基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术在村镇地籍测量中的应用研究

罗浩，唐铁，廖诺承

（1.湖南省测绘产品质量监督检验授权站，湖南 长沙　410007；2.湖南省国土资源规划院，湖南 长沙　410007；3.长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙，410114）

基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术在村镇地籍测量中的应用研究

罗浩1*，唐铁2，廖诺承3

（1.湖南省测绘产品质量监督检验授权站，湖南 长沙410007；2.湖南省国土资源规划院，湖南 长沙410007；3.长沙理工大学土木与建筑学院，湖南长沙，410114）

本文评述了基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术工作流程及特点，以及该技术方法在村镇地籍测量工作中的实际应用，并与常规测量技术进行了对比，为地籍调查测量新技术应用进行了探讨研究。

GPS；超棱镜；PDA；地籍调查；地籍测量

测量是地籍调查的重要环节，但是以往的地籍测量方法工作难度大、效率较低，难以满足实际工作的需要。现代化测绘技术主要是在利用全站仪与GPS等数字化仪器的基础上，进行数据采集和解析，并借助于测绘软件和计算机技术进行输出。显著提高了整体工作效率，优化了地籍测绘流程，减少了测量误差的积累，提升了整体精度。

1　常规技术在村镇地籍测量中的开展情况

1.1村镇地籍测量技术路线

常规地籍测量的主要技术路线如下：1）在调查区进行GPS基本控制测量或基于CORS基站的控制测量。主要工作有：控制网设计、实地选点、埋设标石、GPS静态观测、GPS网数据处理等；2）GPS/全站仪加密图根测量。主要工作有：控制网加密设计、实地选点、埋设标石、GPS测量或导线测量、GPS网或导线网数据处理等；3）全站仪/钢尺/纸质草图等碎部测量。主要工作有：实地找控制点、全站仪设站定向、测定界址点与地物点、绘制地物关系草图等；4）计算机内业图形编辑/属性录入。主要工作有：依据外业草图编辑地籍图、地籍属性录入、各类面积统计、地籍表格输出等。

1.2现行村镇地籍测量存在问题及迫切需求

现有技术方法虽然可以完成村镇地籍测量工作，但存在着工作难度大、效率较低等明显不足，主要有：1）整体工作效率不高。从首级控制到加密控制再到界址点测定，工序多而复杂，从基础控制到控制加密、碎步测量的工作程序必须线性运行，考虑到误差传导特性，精度控制必须十分严格，由于整体作业周期长，控制点损毁现象时有发生，现场调查测绘人员寻找控制点需花费大量时间，导致工作效率低下；2）不能现场成图。外业测绘时必须绘制大量的地物关系草图，之后再结合草图进行内业图形编辑，还需要花费大量时间核对数据，而且容易出现数据错漏和相互矛盾，影响内业工作效率；3）难以有效利用已有底图。一般地籍测绘设备，不具有GIS功能，现场不能对已有工作底图进行查询和显示，导致地籍调查的外业工作效率低，还容易出错，如常出现所谓的“双眼皮”现象；4）测量遮挡问题。在城镇地籍调查方面，调查涉及宗地和房屋的权属变更，城市中高大建筑物和路边树木对GPS信号影响较大，不容易搜索信号，而使用全站仪进行调查需要在控制点设站，迁站移站严重影响了调查效率。

2　基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术

该技术系统运用集成创新理念，发挥数据通讯及软件开发优势，将GPS/PDA、全站仪、棱镜、钢尺等设备进行有机集成，形成GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术系统。用以解决卫星信号接收受影响、全站仪测量通视困难的隐蔽/半隐蔽地区地籍调查难题。

2.1基本原理

GPS/TS/PDA技术系统充分运用GPS差分定位、PDA嵌入式GIS现场成图等原理，通过单基站或多基站模式下的快速RTK定位，避免了常规技术必须进行的多级控制加密工作；以全站仪自由设站定位方式结合3G网络通讯与蓝牙技术实现外业数据的实时传输与现场快速测绘；配合PDA专用测图软件实现图形的现场勾绘、实时变换与多种数据格式输出。

图1　GPS/TS/PDA系统组成及数据流程Fig.1　System composition and data flow of GPS/TS/PDA

2.2技术指标

（1）全站仪超棱镜定位精度取决于已有全站仪定位精度，有棱镜5km以内或免棱镜测距200 m以内，典型定位精度为±1 cm；

（2）外业数据采集点数量取决于已有PDA的最大存储容量和扩展存储卡容量，一般4G的扩展空间可连续存储50 h以上的数据采集量；

（3）PDA与全站仪无线通讯与数据传输最大作用距离50 m。

2.3技术应用流程

GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术系统，技术应用流程如下：1）调查区坐标转换参数计算。在测区没有坐标转换参数的情况下，利用VRS网络进行控制点坐标联测。具体步骤包括：高等级控制点收集、坐标联测、坐标转换参数计算等；2）GPS/TS/PDA组合测绘。具体步骤包括：工作底图导入PDA、全站仪自由设站测定界址点与地物点、随机测定RTK点、钢尺量距PDA现场构图、PDA图形现场变换等；3）计算机内业图形编辑/属性录入。具体步骤包括：依据PDA构图添加地籍符号、地籍属性录入、各类面积统计、地籍表格输出等。

3　在村镇地籍测量中的示范应用

结合“十二五”国家科技支撑计划“村镇土地高精度快速调查监测技术开发与示范（2012BAJ23B00）”项目示范工作，在长沙市长沙县黄兴镇、干杉镇两个乡镇开展了基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化作业技术与基于全站仪的常规测量技术在村镇地籍调查中的对比示范应用。

3.1示范区简介

示范区选择长沙县黄兴镇蓝田新村内乌鸡塘组，面积约17.8公顷，该组范围内有县道和高速公路贯穿于其中，村民宅基地主要分布在县道两侧，村小学、村部、商店、工厂等也在该组内。该组的地籍特征在全村具有较强的代表性。

3.2作业流程

基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化技术系统在四个示范点开展了宅基地使用权地籍测量的示范应用，主要作业流程如下：1）示范点坐标转换四参数计算；2）GPS/TS/PDA技术系统测绘。主要步骤包括：全站仪自由设站测定界址点与地物点、随机测定RTK点、钢尺量距、PDA现场构图等；3）计算机内业图形编辑/属性录入。主要步骤包括：依据PDA构图添加地籍符号、地籍属性录入、各类面积统计、地籍表格输出等。

新技术方法省去了首级控制网和加密控制网布设的工作步骤，兼顾了常规设站和自由设站两种模式。

常规技术方法和新技术方法作业流程对比如下：

图2　两种方法技术流程对比Fig.2　Technical process comparison of the two methods

3.3完成工作情况

利用GPS/TS/PDA技术系统和常规技术完成了黄兴镇蓝田新村宅基地的地籍测量工作。在完成该区的坐标联测后，开始进行新技术系统和常规技术的地籍测绘对比试验。15个工作日内共完成了示范点281栋房屋的地籍测绘，房屋总面积3.02公顷，外业、影像对比和地籍测量成图详见图3、4、5。

图3　外业PDA现场成图Fig.3　PDA field mapping

图4　蓝田新村宅基地测量成果影像对比图（部分）Fig.4　Contrast figure of homestead measurement results image of Lantian new countryside （part）

4　技术评价

4.1可行性、实用性评价

基于GPS/TS/PDA地籍调查测绘一体化作业技术使用的基本上是GPS、全站仪、PDA等常用设备，配以PDA进行现场成图和数字化记录，借助已有的VRS网络，形成了一套全新的作业方法，技术上完全可行。在工作流程上省去了地面控制点的加密工作，全站仪可以在无控制点情形下自由设站，且在测站上免除了对中的操作环节，因而在实际测绘工作中操作更为简便，实用性强。一般的测绘人员，只要稍加培训就可以很快掌握。

4.2效率、效益评价

GPS/TS/PDA技术系统充分利用现有的GPS、全站仪等测量设备，通过与PDA、蓝牙、GPRS等现代技术的集成创新，使地籍调查工作的整体效率优于常规调查方式。GPS/TS/PDA技术系统与常规地籍测绘技术手段相比有以下优势：1）省去了控制测量步骤，提高了地籍测绘的速度；2）提高了地籍测绘的相对精度，采用小区域范围内联测RTK点实现坐标的整体转换，减少了误差；3）简化了测绘内业的复杂度，在野外就可以及时构图，减少了内业的工作量，且确保了房屋外业测量准确性，可以在PDA内直接设站，减少设站的往返，提高了工作效率。

在人员和仪器数量相同条件下，常规方法和GPS/TS/PDA技术系统效率对比分析如表1。

图5　蓝田新村乌鸡塘组测量地籍图Fig.5　The cadastral measurement map of Wujitang group in Lantian new countryside

表1　两种技术方法用时对比Table 1 time consuming comparison of two technical methods

结合以往大量的示范应用统计，采用新技术系统后，整体工作效率平均可以提高30%以上；同时新技术方法优化了常规地籍测绘技术流程，减少了测量误差的积累，同样带来了整体精度尤其是点位绝对精度的提高。经过成果测绘质量检测，GPS/TS/PDA技术取得的测绘成果，与常规技术获得测绘成果质量及测量精度相当。

5　总结

新技术模式有利于促进村镇地籍调查变更发证新机制。新技术系统突破了常规的“先控制测量，后碎部测量”以及“先有已知点，后测未知点”这一作业模式，实现了无控制点条件下的自由设站快速测绘新模式；同时通过PDA导入底图数据，只对变更区域进行快速修补测，避免了已有数据的二次测绘，可以大大推进“以点带面”的地籍变更工作，对加快完成农村集体土地所有权发证、宅基地登记发证、建设用地使用权发证工作具有重要意义。

新技术系统为《物权法》的实施提供了强有力的技术保障。《物权法》首次明确了不动产登记机构的职责，更强调登记机构的责任。强调凡是出现登记错误，登记机构都要承担赔偿责任。因此，地籍登记部门在强化责任意识的同时，应采取更严格的技术手段去保障地籍测绘精度。新技术系统不论是在界址点测绘精度方面还是在杜绝粗差数据方面，都采取了创新性的技术保障措施，如控制点直接用网络RTK定位，避免多层次控制加密带来的精度损失；再如PAD现场成图，实时检核，避免数据差错的出现等，从根本上保证了测绘成果的准确可靠。

/Re fe ren ces

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［6］周勇.地籍测绘中的现代专业测绘技术分析［J］.江西建材.2015（5）.

The Application Research of Cadastral Surveying and M apping Integration Technology in Villages and Towns Cadastral M easurement Based on GPS/TS/PDA

Luo Hao1， Tang Tie2， Liao Nuocheng3
（1.Hunan Surveying and M apping Product Quality Supervision and Inspection Authorized Station，Changsha Hunan 410007； 2. Hunan Land and Resources Planning Institute， Changsha Hunan410007； 3. Civil and Architecture Department of Changsha University of Science and Technology， Changsha Hunan410114）

The thesis reviewed working process and characteristics of the cadastral survey integration technology based on GPS/TS/PDA， as well as the practical app lication of technology and methods in village and town cadastral measurement. Moreover， the thesis compared this technology with conventional measurement technology， and discussed the application of new technology in cadastral survey and measurement.

GPS； super prism； PDA； cadastral survey； cadastral measurement

P694

A

1672-5603（2016）03-091-6

*第一作者简介罗浩：1977年生，测绘工程师，主要研究方向测绘地理信息。E-mail: 154025221@qq.com

2016-6-21；改回日期：2016-7-25。