，保留下來的控制點(diǎn)觀測條件不佳。綜合各種因素，D級網(wǎng)起始點(diǎn)選取10個國家三角點(diǎn)五里莊(Ⅱ)、興河口(Ⅳ)、四方山(Ⅰ)、尚志北山(Ⅲ)、破頭山(Ⅲ)、老龍崗(Ⅰ)、葦場(Ⅱ)、浩星屯(Ⅲ)、四隊(Ⅰ)、向陽屯(Ⅱ)作為起算點(diǎn)。起算點(diǎn)成果平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1980西安坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)為1985年國家高程基準(zhǔn)。

2)蘿北縣的肇興鎮(zhèn)、團(tuán)結(jié)鎮(zhèn)、名山鎮(zhèn)、鶴北鎮(zhèn)、鳳翔鎮(zhèn)已經(jīng)完成城鎮(zhèn)地籍調(diào)查，并留有城鎮(zhèn)地籍調(diào)查控制點(diǎn)。

3)2009年全國礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查時，留有覆蓋礦區(qū)的控制點(diǎn)。

2.3數(shù)學(xué)基準(zhǔn)的選擇

平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用1980西安坐標(biāo)系，高斯-克呂格標(biāo)準(zhǔn)3°分帶投影，投影帶號與農(nóng)村土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫相一致為44帶，中央子午線為132°。高程系統(tǒng)采用1985年國家高程基準(zhǔn)。

2.4GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計

D級網(wǎng)采用10個國家三角點(diǎn)及70個待定點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。已知點(diǎn)能較好地控制測區(qū)。全網(wǎng)采用中海達(dá)V8四臺組觀測，根據(jù)測區(qū)的地形和交通條件以及作業(yè)效率等因素，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計。全網(wǎng)采用邊點(diǎn)混聯(lián)式連接。

全網(wǎng)由42個同步環(huán)組成，含2個中心三角形，40個大地四邊形，共計13個異步觀測環(huán)，異步環(huán)邊數(shù)最大5條，重復(fù)基線34條。網(wǎng)內(nèi)平均基線長8.5 km，最長基線長22.5 km，最短基線長2.9 km，施測重復(fù)基線的二次設(shè)站50個，觀測時段數(shù)為1.62。GPS控制網(wǎng)設(shè)計圖，見圖1。

測區(qū)范圍內(nèi)，有2009年全國礦業(yè)權(quán)核查時埋設(shè)的控制點(diǎn)、蘿北縣國土資源局布設(shè)在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的控制點(diǎn)(鑲嵌)及黑龍江省國土資源廳駐農(nóng)墾總局國土資源局寶泉嶺分局埋設(shè)的控制點(diǎn)。本項(xiàng)目利用舊點(diǎn)共計18個，其中埋石9座，鑲嵌點(diǎn)9個。

圖1　蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)設(shè)計圖Fig.1　GPS control network design of village cadastral investigation in Luobei county

3存在問題及處理方法

該工程按照“省加快推進(jìn)農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室”審查通過的技術(shù)方案于2012年10月9日進(jìn)入現(xiàn)場作業(yè)。通過數(shù)據(jù)處理基線檢驗(yàn)合格后，在進(jìn)行二維約束平差時發(fā)現(xiàn)啟用的已知點(diǎn)并不兼容。對此應(yīng)用排除法，分別將每個已知點(diǎn)作為所求點(diǎn)進(jìn)行平差檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)測區(qū)西南面的國家一等點(diǎn)“老龍崗”和“四方山”與三等點(diǎn)“尚志北山”的兼容性良好。以一等點(diǎn)為基準(zhǔn)檢核的國家二等點(diǎn)“向陽屯”點(diǎn)位較差為0.4 m左右，三等點(diǎn)“大壩西”點(diǎn)位較差為0.5 m左右。為此，設(shè)計了控制全區(qū)C級網(wǎng)作為補(bǔ)充方案。

3.1點(diǎn)位選取與構(gòu)網(wǎng)

蘿北縣地處邊疆，現(xiàn)存控制點(diǎn)較少，所以選取經(jīng)過驗(yàn)證精度可靠的一等點(diǎn)“老龍崗”和“四方山”作為起算點(diǎn)，選取測區(qū)北端的“大壩西”和測區(qū)東端的D039，利用原標(biāo)石構(gòu)成圖形比較穩(wěn)固的對角線大地四邊形。網(wǎng)內(nèi)最短基線長約50 km，最長基線約100 km，平均基線長約71 km。

3.2GPS觀測

利用標(biāo)稱精度為(5+0.5×10-6·D)mm的天寶5700四臺接收機(jī)進(jìn)行觀測。由于基線較長，觀測時段長按C級網(wǎng)的要求增加一倍，觀測兩個時段。觀測的基本技術(shù)應(yīng)符合表1的要求。

表1　觀測的基本技術(shù)要求

3.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理與網(wǎng)平差應(yīng)用隨機(jī)軟件。合格的二維約束平差成果可作為D級網(wǎng)起算數(shù)據(jù)。

4精度分析

GPS網(wǎng)基線解算采用隨機(jī)軟件處理。觀測當(dāng)天按照規(guī)范要求解算全部觀測基線，對解算不合格的基線，進(jìn)行認(rèn)真分析處理，刪除不能滿足要求的基線，并于第二天及時重測。

全網(wǎng)共有重復(fù)基線34條，閉合差最大為28.4 mm，限差為32 mm。所有重復(fù)基線限差均小于規(guī)范要求。全網(wǎng)構(gòu)成三邊同步環(huán)166個，三邊異步環(huán)5個，四邊異步環(huán)6個，五邊異步環(huán)2個，全部同步環(huán)，異步環(huán)閉合差及相對中誤差均滿足規(guī)范要求。

三維無約束平差后，基線向量改正數(shù)的絕對值均小于3倍基線測量中誤差σ。C、D兩級基線水平向量誤差最大分別為12.94 mm和16.19 mm，滿足規(guī)范要求。

二維約束平差本次確定，在1980西安坐標(biāo)系下：C級網(wǎng)以國家三角點(diǎn)四方山(Ⅰ)、老龍崗(Ⅰ)，D級網(wǎng)以國家三角點(diǎn)四方山(Ⅰ)、老龍崗(Ⅰ)、尚志北山(Ⅲ)以及解算的C級點(diǎn)大壩西和D039作為平面起算點(diǎn)。平差過程中對已知點(diǎn)通過排除法進(jìn)行兼容性檢查。

約束平差后，基線改正數(shù)與三維無約束平差同名基線改正數(shù)較差全部小于2倍基線測量中誤差σ。平差后結(jié)果如下：C級網(wǎng)最弱點(diǎn)為大壩西，點(diǎn)位中誤差為±0.45 cm，最弱邊為大壩西—四方山，相對精度為1/19 682 794；D級網(wǎng)最弱點(diǎn)為興河口，點(diǎn)位中誤差為±1.31 cm，最弱邊為D001—興河口，相對精度為1/961 894，滿足規(guī)范要求。

5結(jié)束語

蘿北縣村莊地籍調(diào)查GPS控制網(wǎng)的建立，為蘿北縣地籍調(diào)查提供了準(zhǔn)確而可靠的平面基準(zhǔn)。經(jīng)檢查驗(yàn)收，該網(wǎng)網(wǎng)型設(shè)計合理、觀測數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)、平差結(jié)果可靠，完全滿足國家規(guī)范要求。

同時，該網(wǎng)的建成作為蘿北縣的一項(xiàng)基礎(chǔ)性測繪成果，也將為當(dāng)?shù)氐乃?、城建、房產(chǎn)等部門所應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)，王澤民.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2008.

[2]國家測繪局測繪標(biāo)準(zhǔn)化研究所，國家測繪局第一大地測量隊，國家基礎(chǔ)地理信息中心.GB/T 18314—2009 全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[3]中華人民共和國國土資源部.TD/T 1001—2012 地籍調(diào)查規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

Establishment of GPS Control Network of Village Cadastral Investigation in Luobei County and Treatment of Existing Problems

LU Quan-hui1，2，JING Ti-xian1

(1.HeilongjiangInstituteofSurveyingandMappingofGeology,HarbinHeilongjiang150030,China； 2.StateLaboratoryofInformationEngineeringinSurveying,MappingandRemoteSensing,WuhanUniversity,WuhanHubei430079,China)

Abstract：This paper introduces the establishment process of GPS control network of village cadastral investigation in Luobei county, and combined with the problems encountered in project implementation,it puts forward the concrete solutions to the problems.And through analyzing the precision of control network,it is concluded that the precision is reliable and can meet the requirements of the specification.

Key words：Luobei county;village cadastral investigation;GPS control network; design scheme;precision analysis

* 收稿日期：2015-12-01

中圖分類號：P 228.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1007-9394(2016)02-0045-03

作者簡介：陸全輝(1974～)，男，黑龍江阿城人，碩士研究生，高級工程師，現(xiàn)主要從事工程測量、地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用及管理方面的工作。

地礦測繪2016，32(2)：45～47

CN 53-1124/TDISSN 1007-9394

Surveying and Mapping of Geology and Mineral Resources