村庄地形图测量控制关键技术与质量保证措施研究

2021-01-10史梓敏

西部资源 2021年6期

史梓敏

摘要：为配合新农村建设的需要，对肇庆市鼎湖区的村庄改造进行了测量工作。分别对地形地籍进行新测、修补测及地籍调查，采用GPS网点布设采集区域内相关地形数据，利用GNSS-RTK对当地已知点成果作检查，充分利用两种方法在实际测量中的优势，并提出质量保证措施，在满足工程精度要求的基础上，提高了作业效率。

关键词：地形图测量；GPS；农村建设

引言

加快农村地籍调查推进集体土地确权登记，依法维护集体土地权利人的合法权益，维护农村社会稳定，同时解决农村饮用水安全、乡村道路、清潔能源、农村电网和开通广播电视等突出问题是加快推进新农村建设的重要环节[1-5]。针对不同区域设定相应的测量工作，为新农村建设的整体布局提供决策依据。

1.测区概况

作业范围鼎湖区全境，1∶500地形地籍新测、修补测及地籍调查范围约13.59km2，如图1所示。湖区位于广东省中部偏西，西江下游，是肇庆市中心城区重要组成部分，全境地势西北高，东南低，北部为北岭山脉的鼎湖山群，中部为平原地带，南有烂柯山向东延伸，同鼎湖山隔江峙立，西江横贯中部。鼎湖区东自永安镇的长冲村，西止凤凰镇的上水田村，南起沙浦镇的苏二村，北至凤凰镇的良田村。

2.首级控制测量

根据本项目的实际情况，通过广东省CORS系统实时数据服务功能，获得各控制点高精度WGS-84坐标和大地高程，再向CORS系统服务中心申请协助完成坐标转换，以获得测区首级控制点的平面坐标，最弱边相对中误差应小于1/20000，点位中误差≤5cm。高程控制点和平面控制点的埋设同步进行，标石重合。由收集到的6个水准点为基础起算点，采用四等水准附和线路或者闭合线路联测到GPS一级控制点，每个镇/街至少联测4个GPS一级控制点，部分困难区域采用支水准线路往返测的方式引测高程，各镇区进行单独的高程拟合。广利街所属的江心岛区域不联测四等水准，岛内采用广东省CORS布设图根点，高程值以广东省CORS的高程值为准。

2.1选点埋标及布设

本调查区的七个镇（街道办）统一布设一级GPS网点124个点，一级GPS网点的标石均为埋石或刻石，点位稳固，可以在一定的条件下长期保存。控制点的选点：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，防多路径效应对观测数据质量产生的不利影响。一级GPS点分布图见图2。

2.2外业观测

考虑到CORS网下午时段信号质量差，不稳定等因素，所有控制点都安排在上午观测，且每个控制点测4个测回。所有的点采用经过鉴定合格的GPS接收器架设在选定的控制点上，利用广东CORS系统采集数据。平面和高程测量同步进行，具体施测应满足表1技术要求：

现在已有24颗GPS卫星在轨道正常运行，地面上全天候都可同时接收到4颗以上的卫星信号，外业观测时段可在施测中根据需要灵活安排。RTK卫星的状态符合下表2规定。

利用收集到的6个已知水准点，严格按照国家四等水准技术要求进行联测。主要技术指标如表3所示。观测设站满足如表3的要求。

2.3计算及整理

平面控制：把外业观测的WGS-84坐标数据整理，剔除不完整及较差超限的数据，求取多次测量结果的平均值后；把数据发给广东CORS中心解算平台得到本次测区的一级控制点坐标。WGS-84转换为西安80（中央子午线112°30′）转换精度最大的点I045为0.0111m；WGS- 84转换为CGCS2000（中央子午线114°）转换精度最大的点I037和I038为0.0002m，平面控制点成果合格。

利用四等水准测量平差计算成果，选用有代表性的高程点（每镇＼区至少4个点），进行高程拟合，拟合残差都不大于3cm，成果合格。

3.地形图测绘控制关键技术

3.1图根控制测量要求

集中连片的村场、聚居地地形与地籍要素均应测绘齐备，对零散的、个别分布的农村集体土地本项目只测绘与地籍相关的主体建筑及其相邻地形要素。在获取已有二调控制成果的基础上，首先进行各等级控制的检核，检核的内容包括控制点的完整性和精度。如果检核精度能满足要求则沿用二调控制成果，如果不能则应进行加密、联测等工作，使控制精度与密度能满足布设图根控制点的要求。相邻控制点的水平间距与原有坐标反算边长的相对误差均符合表4。

3.2图根控制布设规格

根据地籍测量的需要，优先采用GNSS-RTK测量方法布设图根控制点。图根点的密度应根据测量的需要来布设。本次项目的埋石或者刻石图根点密度应不少于6点/幅。密集居民区或其他困难地区若无法采用GNSS-RTK测量时，应布设图根导线进行测量。图根点编号遵守以下原则：不埋石控制点，在打钉后直接喷漆标识。使用地面原有控制点时，需重新进行测量复核，编号一般沿用原编号，如原编号遭破坏无法识别，则纳为不埋石控制点，不加深对地面标识的破坏。

3.3图根控制测量与要求

图根平面控制测量，RTK测量时，GNSS卫星的状况按照表5的规定。

RTK观测前设置的平面收敛值未超过2cm，垂直收敛值未超过3cm。对本测区内重点地段加强巡视工作，在巡视底图上做好记录，并作为下一工序检查的依据。对加铺路面的道路重新实测路面高程，高架路、横跨河流的橋梁测注路面、桥面高程。变化大的区域进行重新测绘。

封闭的高架桥上的高程，可利用手持测距仪在地面上测量高度，并利用地面已知高程求出。对围墙点的采集原则上统一采集外角点。以道路为调查区分界线的道路测量：以中间绿化带为调查区接边依据；没有绿化带的，适当检测路边线（以直线部分，长度20m～30m，间隔50m为宜），小于30m宽的道路，测完整道路进行接边。

3.4测绘内容以及外业连线

一级及以上测量控制点，可不在图面上表示。其他各等级测量控制点表示其位置，并表示类型、等级和点名。居民地及设施要素的测绘及表示按照下列规定：房屋逐个表示，临时性、不具备居住条件的简易棚（如：鱼塘、苗圃等周边用于饲养，堆肥料等简易的棚）可不测量；施工地棚房可视其重要性、永久性、是否具有独立标识作用进行选择性测量阳台、上下楼梯不表示。原房屋上有明显加建痕迹的、简易的、临时性房屋可不表示（永久性除外）。房屋内部天井宜区分表示；对于图上面积16mm2以下的天井可不表示。在建房屋已出标高±0.00以上，需要测量房屋外围线，并标注“建”字，按建筑中房屋处理。梯屋大于整个房屋长度三分之一以上或者大于6m2的，需要进行测量；对于密集居民区（村庄内）小于6m2的梯屋可选择性测量。

对于密集居民区（村庄内）的3m（含）以下小巷，飘板、阳台等可视图面负荷程度有选择性表示，飘楼全部要测绘表示，飘台宽度在图上小于2mm的，飘板宽度在图上小于3mm的不表示。支架、墩、门墩、门顶进行测绘。在密集居民区（村庄内），不在主要街道上，可作简化处理。房顶临建、梯屋，用于住人的需测量，一栋房子只能有一个建筑属性，楼顶加盖雨棚可忽略。对于个别违法建设拒绝测量的，可套用执法大队已有地形数据。

对于种植经济作物地中、鱼塘边的简易电杆可视其重要性、永久性、是否具有独立标识作用选择测量；村内的电力电讯杆可选择同一线路3根（含）以上测量表示，少于3根的不表示。不可追踪或不明显指明连接方向的电缆标可不表示，电缆沟不用测绘。控制点成果计算完毕，作业组自检、互检，所有限差符合相关规范和技术设计书要求后进行细部坐标计算。进行外业绘图作业，遵循符号注记均现场完成，门牌号与所在道路或街巷相联系，以方便内业房屋属性填写；窨井、消防栓及交通标志等独立地物按照采点位置现场标注清楚，不得遗漏。

4.测量质量控制管理及评价

4.1成果质量情况

基础控制测量。一级网点位布设合理规范；观测仪器均在有效检定期内，观测方法正确，观测记录完整、规范，各项观测误差在允许范围内；计算方法正确，计算结果各项指标差在允许范围内。经检查，测区平面起算点数据可靠，施测精度完全符合《设计书》相关要求。图根点精度。对测区检查的图根点进行检测，共检测120点，检测情况见表6、7。