基于無定向導線的城市房產控制測量技術研究

蘇敏

摘 要：房地產平面控制測量的方法，隨著測繪儀器設備及測繪技術的越來越現代化，已由三角測量、量距導線測量逐步過渡到三邊測量，測距導線測量和GPS相對定位測量，計算工具也由過去的對數表、計算尺、手搖計算機逐步過渡到使用計算器、微型計算機。大大地節省了建網費用，減輕了勞動強度，提高了測量精度和生產效率。本文以無定向導線測量在城市房產基礎測量中的應用為研究對象，論文首先探討了房產平面控制測量的特點，進而探討了當前城市房產控制測量中存在的問題，在此基礎上，筆者提出了無定向導線測量的思路和方法，全文是筆者長期工作實踐基礎上行的理論升華，相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。

關鍵詞：無定向導線測量 房產平面控制測量 GPS 城市

中圖分類號：P258 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0048-02

1 房產控制測量特點

房產測繪是常規的測繪技術與房產管理業務相結合的專業測繪。而房產測量所獲得與永久性標志相聯系的房產權屬界址、房屋面積、房屋產別等等都具有法律效力，從而載入房屋權屬證書，所以房產測量所得的基礎圖是發放房屋權屬證書和財政稅收的重要依據，擁有權屬（法律上）、財政（稅收上）和城鎮規劃三大基本功能。

房產測量一般只測定房產要素的平面位置，對高程要求不高；由于房產的法律性和經濟性，房產圖必須保證其準確性和現實性。GPS作為一種高精度的定位工具，隨著我國房產測量工作的全面展開，已普遍應用于房產平面控制測量。

GPS在房產測量方面的應用與一般GPS大地控制網測量在主要技術上沒有什么不同，都是采用載波相位測量相對定位，但二者又各有其特點。GPS大地控制網的主要特點是控制面積較大、邊長較長、定位精度要求高。因此，GPS大地控制網必須采用閉合圖形構成連續網，在每一個觀測站要觀測幾個時段，每個時段要觀測較長時間（1～2 h），以便獲取較多的多余觀測，改善觀測衛星的幾何結構，提高解算整周模糊和定位結果的精度。通常房產控制網的控制面積較小、邊長較短、定位精度較大地控制測量低，作業方式可以靈活選擇。考慮更多的是效率問題。此外，房產測量上的控制點一般在高等級控制網下布測，其補測圖形較靈活，定位方法廣泛采用快速定位法。

房地產平面控制測量主要為測繪大比例尺的房產平面圖、地籍平面圖提供起始數據，為房地產變更測量、面積測算、撥地劃界和各種建設工程放線驗線等日常工作提供測繪基礎。

房地產平面控制測量的方法，隨著測繪儀器設備及測繪技術的越來越現代化，已由三角測量、量距導線測量逐步過渡到三邊測量，測距導線測量和GPS相對定位測量，計算工具也由過去的對數表、計算尺、手搖計算機逐步過渡到使用計算器、微型計算機。大大地節省了建網費用，減輕了勞動強度，提高了測量精度和生產效率。

2 當前城市GPS測量應用中存在的問題

雖然衛星定位具有速度快、精度高、成本低、不受天氣影響等眾多優點，使其得以廣泛應用，但也存在一些弱點帶來實用上的不便，如差分GPS相對定位測量要求在2個測站上最少同步觀測4顆衛星，才能進行基線解算；觀測到的有效衛星數越多，衛星的空間分布越好，解算的精度相對就越高；接收機觀測到的衛星數很大程度決定于測站對空視場角的大小。城市房產圖平面控制測量中，由于各種建、構筑物數量多、分布復雜，對GPS衛星信號的遮擋非常嚴重，使這種測量方式和外界觀測環境之間的矛盾更加突出。

以前主要是在建筑物的頂面布設部分GPS觀測點，來解決這一矛盾。但是，隨著城市現代化進程的加快，綠化的樹木，樓頂上越來越多的霓虹燈、廣告牌，各種用途的無線信號天線，都成為GPS接收機成功鎖定有效衛星信號的主要障礙。

另外，為保證給常規測量提供已知方向，在各種測量規范中，均要求GPS控制網布設成可通視的點對，即要有1個GPS主點位，還要有1個輔助點，這些要求進一步增加了選點難度，尤其在擁擠、繁華的城區，給城市GPS測量的廣泛應用提出了新的問題。

城市建設速度的加快，使各種測量數據的更新周期越來越短，同時對房產平面控制網點位的破壞也更嚴重，進一步增加了房產平面測繪的工作量。將現代GPS測量技術和經典的常規測量有機結合起來，充分發揮各自的優勢，可以縮短測量周期、提高工作效率，適應經濟建設快速發展的需求。

3 應用無定向導線聯測孤立GPS控制點方法

在測區內適宜位置布設GPS控制點，特別是孤立的控制點，可以增加點位的密度。對控制點密度較低的地區，在沒有定向點對的各孤立GPS點之間，可以用無定向導線完成控制點的進一步加密工作，以保證各等級控制點分布均勻、合理，且密度適宜，提高后期碎部測量工作的效率。

如圖1中所示，和為GPS控制點，A、B兩點相距較遠，并不通視，且2點又沒有各自的后視點；1～4點為需進一步加密的待定控制點，由于樓群、樹木等障礙物的影響，無法用GPS技術測定其坐標。這里介紹用無定向導線完成1～4點的測量加密工作。

先測量各導線邊的邊長和轉折角，內業計算由于沒有已知方位，這里假設A1邊的假定坐標方位角為，按計算支導線的方法，根據A點的坐標和外業測得的角度、邊長，依次推求出1～4點直至B點的坐標。顯然，由于觀測誤差及假設誤差的共同影響，使，。為檢驗外業觀測數據的可靠性，可以先計算比例系數K

（1）

式中：為A、B2點間的測量計算距離。

；

為AB2點間的已知實際距離。

。

若且相差較大，說明觀測角值或邊長中有粗差存在，需進行檢查或重新觀測。

若或，說明觀測數據中沒有錯誤，此時B點計算坐標與已知坐標不符的主要原因是的近似誤差造成的，假設其誤差為，相當于使整條導線以A點為中心旋轉了1個角度。

則 （2）

式中：

按改正，得到A1導線邊的實際坐標方位角，用αA1重新計算各導線點的坐標，直到B點。由于角度和邊長的觀測值中不可避免地存在誤差，因此，。

令 （3）

f稱為導線全長閉合差，f/∑d應滿足相應等級的導線全長相對容許閉合差的精度要求（∑d為無定向導線邊全長）。在滿足《房產平面測繪規范》要求精度的前提下，再對1～4導線點坐標進行相應的平差處理，就可得到各點的最可靠坐標值。這里介紹1種簡便的近似平差方法，以減弱邊長和角度測量誤差對結果的影響：

將、反號按與邊長成比例分配到各邊的坐標增量中去，以Vx、Vy分別表示各邊縱、橫坐標增量的改正數，并按（4）式計算，改正后的各邊坐標增量如（5）式所示。

（4）

（5）

最后，由A點的已知坐標，根據平差后的各邊坐標增量，可依次推求得1～4點的坐標。

4 結論和建議

無定向導線的使用，可以進一步增加GPS測量在實際工作中的應用比重，提高工作效率，但其最大的缺點是可靠性差，這也是不被經常采用的主要原因。本文中將無定向導線構成閉合環，既符合實際工作的需要，又增加了檢核條件，提高抗粗差的能力，很好地解決了可靠性問題。比例系數K可以在一定程度上反映常規測量與GPS測量2種方法的精度對比情況。總之，加強對各觀測量的檢查，如適當增加測回數、認真復核各測站點編號與其相應位置是否對應、用全站儀內存自動記錄觀測數據等措施，注重計算檢核，就可以避免內、外業中各種錯誤的產生，保證觀測值、計算值的正確性，使無定向導線環能夠達到甚至超過普通常規導線的精度。無定向導線與GPS測量的綜合應用，必將增強城市房產平面測量的靈活性、準確性、快捷性，更好地適應城市建設快速發展的需要。

參考文獻

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