地籍控制測量(共51張PPT)

地籍控制測量第一頁，共51頁。一、概述二、地籍控制測量的主要特點三、地籍控制測量的原則四、地籍控制測量的精度五、地籍控制點埋石的密度六、地籍控制點點之記和控制網略圖§3.1概述第二頁，共51頁。一、概述地籍控制測量是地籍圖件的數學基礎，是關系到界址點精度的帶全局性的技術環(huán)節(jié)。它是根據界址點和地籍圖的精度要求，視測區(qū)范圍的大小、測區(qū)內現存控制點數量和等級等情況，按測量的基本則和精度要求進行技術設計、選點、埋石、野外觀測、數據處理等測量工作。地形控制網點一般只用于測繪地形圖，而地籍控制網點不但要滿足測繪地籍圖的需要，還要以厘米級的精度（城鎮(zhèn)）用于土地權屬界址點坐標的測定和滿足地籍變更測量的需求。

第三頁，共51頁。二、地籍控制測量的主要特點（1）因地籍圖比例尺一般較大(1：500－1：2000)，故平面控制測量精度要求高，以保證界址點和圖面地籍要素的精度要求；（2）地籍要素之間的相對誤差限制較嚴，如相鄰界址點間距、界址點與鄰近地物點間距的誤差不超過0.3mm，應保證平面控制點有較高的精度；（3）城鎮(zhèn)地籍測量由于城區(qū)街巷縱橫交錯，房屋密集，視野不開闊，一般采用導線測量建立平面控制網；（4）為了保證實地勘丈的需要，基本控制和圖根控制點必須有足夠的密度，以便滿足細部測量的要求；第四頁，共51頁。（5）規(guī)程中規(guī)定界址點的中誤差為±5cm，高斯投影的長度變形可忽略不計，但對房產測量不可忽略，當城市位于3°帶的邊緣時，可按城市測量規(guī)范采取適當的措施；（6）地籍圖根控制點的精度與地籍圖的比例尺無關，界址點坐標精度通常以實地具體的數值來標定，而與地籍圖的精度無關；（7）所有的地籍數據和圖在大區(qū)域內能進行拼接而不發(fā)生矛盾，要求控制測量應有較高絕對定位精度和相對定位精度，同時其精度指標應有極高的可靠性。第五頁，共51頁。三、地籍控制測量的原則地籍控制點是進行地籍測量和測繪地籍圖的依據。平面控制測量按其測區(qū)范圍、精度要求及用途的不同，可分為國家控制測量（大地測量）、工程控制測量和地籍控制測量。地籍控制測量必須遵循從整體到局部、由高級到低級分級控制（或越級布網）的原則。地籍控制測量分為地籍基本控制測量和地籍圖根控制測量兩種?；究刂茰y量分為一、二、三、四等和一、二級，可采用三角網（鎖）、測邊網、導線網和

GPS相對定位測量網進行施測。第六頁，共51頁。精度高的網點可作精度低的控制網的起算點。在等級地籍基本控制測量的基礎上，地籍圖根控制測量主要采用相應級別的三角網、測邊網、邊角網、導線網和GPS相對定位測量網施測，施測的地籍圖根控制網點分為一、二級。四、地籍控制測量的精度地籍控制測量的精度是以界址點的精度和地籍圖的精度為依據而制定的。

◆地籍圖根控制點的精度與地籍圖的比例尺無關。第七頁，共51頁。地形圖根控制點的精度一般用地形圖的比例尺精度來要求，即：地形圖根控制點的最弱點相對于起算點的點位中誤差為0.1mm×比例尺M。

界址點坐標精度通常以實地具體的數值來標定，而與地籍圖的比例尺精度無關。一般情況下，界址點坐標精度要等于或高于其地籍圖的比例尺精度，如果地籍圖根控制點的精度能滿足界址點坐標精度的要求，則也能滿足測繪地籍圖的精度要求。第八頁，共51頁。各等級三角網的主要技術規(guī)定各等級三邊網的主要技術規(guī)定第九頁，共51頁。各等級三角網的主要技術規(guī)定注：n為導線轉折角個數。當導線布設網狀，結點與結點、結點與起始點間的導線長度不超過表中的附合導線長度的0.7倍。各等級GPS相對定位測量的主要技術規(guī)定（1）第十頁，共51頁。各等級GPS相對定位測量的主要技術規(guī)定（2）一般情況下，GPS網應布設成三角形或導線網形，或構成其他獨立檢核條件可以檢核的圖形。但GPS網點與原有控制網的高級點重合不應少于3個點，當重合不足3個點時，則應與原控制網的高級點進行聯測，其重合點與聯測點的總數不得少于3個。

第十一頁，共51頁。五、地籍控制點埋石的密度

地籍控制點的密度與測區(qū)的大小、測區(qū)內的界址點總數和要求的界址點精度有關，地籍控制點最小密度應符合《城市測量規(guī)范》的要求。地籍控制點的密度與測圖比例尺無直接關系。在一個區(qū)域內，界址點的總數、要求的精度和測圖比例尺都是固定的。必須優(yōu)先考慮要有足夠的地籍控制點來滿足界址點測量的要求，再考慮測圖比例尺所要求的控制點密度。地籍控制點埋石的密度同樣遵循以上原則為滿足日常地籍管理的需要，城鎮(zhèn)地區(qū)應對一、二級地籍控制點全部埋石。第十二頁，共51頁。通常情況下地籍控制網點的密度為：（1）城鎮(zhèn)建城區(qū)：100～200m布設二級地籍控制；（2）城鎮(zhèn)稀疏建筑區(qū)：200～400m布設二級地籍控制；（3）城鎮(zhèn)郊區(qū)：400～500m布設一級地籍控制。在舊城居民區(qū)，內巷道錯綜復雜，建筑物多而亂，界址點非常多，在這種情況下應適當地增加控制點和埋石的密度和數目，才能滿足地籍測量的需求。第十三頁，共51頁。六、地籍控制點點之記和控制網略圖地籍控制點若需要作為永久性保存的就必須在地上埋設標石（或標志）?；究刂泣c的標石往往埋設在地表之下（稱暗標石）而不易被發(fā)現。一、二級地籍控制點的標石的大部分被埋設在地表之下，在地表的上面僅留有很少一點（約2cm高）。為了今后應用控制點尋找方便，必須在實地選點埋石后，對每一控制點填繪一份點之記。所謂點之記，一般來說，就是用圖示和文字描述控制點位與四周地形和地物之間的相互關系，以及點位所處的地理位置的文件。該文件屬上交資料。第十四頁，共51頁?？刂泣c點之記第十五頁，共51頁。為了更好地了解整個測區(qū)地籍控制網點分布情況，檢查控制網布網的合理性和控制點分布等情況，必須繪制測區(qū)控制網略圖?？刂凭W略圖就是在一張標準計算用紙（方格紙）上，選擇適當的比例尺，按控制點的坐標值直接展繪紙上，然后用不同顏色或不同線型的線條畫出各等級的網形。要做到隨測隨繪，完成某一等級控制測量工作后，立即按點的坐標展出，再用相應的線條連接，不斷充實完成。地籍控制測量工作完成，控制網略圖也相應地完成。地籍控制網略圖是上交資料之一，無論測區(qū)大小都要做好這項工作。第十六頁，共51頁。地籍控制網略圖第十七頁，共51頁。一、大地坐標系二、高斯平面直角坐標系三、高程基準四、地籍測量平面坐標系的選擇§3.2

地籍測量坐標系第十八頁，共51頁。

所謂坐標系是用來確定地面點的位置和空間目標的位置所采用的參考系。

一、大地坐標系大地坐標系是以參考橢球面為基準的，其兩個參考面為：起始子午面和赤道平面（見圖）過地面點P的子午面與起始子午面之間的夾角，稱為大地經度L；地面點P的法線與赤道平面的交角，稱為大地緯度B；地面點P沿法線方向至橢球面的距離，稱為大地高h。第十九頁，共51頁。二、高斯平面直角坐標系將旋轉橢球當作地球的形體（參考橢球），橢球面上點的位置可用大地坐標（L，B）來表示。橢球面是不可能沒有任何形變而展開成平面的，而在地籍測量中，如地籍圖，往往需要用平面表示，因此就存在如何將橢球面上的點轉換到平面上去的問題。解決的方法是通過地圖投影方法將橢球面上的點投影到平面上。地圖投影種類很多，地籍測量主要選用高斯－克呂格投影（簡稱高斯投影），以高斯投影為基礎建立的平面直角坐標系稱為高斯平面直角坐標系。第二十頁，共51頁。（1）高斯平面直角坐標系的原理第二十一頁，共51頁。（2）高斯投影帶的劃分高斯投影屬等角（或正形）投影，即投影前、后的角度大小保持不變，但線段長度（除中央子午線外）和圖形面積均會產生變形，離中央子午線愈遠，則變形愈大。變形過大將會使地籍圖發(fā)生“失真”，因而失去地籍圖的應用價值。為把投影后的變形限制在某一允許范圍之內。常采用的解決方法就是分帶投影，即把投影范圍限制在中央子午線兩旁的狹窄區(qū)域內，其寬度為6°、3°或1.5°，該區(qū)域被稱為投影帶。如果測區(qū)邊緣超過該區(qū)域，就使用另一投影帶。

（為什么分帶）第二十二頁，共51頁。分帶的方法是：自起始子午線起向東每隔6°分為一帶，稱為6°度帶，按1，2，3，…順序編號（即帶號）。各帶中央子午線的經度L0計算公式為L0=6N－3，式中N為帶號（全國自13至23，橫跨11個投影帶）

。若經差每3°分為一帶，則稱為3°帶。它是在6°帶基礎上劃分的，就是6°帶的中央子午線和邊緣子午線均為3°帶的中央子午線。3°帶的帶號是自東經1.5起，每隔3°按1，2，3，…順序編號，各帶中央子午線的經度Lo與帶號n的關系式為Lo=3N

（25-45，共21帶）。若某城鎮(zhèn)地處兩相鄰帶的邊緣時，也可取城鎮(zhèn)中央子午線為中央子午線，建立任意投影帶，這樣可避免一個城鎮(zhèn)橫跨兩個帶，同時也可減少長度變形的影響。

（怎樣分帶）第二十三頁，共51頁。

每一投影帶均有自己的中央子午線、坐標軸和坐標原點，形成獨立的但又相同的坐標系統。為了確定點的惟一位置并保證Y值始終為正，則規(guī)定在點的Y值（自然值）加上500km，再在它的前面加寫帶號。例如某控制點的坐標（6°帶）為X=47156324.536m、Y=21617352.364m，根據上述規(guī)定可以判斷該點位于第21帶，Y值的自然值是117352.364m，為正數，該點位于X軸的東側。第二十四頁，共51頁。分帶投影是為了限制線段投影變形的程度，但卻帶來了投影后帶與帶之間不連續(xù)的缺陷。同一條公共邊緣子午線在相鄰兩投影帶的投影則向相反方向彎曲，于是，位于邊緣子午線附近分屬兩帶的地籍圖就拼接不起來。為了彌補這一缺陷，規(guī)定在相鄰帶拼接處要有一定寬度的重疊。重疊部分以帶的中央子午線為準，每帶向東加寬經差30′，向西加寬經差7.5′。相鄰兩帶就是經差為37.5′寬度的重疊部分。

位于重疊部分的控制點應具有兩套坐標值，分屬東帶和西帶，地籍圖、地形圖上也應有兩套坐標格網線，分屬東、西兩帶。這樣，在地籍圖、地形圖的拼接和使用，控制點的互相利用以及跨帶平差計算等方面都是方便的。第二十五頁，共51頁。相鄰兩帶的拼接第二十六頁，共51頁。（3）高斯投影長度變形地面上有兩點A、B，已知它們的平面直角坐標分別為A（XA，YA）、B（XB、YB），則AB間的距離

S僅表示在高斯投影平面上兩點間的距離。若用測量工具（如鋼尺、測距儀器等）在地面直接測量這兩點的水平距離S1，是不會與S相等的，它們之間的差值就是由長度變形所引起的。測量工作總是把直接測得的邊長首先歸算到參考橢球面上，然后再投影到高斯投影平面上去，無論是歸算還是投影過程總要產生變形。第二十七頁，共51頁。假如某兩點平均高程為Hm，平均水平距離為Sm，歸算到參考橢球面所產生的變形大小為：

右端前兩項是當地面距參考橢球面有一定的高度（即Hm≠0）時產生的變形。Hm越大，變形也越大，所以在高原地區(qū)進行測量工作要特別重視這種變形的影響。右端第三項是由地球曲率所引起的。第二十八頁，共51頁。參考橢球面上的長度投影到高斯平面上所產生的變形為：

線段離中央子午線愈遠（即Ym愈大），所產生的變形愈大。第二十九頁，共51頁。為減少因長度變形而引起的誤差，一般采用如下方法：1.若因測區(qū)地面平均高程引起的變形大于2.5cm/km時，則采用測區(qū)平均高程面作為歸算面以減少變形；——稱為抵償高程面法。2.若因測區(qū)偏離中央子午線而引起的投影變形大于2.5cm/km時，則應選擇測區(qū)中央的某一子午線為投影帶的中央子午線，帶寬為3°，由此建立的投影帶稱為任意投影帶；——抵償子午線法。3.以城市中心處的子午線為投影帶中央子午線，以城市平均高程面為投影面；4.當城市面積小于25km2時，直接在平面上計算。第三十頁，共51頁。（4）平面坐標轉換坐標轉換是指某點位置由一坐標系的坐標轉換成另一坐標系的坐標的換算工作，也稱為換帶計算。它包括6°帶與6°帶之間、3°帶與3°帶之間、3°帶與6°帶之間以及3°(6°)與任意投影帶之間的坐標轉換。坐標轉換計算（也稱換帶計算）利用高斯正、反算公式（即高斯投影函數式）進行。具體做法是：先根據點的坐標值（X，Y），用投影反算公式計算出該點的大地坐標值（L，B），再應用投影正算公式換算成另一投影帶的坐標值（X′，Y′）。第三十一頁，共51頁。三、高程基準在通常的情況下，地籍測量的地籍要素是以二維坐標表示的，不必測量高程。

房地產測繪一般不要求測定界址點和碎部點的高程。但地籍測量規(guī)程中規(guī)定，在某些情況下，土地管理部門可根據本地實際情況，有時要求在平坦地區(qū)測繪一定密度的高程注記點，或要求在丘陵地區(qū)和山區(qū)的城鎮(zhèn)地籍圖上表示等高線，以便使地籍成果更好地為經濟建設服務。1956年黃海高程系，起算點高程為H0＝72.289m。

1985國家高程基準，起算點高程為H0＝72.260m。第三十二頁，共51頁。四、地籍測量平面坐標系的選擇（1）國家坐標系有利于地籍成果的通用性，便于成果共享；有利于圖幅正規(guī)分幅、圖幅拼接、接合、使用和各種比例尺圖幅的編繪；有利于土地、規(guī)劃、房地產等各部門之間的合作，這將加快地籍測量的進度，提高效益和節(jié)約經費。在一般情況下，城鎮(zhèn)地籍測量和土地資源調查應使用國家坐標系；農村地區(qū)，地籍測量精度要求較低，則可在現有的國家各等級的大地控制網點的基礎上加密地籍控制網點。第三十三頁，共51頁。（2）城市坐標系在城鎮(zhèn)地區(qū)，應盡可能利用已有城市坐標系和城市控制網點來建立當地的地籍控制網點。這些控制網點一般都與國家控制網進行了聯測，并且有坐標變換參數。在一些小城鎮(zhèn)可能沒有控制網點，則應以投影變形值小于2.5cm/km為原則，建立坐標系和控制網點，并與國家網聯測。

面積小于25km2的城鎮(zhèn)，可不經投影直接建立平面直角坐標系，并與國家網聯測。第三十四頁，共51頁。如果不具備與國家控制網點的聯測條件，則可以用下面三種方法來建立獨立坐標系：1.用國家控制網中的某一點坐標作為原點坐標，某邊的坐標方位角作為起始方位角；2.從中、小比例尺地形圖上用圖解方法量取國家控制網中一點的坐標或一明顯地物點的坐標作為原點坐標，量取某邊的坐標方位角作為起始方位角；3.假設原點坐標和一邊的坐標方位角作為起始方位角。第三十五頁，共51頁。（3）任意投影帶獨立坐標系當測區(qū)（城、鎮(zhèn)）地處投影帶的邊緣或橫跨兩帶時，那么長度投影變形一定較大，或測區(qū)內存在兩套坐標，這將給使用造成麻煩，這時應該選擇測區(qū)中央某一子午線作為投影帶的中央子午線，由此建立任意投影帶獨立坐標系。這既可使長度投影變形小，又可使整個測區(qū)處于同一坐標系內，無論對提高地籍圖的精度還是拼接以及使用都是有利的。（4）獨立平面直角坐標系在不具備經濟實力的條件下，而又要快速完成本地區(qū)的地籍調查和測量工作，可考慮建立獨立平面坐標系，建立方法如下：

第三十六頁，共51頁。1.起始點坐標的確定①在圖上量取起始點平面坐標。選取適當特征點，做好長期保存標志，并給予編號。②假定坐標法。數值是任意假定的，但必須注意，用它發(fā)展該地區(qū)的控制點和界址點，應不使其坐標出現負值。③采用交會或插點的方法確定原點坐標。當本地無起始點，而在幾公里范圍內找得到大地點時，可采用交會或插點的方法確定一點的坐標，做好固定標志后，用它作為該地獨立坐標系的起始點，這樣既經濟又簡便。第三十七頁，共51頁。2.起始方位角的確定當假定了一點的坐標后，還必須有一個起始方位角和一條起始邊，方能發(fā)展新點，進行局部控制測量。起始邊長用紅外測距儀測距或鋼尺量距，方位角可由以下幾種方法確定：

①量算方位角。在準備好的地形圖上標出起始點A和第一個未知點B，用直線連接兩點，過A點作坐標縱線，將透明量角器置于其上，測出其夾角αAB即可。②磁方位角計算法。在起始點A設置帶有管狀羅針的經緯儀（或羅盤儀），按有關測量學教材的方法測出磁北M至B點的磁方位角m，則方位角α為：第三十八頁，共51頁。此法在計算中容易出現錯誤，因此在計算各導線點的坐標時一定要認真檢查，仔細校核，尤其在推算坐標方位角時更要細心。從精度方面來看，GPS測量完全可以滿足城市最高等級平面控制網的要求（二等）。在首級控制許可的情況下，盡可能采用附合導線和閉合導線，但若控制點遭到破壞，不能滿足要求，可考慮無定向附合導線、支導線。設在地表之下（稱暗標石）而不易被發(fā)現。若因測區(qū)地面平均高程引起的變形大于2.六、地籍控制點點之記和控制網略圖平面控制測量按其測區(qū)范圍、精度要求及用途的不同，可分為國家控制測量（大地測量）、工程控制測量和地籍控制測量。約束在較短的范圍內。第四十八頁，共51頁。與聯測點的總數不得少于3個?？刹捎萌蔷W（鎖）、測邊網、導線網和在一些小城鎮(zhèn)可能沒有控制網點，則應以投影變形值小于2.地形圖根控制點的最弱點相對于起算點的點位中誤差為0.（1）城鎮(zhèn)建城區(qū)：100～200m布設二級地籍控制；對定位精度，同時其精度指標應有極高的當測區(qū)（城、鎮(zhèn)）地處投影帶的邊緣或橫跨兩帶時，那么長度投影變形一定較大，或測區(qū)內存在兩套坐標，這將給使用造成麻煩，這時應該選擇測區(qū)中央某一子午線作為投影帶的中央子午線，由此建立任意投影帶獨立坐標系。獨立坐標系的建立第三十九頁，共51頁。一、利用GPS定位技術布測城鎮(zhèn)地籍基本控制網二、GPS定位技術相對于常規(guī)測量技術的特點三、利用已有城鎮(zhèn)基本控制網四、二級導線地籍控制網的布設五、圖根控制測量§3.3地籍控制測量的

基本方法第四十頁，共51頁。一、利用GPS定位技術布測城鎮(zhèn)地籍基本控制網GPS定位技術的測繪精度、測繪速度和經濟效益，都大大地優(yōu)于目前的常規(guī)控制測量技術，可作為地籍控制測量的主要手段。對于邊長小于8～10km的二、三、四等基本控制網和一、二級地籍控制網的GPS基線向量，都可采用GPS快速靜態(tài)定位的方法，可以成倍地提高觀測時間和經濟效益。建立GPS定位技術布測城鎮(zhèn)地籍控制網時，應與已有控制點進行聯測，聯測的控制點最少不能少于2個。第四十一頁，共51頁。二、GPS定位技術相對于常規(guī)測量技術的特點觀測站之間無需通視，保持觀測站上空開闊，不受干擾－凈空；定位精度高，小于50km的基線距離上，誤差僅為1×10-6~2×10-6m；觀測時間短，數分鐘即可；提供三維坐標，應用規(guī)范；操作簡便，主要任務有安裝并開關儀器、量取儀器高、監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)和采集環(huán)境氣象數據；全天候作業(yè)。第四十二頁，共51頁。城市最高等級的平面控制網為二等網，平均邊長為9km；三角網起始邊的邊長相對中誤差及三邊網的邊長測量相對中誤差均為1：300000，即城市二等平面控制網的邊長相對精度約為3ppm。目前GPS測量的相對定位精度，在數十公里范圍內約1ppm。從精度方面來看，GPS測量完全可以滿足城市最高等級平面控制網的要求（二等）。在目前情況下，用GPS建立大中城市的二等、三等首級平面控制網或用GPS與傳統大地測量的混合網，然后再用傳統的控制測量方法進行加密，是比較可行的。第四十三頁，共51頁。三、利用已有城鎮(zhèn)基本控制網

凡符合1985年發(fā)布的《城市測繪規(guī)范》要求的二、三、四等城市控制網點和一、二級城市控制網點都可利用。對已布設二、三、四等城市控制網而未布設一、二級控制網的地區(qū)，可以其為基礎，加密一級或二級地籍控制網。對已布設有一級城市控制網的地區(qū)，可以其為基礎，加密二級地籍控制網。在利用已有控制成果時，應對所利用的成果有目的地進行分析和檢查。在檢查與使用過程中，如發(fā)現有過大誤差時，則應進行分析，對有問題的點（存在粗差、點位移動等），可避而不用。第四十四頁，共51頁。四、二級導線地籍控制網的布設目前各大中城市所建立的質量良好的城市控制網，基本能滿足建立地籍控制網的需要?？芍苯釉诔鞘锌刂凭W的基礎上進行一、二級地籍控制測量。城鎮(zhèn)地籍控制測量應以光電測距導線布設，其布設規(guī)格和技術指標如下表。三聯腳架法第四十五頁，共51頁。五、圖根控制測量（1）圖根地籍控制網的布設

重點是保證界址點坐標的精度，經濟而又可靠的方法是布網時增加控制點的密度。可在二級導線以下，根據實際需要布設適合的圖根導線進行加密。圖根導線的測量方法有閉合導線、附合導線、無定向附合導線、支導線等。在首級控制許可的情況下，盡可能采用附合導線和閉合導線，但若控制點遭到破壞，不能滿足要求，可考慮無定向附合導線、支導線。圖根導線的邊長已充分考慮復雜居民點的實際情況，目的是在控制點上能夠直接測到界址點，對于特