GPS在农村宅基地地籍控制测量中的应用

何佳佳　张元帅　崔红超

摘要：地籍测量为农村宅基地确权登记工作提供基础数据资料，控制测量是进行地籍碎步测量的基础，本文通过利用GPS进行平面控制和高程控制，达到地籍控制测量的精度要求，为地籍碎步测量提供高精度的控制数据。

关键词：GPS；RTK；控制测量；高斯投影

1 引言

湖北省宅基地使用权确权登记发证工作如期开展，该项工作以“权属合法、界址清楚、面积准确”为原则，以湖北省国土资源厅2013年下发的1：2000数字正射影像图为基础，依据《城镇地籍数据库标准》（TD/T1015-2007）、《土地利用现状分类》（GB/T21010-2007）、《土地登记办法》、《地籍调查规程》（TD/T1001-2012）、等标准进行。

调查区内为散列式农村居民点，控制点测量直接采用HBCORS（湖北连续运行卫星服务系统）加密一级图根点，因测区范围内投影长度变形较大，因此采用进行投影长度变形值归化的挂靠坐标系进行计算，具体方法为首先对每个地籍子区进行投影变形长度计算，然后在每个地籍子区内布设图根控制点，以位于地籍子区中心控制点为基准点对其他控制点进行边长改正，利用改正后的边长和中心基准点坐标为基础进行坐标反算得出改正后的图根控制点坐标，再利用改正后的控制点坐标进行界址点测量与地籍图测绘[1]。

2 坐标系统和高程基准的确立

本次测量工作平面坐标系统采用“1980西安坐标系统”，高程系统采用“1985国家高程基准”，基本等高距1m。

高斯投影改化按公式计算

该区域平均纬度为31°40′，东经111°，根据公式来计算，调查区平均曲率半径R=6368600。最近点Ym为90km，高程最为80m，远点Ym为168km，高程为900m，利用公式可知，它们的高斯投影长度变形值为 9.99cm/km，34.80cm/km。

利用高程改化按公式：

得△S2为（-1.26cm/km至-14.14cm/km）。两项改正相加，长度变形值在8.73cm至20.66cm之间，即：调查区范围内投影长度变形值大于2.5cm/km，按照相关规定“当长度变形值大于±2.5cm/km时，界址点测量和地籍图测绘的投影面為各城镇村庄坐标起算点高程值的高程面，但不进行高程抵偿计算，由于“各地根据地形条件和离标准中央子午线的远近，大致划定长度变形值大于±2.5cm/km 的作业范围，为地籍控制测量提供依据。”的要求[2]，采用挂靠坐标系，按宗地为单位进行挂靠，挂靠坐标系范围的投影长度变形值应不大于地籍图0.1mm，一个宗地的界址点测量必须在一个挂靠坐标系内。

3 GPS控制测量

地籍控制测量采用GPS进行测量，包括平面控制和高程控制，平面控制采取分级布置：首级控制和图根控制，高程控制采用GPS进行拟合。

3.1首级平面控制

3.1.1基础控制网布设

本测区直接利用HBCORS站作为测区的首级控制。由于测区居民点较分散，采用传统的导线方式处理，对作业进度的影响较大，因此采用近似处理的方法，结合省级CORS 站进行近似纠正，若投影变形存在超限则需进行纠正处理。

作法：

在测区边角选取3个控制点，在测区中心选择中心点，利用GPS 快速静态测量获取坐标。通过计算边角点和中心点的距离，假设中心点为已知点，对各个边角点进行距离改正。得出改正后的近似准确坐标。利用得到的两套坐标计算转换七参数[3]，然后将七参数输入RTK手簿中，进行图根点测量，经检测，这种方法能有效消弱投影变形对图根控制精度的影响。为了在以后变更地籍调查中能有效利用该成果和与该成果衔接，求取七参数的两套坐标文本文件名须用地籍区+ 地籍子区进行命名，妥善保存。

3.1.2 控制点选择

根据测区地形情况一级控制点选在地势比较开阔的区域、测区的周边以及主要道路的附近在埋设在测区周边及主要街道或需要布设控制点的地方，便于后期寻找[4]。采用 RTK进行快速观测，要求观测历元数不小于20个，采集间隔为2s-5s，各次测量的平面较差不超过+2cm。

控制点选点、埋石满足以下要求：

GPS控制点位尽量选在地面，要求每个居民地区域至少有两个GPS点；点位视野开阔，周围障碍物的高度角不大于15°；远离大功率无线电发射源或高压输电线，与其距离不宜小于200m；避开大面积水域，防多路径效应对测量数据质量产生的不利影响。

3.1.3 控制点埋石及编号

位于铺装路面上的控制点采用凿刻方框和点号，中心点位用冲气钻钻孔并镶嵌中心有十字丝的钢筋标志并用水泥浆固定的方法进行[5]。

一级GPS控制点编号以字母D起头后以阿拉伯数字顺序编号，如D01，标志面凿刻点号和村名YW（“余尾”二字拼音的缩写）。

3.2图根控制测量

可采用动态全球定位系统定位方法、快速静态全球定位系统定位方法建立地籍图根控制网点。观测、计算及其技术指标的选择，按照《城市测量规范》（CJJ/T 8-2011）规定的二级GPS点测量的要求执行。

3.2.1RTK（含CORS）图根点的测量

（1）采用RTK方法布设图根点时，应保证每一个图根点至少与一个相邻图根点通视。

（2）基准站可以是湖北连续运行卫星服务系统（以下简称HBCORS）或级别不低于二级的控制点。

（3）流动站观测时应采用三角架对中、整平。

（4）为保证RTK测量精度，应进行有效检核。检核方法有两种：

1）每个图根点均应有两次独立的观测结果，两次测量结果的平面坐标较差不得大于±3cm、高程的较差不得大于±5cm，在限差内取平均值作为图根点的平面坐标和高程。

2）在测量界址点和测绘地籍图时采用全站仪对相邻RTK图根点进行边长检查，其检测边长的水平距离的相对误差不得大于1/3000。对于长度变形值大于2.5cm/km区域，应对测量的边长做高斯投影改正，方可进行边长校核。

（5）RTK图根点测量的观测和计算等按照《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》（CH/T 2009-2010）执行。

3.3 图根高程

由于本次农村宅基地确权地籍测量工作成果受高程的影响不大，采用GPS拟合高程表示使用权建设用地的高程。

4 总结

GPS在农村宅基地控制测量工作中发挥了重要作用，完全能够满足测量的需求，为后期地籍碎步测量提供了基础数据，但在控制测量的过程因村民对测量工作的误解，一些控制点在后期遭到破坏，需重新进行补测，加大了测量任务，因此，在测量中对村民进行思想的沟通是很有必要的。

参考文献：

[1]李文荣，郑奇志.GPS 技术在地籍测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2012（3）：103-105.

[2]刘清田.论地籍测绘在城市土地管理中的作用及意义[J].黑龙江科技信息，2014（12）：8-10。

[3]李海鹏. GPS在工程测绘上的应用与发展中国高新技术企业. 2011年04期.

[4]迟娜.村庄地籍调查与数据库建设方法研究.城市建设理论研究[J]，勘察测绘，2015（16）。

[5]娄彤彤、罗传文、韩吉烨、姜士辉.基于农村地籍调查的土地利用状况研究[J].安徽农业科学，2015（27）：271-273