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地籍测绘论文 地籍测绘原理及方法的探讨

2018-12-20 14:53:09来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要

  地籍测量是一种服务于地籍管理的一种专向测量,它主要是为了满足地籍管理中确定宗地的形状、数量、权属线、位置等地籍要素而进行的面积计算和测量工作,这其中最为重要的就是选用合理科学的测量技术,通过先进合适测量手段来确保测量的准确性,并配合先进的管理方式,这样就使土地资源得到了很好地的管理。城镇化和乡镇一体化的不断的发展,我国土地资源越来越紧张,为了能充分利用土地资源,必须对土地资源进行合理的管理,这样才能合理的分配利用土地资源。本文主要阐述了地籍测绘的重要意义,论述了地籍控制测量所采用的具体方法,以及各种方法的优缺点,主要是为土地管理工作提供准确、详实的土地资源有关信息,服务于经济发展。

  关键词:地籍测量 GPS-RTK

  前言

  随着计算机技术的不断进步,地理信息数据库及遥感新技术的发展,住宅小区、商城、工业开发区等的不断开发建设,土地管理工作受到了国家的高度重视。地籍测绘是一种具有法律性的测量工作,不但能对土地形态进行确定,还能计算该土地的面积,并在注明地籍要素的属性。地籍图是地籍测绘的重要成果之一,它关系到土地的利用类型,以及土地的权属问题,它还能给土地登记提供相应的依据,并能为解决土地纠纷问题提供法律保护。由于土地的利用情况总是处在不断的变化之中,所以地籍测绘不是一次性能完成的工作,需要不断的更新数据,怎样能最快速、最直接的反映出土地的发展状态与变更信息,这就要求在测量技术和测量方法上不断的进步、革新。地籍测绘的方法多种多样,每一种方法都有它的利弊,地籍测绘的方法选择主要是根据地形、地貌以及天气决定。只有通过正确有效的测量方法,我们才能得到可靠的数据。而计算机技术的不断进步,以及相关软件的开发,给测绘行业带了空前的发展,丰富地籍测绘方法的种类,计算机与测绘仪器的相互配合,使工作人员及时、高效、精确的完成任务,不仅如此,计算机技术还解决了人工难以完成的工作。从目前的情况来看,地籍测绘工作越来越受到国家的重视,它关系到国家对土地的宏观调控,而土地资源信息具有现势性,需要工作人员不断地更新数据,为土地管理分析与决策提供最新的数据。本文从地籍测量的相关理论入手,依次介绍了地籍测绘的原理、地籍测绘的方法、地籍测绘方法的应用进行探讨,在论文的最后对地籍测量的发展做了总结和发展。 1. 地籍

  1.1地籍测绘的含义

  地籍测绘是对地块权属界线的界址点坐标进行精确测定,并把地块及其附着物的位置、面积、权属关系和利用状况等要素准确地绘制在图纸上和记录在专门的表册中的测绘工作。地籍测量的成果包括数据集控制点和界址点坐标、地籍图和地籍册。

  地籍测量是一种专业测量,它主要服务于土地资源管理工作,地籍测量主要是确定权属线,确定土地的位置,数量以及形状,对所测土地进行面积量算,最后绘制地籍图,这些工作主要是满足对土地资源的管理,因此地籍测绘不但保护土地权属人的合法权益,还防止了有关产权的纠纷问题,对合理管理土地资源起着至关重要的作用。

  1.2地籍测绘的重要性

  目前,我国为了有效农耕地和林地,有效的利用现有土地资源,维护权属人的合法权益。 从发展的趋势看,地籍测绘不仅仅局限于土地的权属功能上,而逐渐向土地管理和土地规划上发展,所以现代地籍具有多种功能。概括的讲,地籍有以下功能:

  经济功能;农民对土地的承包,以及建设用地的使用,都很明显的表现了对土地税费的征收。

  地理性功能;现代测量技术的快速发展,例如GPS技术在测绘上的应用,能把所测地物在统一的坐标系中表示出来,能够快速的确定所测地物的坐标位置,也能很快的辨别和相邻地块之间的联系。

  土地利用规划功能;主要体现在地籍为土地规划管理提供大量的可靠数据,如:城市规划、建筑用地规划等,加快规划设计速度,降低人力、财力和物力。

  (4)宏观调控功能;这个功能主要是国家对本国现有土地资源的评估,让国家对土地利用现状进一步了解,并根据当前的土地利用现状对土地资源进行合理的分配。

  (5)产权保护功能;地籍数据具有法律性,能为土地产权提供法律性的证明材料,保护土地所有者合法权益,避免产生土地产权纠纷。

  (6)管理功能;地籍测量提供的土地资源的面积、数量、位置和动态变化等信息,能对土地资源有个清晰的了解,对合理的开发土地以及进行土地管理工作有着重要作用,地籍的管理功能对土地资源的合理使用和分配起着重要作用。

  2. 地籍测量

  2.1地籍测绘的内容

  由《地籍测绘规范》可得知,地籍测绘的内容主要包括:地籍平面控制测量、地籍要素测量、界限测量、地籍要素调查、地籍图绘制、面积量算等等。地籍平面控制测量是进行地籍碎部测量的先决条件,平面控制点相对与起算点的点位中误差不超过 ±0.05 m;控制测量检验合格后,再控制点上进行地籍要素测量,确定地籍要素的位置坐标,并对地籍要素进行编号;界限测量就是对土地的界址点标注坐标;地籍要素调查主要是调查地籍要素的属性,根据提交成果要求标注在相应的位置;面积量算关系到产权人、土地使用者的真实利益以及土地资源量的评估,不容出差错。地籍图的绘制成果是土地管理的基础资料并具有法律效益。

  2.2地籍测绘的成果

  地籍测绘就是运用测量技术获得土地信息,地籍测绘成果主要有地籍原图,地籍草图、面积量算表与汇总统计。地籍测量的主要成果是地籍图,主要是利用各种测绘方法,来确定界址点和界址线,确定地籍要素的坐标位置以及注明地籍要素的属性。地籍草图也是成果的重要组成部分,通过实地观察画出草图,草图也作为上交资料的一部分,也是成果图的重要原件。最后地籍图装订成册成地籍册,有助于统一的管理分类。

  2.3地籍测绘的特点

  地籍测绘与常规测绘相比有着明显不同,地籍测量不仅测量界址点的坐标,还要测量土地附着物的位置坐标,地籍图上注明土地的权属人,测量的成果受法律保护,具体表现如下:

  地籍测量是一项具有法律意义的政府行为,对土地资源管理具有重要意义。我国是一个法治的国家,地籍测量的法律性能很好地保护土地使用者的合法权益,不仅如此,还能依靠有关的法律处理违法用地情况,保护了国家的集体财产,为我国特色社会主义社会发展和国民经济发展提供基础资料。

  地籍测量是在地籍调查的基础上进行的。根据土地的利用现状,对测区情况调查,根据实际的地形地貌,选择不同的地籍测量技术和方法进行界址点以及地籍要素的测量。

  地籍测量成果具有法律特征。地籍测量成果是受法律保护的,它关系到土地所有者的切实利益,同时防止产生产权纠纷,能为产权纠纷问题提高可靠的法律证据。

  (4)地籍测量为土地管理提供了精确、可靠的地理参考系统。该数据能被法律所保护的,目前测量技术不断提升,测量精度也不断提高,伴随的计算机软件技术的开发,测量结果毋庸置疑,能被人民接受,并被法律所保护。

  (5)地籍测量的技术规范不仅要满足常规测量的技术要求,还必须符合土地法律的要求。地籍测量方法有很多,测量的精度也有多个级别,根据要求选择不同的测量方法,它不仅表达了人对土地的所有权问题,还表达地物与邻近地物的界限关系。

  (6)由于社会发展,致使对土地资源不断的开发,以及经济活动(房地产的开发、水库的建设等)使土地利用方向发生了质的变化,还有一些产权转让使权利发生变化,因此地籍测量工作有非常强的现势性。地籍测量必须对测量成果进行周期性的更新,这样才能及时的反映土地资源的实际变化情况,防止土地资源的滥用,以及违法使用土地情况,国家才能根据土地的利用现状进行宏观的调控。

  (7)从事地籍测量的技术人员应有丰富的土地管理知识。测量人员仅仅具备丰富的测绘知识是不够的,因为地籍测量具有法律性,测量人员还应具有土地管理的法律知识,这要求测绘技术人员拥有良好、本分的作业态度和专业的知识。

  3.极坐标法与正交法在地籍测量中的应用

  极坐标法就是利用测量仪器对目标点相对已知点的方位角进行测量,对目标点和已知点的距离进行测量,根据已知点的坐标,结合所测的的角度和位置数据,利用公式对目标的空间位置进行推算。极坐标法是通过经纬仪测距仪共同结合来完成的,经纬仪测量目标点相对已知点的角度,利用测距仪对目标点和已知点的距离进行测量。目前,全站仪得到的普遍的应用,它是经纬仪与测距仪为一体的测量仪器,角度与距离的测量仅仅通过一台全站仪就可以完成,在平面控制网的布设前提下,可以直接测出目标点的坐标位置。大大减少了测量工作的繁琐,提高了工作效率,节约了宝贵的时间。其次,正交法也经常应用到地籍测绘中。它的工作原理主要是通过对测线和短边支距的借助来测定目标点,正交法又被称为直角坐标法。但是正交法有精度的限制,所以这种方法的只能在比较简易的地籍测量环境中使用。

  4.GPS-RTK技术在地籍测量中的应用

  地籍测量的常规测量方法是采用全站仪导线测量,首先对测区进行观察,根据测区的地理环境布设导线控制点,确保控制点间两两通视,确保所选的点能尽可能多的观测到界址点及地籍要素,然后进行导线的平面控制测量,对导线控制点进行检核,检核合格后,在导线控制点的基础上进行界址点及地籍要素测量。然而利用全站仪进行测量也存在很多弊端,例如,导线测量经常受到测站间通视差的影响,两控制点之间的距离不能过远,控制点布设密度不足会导致某些界址点无法观测到,还有在用全站仪建站的时候,容易受到人和可移动物体的阻挡,导致难以后视,和碎部点的测量,还有全站仪的精度可靠性难以确保,而且耗费人力、浪费时间。但是随着现代科技的不断发展,近些年又出现一些新的测量技术,比如GPS-RTK技术的出现,目前,GPS-RTK已经广泛地应用到地籍测量、地形测量、工程测量等多个领域中。GPS-RTK有很多其他测量仪器没有的优点。比如,进行空间定位具有观测时间短,只需要1-2S就能完成一个点位坐标的测量。测站间无需通视,根据测区情况,随意布设控制点。操作简便,一个人就可以完成全部的测量工作。全天候作业,不受昼夜的影响。因此使GPS-RTK技术在地籍测量中得以广泛应用。

  4.1 GPS-RTK的基本原理

  GPS实时动态测量,简称RTK,是一种基于高精度载波相位观测值的实时动态差分定位技术。这是一种常用的GPS测量方法, RTK技术可以在野外实时得到厘米级的数据,大大提高了测量的速度,简化了内业的繁琐程度,GPS-RTK技术在地籍测绘中主要采用的是相位差分,卫星发射数据由基准站接受并发送改正数, 流动站接收并,并对其测量成果进行改正,得到最后的精确数据。

  GPS-RTK技术的广泛使用,给测绘界带来了巨大的改变,在地籍测量中,利用RTK 技术测量界址点,或者利用RTK技术进行地籍的控制测量。首先在已知点上架设一台GPS接收机,该点称为基准站,能对卫星信号进行连续观测,并将观测的数据以及一些坐标、精度、高程、坐标转换参数等测站信息输入GPS控制手簿, 另外一台接收机设置为流动站,通过无线连接基准站,随时接受基准站发送的数据,流动站将接收到卫星信号和基准站发来的信号组成差分方程式,根据相对定位原理,可以时时的在界址点上进行位置坐标的获取,并把获取的坐标数据输入到计算机中,进行绘图处理。基准站与流动站接收到的信号是由卫星发射的,它们必须在同一时间内接收,根据获得的精度并与按要求输入的精度指标进行比较,一旦精度指标满足要求,手簿将测得的坐标、高程数据进行保存。

  4.2GPS-RTK技术在地籍测绘中的应用

  地籍测绘的目的是为了规范地籍工作, 建立健全地籍管理制度,对国家对土地资源的宏观调控具有重要意义。GPS卫星定位技术的迅速发展,给测量界带来了重大的影响。其中在地籍测量中,对传统测量技术在地籍测量中的使用产生了巨大的影响GPS卫星定位技术精度极高,更加有力的保护了产权人的合法权利,RTK技术对点位测量,不存在误差积累, 有效的避免了传统地籍测绘中两点距离过长而带来的误差积累。利用GPS-RTK技术大大的节省人力,只需要把把仪器架设在待测的点位上停留1~ 2s, 输入地物编码, 通过电子手簿进行记录,仅需一个测量人员就可以完成全部的工作。

  利用RTK技术进行地籍测量,在进行平面控制网的布设时,不需要控制点之间通视,便能得到控制点的位置坐标,而且坐标的精度很高,精度和可靠性都能满足平面控制网的要求,进行测量时,不需要频繁换站, 也可以多台接收机同时工作,能够实时动态全天候的完成测量任务。传统测量技术进行平面控制网布设时,首先要布设导线,两点之间必须通视,各布设点的位置坐标需要由已知控制点的坐标推算,中间有很大的误差积累,导致位置坐标的精度很难保证。在导线检测合格之后,进行界址点或地籍要素测量时,还要保证布设的点位能与界址点和地籍要素保持通视,而且这一过程必须要至少两个人共同测定。RTK技术逐步取代常规测量是不可改变的趋势。将GPS获得的数据处理后直接输入到计算机软件中, 可精确、快速地绘制地籍图。这是传统测量无法比拟的速度,能极大地提高工作效率。RTK技术能土地资源进行动态检测,及时反映土地利用变化状况,让国家和政府及时的了解到土地资源利用情况,为政府和各级土地管理部门合理利用土地资源措施提供依据。RTK技术真正实现实时动态监测,不仅提高了测量的速度,还提高了测量的精度,而且保证了土地利用状况调查的现实性。

  4.3GPS-RTK地籍测量的优点及不足

  在地籍测量中,RTK技术与传统地籍测量技术相比,其优越性主要表现在以下几个方面:

  (1)定位精度高,能达到厘米级精度;

  (2)观测时间短,可以实时动态测定测站坐标;

  (3) 没有误差积累,误差分布均匀;

  (4)能够精确测量界址点位置坐标;

  (5)仪器操作简便,减少了外业的工作量;

  (6)减少了内、外业工作量,提高工作效率;

  (7)全天候作业,不受通视条件等因素的影响;

  GPS-RTK技术的不足

  在RTK在获取坐标上虽然操作简单,但是RTK技术要求要求GPS接收机能及时接受卫星的信号,但是,如果附近有强烈磁场的干扰,会严重影响卫星信号,导致精度降低。在高压电附近或者大面积水域,信号通常会受到干扰,从而无法达到精度,还有在高大建筑物、楼房附近进行测量时,卫星信号容易受到干扰,而且因无法靠近被测地物而无法测量, 这个时候单纯的靠RTK技术无法完成测量任务,还需要和传统测量方法相互配合使用。

  4.4GPS-RTK技术在地籍测绘中的重要意义

  利用RTK进行控制测量的精确度比常规测量高,而且工作效率快, 大大节省人力,坐标数据没有误差积累。RTK技术在地籍测绘中的应用, 已经成为被广大用户所接受的一种测量方式,它能提供高精度的坐标,为地籍的法律性提供了可靠的数据,作业效率快实时更新土地信息做了有力的保证。随着测量精度的不断提高,RTK技术将在地籍测量和其他领域得到更广泛地应用。

  5遥感技术在地籍测量中的应用

  5.1遥感技术的含义

  遥感,顾名思义,就是遥远的感知的意思,泛指一切无接触的远距离探测,根据不同的物体具有不同的光谱特性的原理,用传感器间接性的收集目标物的发射或反射的电磁波信息,并利用计算机技术对电磁波信息进行加工处理分析,得到人类可以识别的文字、图像等信息。目前国家应用较广的就是利用遥感技术手段进行全国土地利用现状动态变更调查,方便了人类对不方面到达或不能到达环境的土地调查,能及时、准确地获取全国各行政区范围内土地利用变更信息,对监测土地利用现状的变化有着重要的意义。

  5.2遥感在地籍测绘中的应用

  5.2.1动态监测应用

  随着计算机技术的进步和遥感技术的发展,两者相互融合,对地籍测绘产生了新的影响,初次之外还有遥感与地理信息系统的结合,遥感与全球定位系统的结合以及全球定位系统的结合和地理信息系统的结合,给地籍测绘带来了很多方便。遥感技术在地籍测绘中的应用,主要表现在对土地资源的动态监测的能力,就是运用遥感技术,对土地的变更监测以及土地使用情况的调查。遥感收集的信息录入到计算机软件中,经过加工、处理、分析生成人类所能识别的图像或文字信息。又因为土地资源具有现势性,需要对土地资源进行实时的动态监测,帮助国家对土地利用情况有所了解,还有助于国家整体规划土地以及对土地进行宏观的调控,为国家做出相应的政策调整决策提供可靠性资料。动态监测还可以及时发现私自滥用土地违法盖房的问题,通过与以前的遥感卫星图比较就很容易分辨出来,这种问题在农村极为常见,违反了国家有关部门的有关规定,把违法用地情况上报给有关部门,进行查处。随着计算机卫星图像处理技术不断成熟和完善,动态监测技术定能给地籍测绘带来一片新天地。

  5.2.2 动态监测应用流程

  动态遥感监测技术在地籍测绘中的应用,一般通过以下流程来运作:数据选取、数据处理、变化信息提取以及监测精度评定。①数据选取:地籍管理具备连续性、高精度性、法律性等特征。遥感技术能及时、大范围的获取土地信息,但是遥感的定位精度不高,这就要求遥感和GPS 技术相结合,有时还必须结合相关土地利用图。 ②数据处理:在地籍测绘中,通常将遥感数据录入到计算机中,通过计算机相关软件把数据转化为人类可以识别的文字、图像等信息,处理得到的结果根据成果的要求不同而不同。③变化信息提取:遥感技术能土地资源变化进行动态监测,及时的反映土地的利用情况,通过不同时间段来对同一土地进行监测,得出土地的变化情况。从而研究土地的变化规律,为土地资源规划调整做出预判。④监测精度评定:任何的测量技术都是用测量的精度进行评定的,精度达不到要求,成果的质量就不能保证,通过对遥感数据的处理和分析,得出遥感数据的精确度,与要求的精度进行对比,精度要求是评价遥感技术质量的重中之重。

  5.3遥感技术在地籍测绘中的优点及不足

  遥感技术与传统的地籍测绘相比较,具有以下优点:可广泛的应用于土地利用变更、环境保护等监测的动态变化,可大范围、大区域的获取静态图像,遥感技术能到达人类难以到达的偏远地区(山区、沙漠、沼泽等),降低了测量难度。遥感获取信息所受的限制较少,同时遥感技术昼夜进行全天候观测,不受天气环境的影响。遥感技术主要分为航空与航天遥感两类,通常航空遥感是利用飞机运载传感器,能及时收集地面的数据资料,获得临时性的高精度数据。而航天遥感主要用于进行全天候的观测,可以连续的工作,航天遥感比航空遥感成本更低,获取数据的范围更大。目前,我国土地管理部门主要根据航天或航空遥感技术获取数据,通过实地观察测量,将数据录入计算机中,绘制宗地变化的权属界线、 边界范围线位置以及土地利用类型,对数据进行实施更新,并上报更新数据库至国土资源部进行统一审查。

  遥感技术在地籍测绘中也存在缺点。遥感影像中有大量的数据资料,我们需要对遥感图像进行处理,从大量的资料中提取需要的数据,这一过程需在计算机的帮助下完成,不然工作量将会十分繁重。面积量算与实际面积误差较大,一些宗地的空间位置发生变化,很难从遥感图像中辨认出来;一些小范围的土地变更情况,很难用遥感的手段去调差;遥感技术在大面积土地上的应用具有良好的效果,但是在一些山地、丘陵地区,土地的使用情况复杂多变,利用遥感技术不能连续测量整个范围边界,难于精确表达土地利用现状图。

  6.摄影测量技术在地籍测量中的应用

  随着测量技术的不断发展、计算机技术的不断进步,摄影测量技术广泛运用到越来越多的测绘项目中,数字摄影测量提供了大量详实的基础地理数据,为地籍调查提供了可靠的依据。数字摄影测量技术被广泛的应用于农业、交通、林业等各个部门中。是由于它具有分辨率高、效率高、成本低、周期短、等诸多优点。摄影测量包括地面航空摄影测量和摄影测量。航空摄影测量也存在有一定的局限性,比如,航空飞机不能严格意义上保持水平,当对地面的物体进行拍照时,很难垂直拍摄,曝光瞬间无法精确获取航空摄影机处的具体位置和状态,所以只能通过计算机进行图片的处理,解决这些弊端。对地面物体进行摄影测量时,因建筑物高度不一,地表起伏较大等因素,前景会遮蔽后景,需要有经验的技术人员从航摄像片中区分,会加大内页处理人员工作的难度,降低了作业的速度。但总体来说,数字摄影技术具有经济效益好、精度高、作业时间短等优点,被广泛的应用于土地整理项目中。而且能实现自动绘制成图,能为地籍管理提供精确的数字化地籍数据。

  7.总结

  地籍测量是服务于地籍管理的一种专向测量,它是为了满足地籍管理中确定宗地的权属线、位置、形状、数量等地籍要素的需要而进行的测量和面积计算工作。因此地籍图测绘在地籍测量乃至地籍管理中都起着至关重要的作用。

  为了提高测绘的作业精度和效率,可能会用到多种测绘方法,有时候也需要多种方法相互结合才能完成,灵活应用上述的测量技术,不但能提高测绘产品成果,而且能提升工作效率。从目前的情况来看,各种测量方法优缺点并存,测绘成果的质量取决于测量方法应用精密度和可靠性,合理应用各种测绘方法,可以减轻工作负担,提高作业效率,减小误差大的问题,使测绘产品质量大大提升。

  计算机的广泛使用,大大提升了数据处理的能力。加快了自动绘图的速度,成果图更能直观有效的表达成果。尤其在建立地理信息系统后, 更加有效的采集、存储、管理原始数据, 并能够直接分析数据, 快速的输出成果, 以供决策者决策。

  地籍测绘的重要性有目共睹,测量的方法也多种多样,我们要探求更多的测量手段,更快速高精度的完成任务,这需要测量工作者不断的研发、创新。

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