農(nóng)村集體土地確權(quán)項(xiàng)目坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例研討

■成軍才

（河北省地礦局石家莊綜合地質(zhì)大隊(duì)河北石家莊050085）

農(nóng)村集體土地確權(quán)項(xiàng)目坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例研討

■成軍才

（河北省地礦局石家莊綜合地質(zhì)大隊(duì)河北石家莊050085）

集體土地是指農(nóng)民集體所有的土地。集體土地是中國土地所有制的一種重要形式。中共中央十八大提出，建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一的建設(shè)用地市場，允許農(nóng)村集體經(jīng)營性建設(shè)用地出讓、租賃、入股。農(nóng)村集體土地登記發(fā)證，是集體土地流轉(zhuǎn)的前提和基礎(chǔ)。為此河北省已全面展開農(nóng)村集體建設(shè)用地和宅基地使用權(quán)確權(quán)登記發(fā)證工作。在土地確權(quán)項(xiàng)目中，為了使邊長投影長度變形量不超過2.5 cm/km，必須進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì).本文分析了變換中央子午線、改變投影面對投影變形造成的影響，從而為合理選擇土地確權(quán)項(xiàng)目坐標(biāo)系統(tǒng)提供幫助。

集體土地確權(quán) 坐標(biāo)系統(tǒng) 長度變形

農(nóng)村集體土地確權(quán)登記發(fā)證工作的主要目的是查清宗地界址位置、界線走向和面積等狀況，明晰產(chǎn)權(quán)。根據(jù)《地籍調(diào)查規(guī)程》：當(dāng)長度變形值不大于2.5cm/km時(shí)，應(yīng)選擇高斯—克呂格投影統(tǒng)一3°帶的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。否則根據(jù)具體情況依次選擇①有抵償高程面的高斯—克呂格統(tǒng)一3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。②高斯—克呂格任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。③有抵償高程面任意帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。在本次確權(quán)工作中，河北省部分縣市調(diào)查面積達(dá)到幾千平方千米，同以往一般工程項(xiàng)目或城市最多幾百平方千米且一般地形起伏不大有很大不同。本文通過根據(jù)調(diào)查區(qū)域范圍大小、地理坐標(biāo)、高程等自然地理要素及允許投影變形量，通過變換中央子午線、改變投影面以及二者聯(lián)合應(yīng)用等措施，討論幾種常用坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析的方法。

1 設(shè)計(jì)平面坐標(biāo)系統(tǒng)注意問題

（1）高斯投影，高斯-克呂格投影是一種等角橫軸切橢圓柱投影。高斯投影，將中央經(jīng)線投影為直線，其長度沒有變形，與球面實(shí)際長度相等，其余經(jīng)線為向極點(diǎn)收斂的弧線，距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)，變形愈大。

（2）高斯投影投影改正，外業(yè)測量所測得的數(shù)據(jù)的參考面為大地水準(zhǔn)面，基準(zhǔn)線為鉛垂線，而實(shí)際工作所使用的坐標(biāo)系都為高斯平面直角坐標(biāo)系，因此外業(yè)測量所得到的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過投影改正才能使用。這里的投影改正主要有兩個(gè)步驟：①將地面觀測的長度歸算至參考橢球面上；②將參考橢球面上的長度歸算至高斯平面上；

投影變形計(jì)算公式如下：

△S1=(y2/2R2)*S△S2=-(H/R)*S△=△S1+△S2△/S=y2/2R2-H/R

式中：AS1為高斯投影變形量，AS2為高程投影變形量，△為投影總變形量，Y為距中央子午線的距離，R為平均曲率半徑，S為邊長，H為大地高。

當(dāng)參考橢球面位于觀測面下方時(shí),長度的高程歸化改正量為負(fù)值,而高斯投影改正恒為正值,這兩項(xiàng)改正是可以相互抵償?shù)摹?/p>

（3）坐標(biāo)系設(shè)計(jì)的考慮因素：根據(jù)以上公式，為使長度變形不大于2.5cm/km選取坐標(biāo)系統(tǒng)主要考慮以下因素①項(xiàng)目區(qū)距中央子午線的距離②項(xiàng)目區(qū)大地高。由于此次集體土地發(fā)證覆蓋整個(gè)行政區(qū)域，部分縣市有很大高差起伏，應(yīng)予以通盤考慮。

2 某縣平面坐標(biāo)系統(tǒng)選取實(shí)踐

某縣位于河北省中南部，面積682平方千米，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)114°10′57″至東經(jīng)114°37′49″，海拔高度在60-400米之間。全縣地勢西高東低成階梯狀分布，在全省乃至全國具有一定代表性。

根據(jù)上述公式首先以114°為中央子午線計(jì)算投影變形得下圖1，由圖1可知僅中部②-⑤區(qū)域滿足長度變形不大于2.5cm/km要求。分析以上方案，西部長度變形超限是由于西部距中央子午線距離近且海拔高導(dǎo)致高程投影變形量遠(yuǎn)大于高斯投影變形量；東部長度變形超限主要是因?yàn)闁|部區(qū)域距中央子午線距離過大所致，假如將測區(qū)分為三個(gè)投影帶，雖然能夠解決這一問題，但必將導(dǎo)致確權(quán)成果人為分成三個(gè)坐標(biāo)系，為成果接邊及今后成果應(yīng)用帶來很大困難。為此我們設(shè)想將中央子午線移至測區(qū)東側(cè)，驗(yàn)證是否能解決了這一問題。下圖2為中央子午線為114°50′時(shí)的長度變形情況。

根據(jù)以上計(jì)算可知，通過中央子午線東移，項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)投影后長度變形均滿足2.5cm/km，為項(xiàng)目的順利開展提供基本保證。

3 坐標(biāo)系設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

（1）在滿足項(xiàng)目工作需要精度要求的前提下，為使得測量結(jié)果一測多用，這時(shí)應(yīng)采用國家統(tǒng)一的3度帶高斯平面直角坐標(biāo)系。（2）當(dāng)邊長的兩次歸算投影改正不能滿足要求時(shí)，為保證項(xiàng)目測量結(jié)果的直接利用和計(jì)算的方便，可以采用任意帶的獨(dú)立高斯平面直角坐標(biāo)系，歸算測量成果的參考面中央子午線可以由現(xiàn)實(shí)需要選定。為此，可采用下面幾種手段來實(shí)現(xiàn)：

①通過改變H從而選擇合適的高程參考面，將抵償分帶投影變形，消除或減弱長度變形；

②通過改變y，從而對中央子午線做適當(dāng)移動(dòng)，來抵償由高程面上的邊長歸算到參考橢球面上的投影變形，消除或減弱長度變形；

③通過既改變H（選擇高程參考面），又改變y（移動(dòng)中央子午線），來共同抵償兩項(xiàng)改正，消除或減弱長度變形。

④:針對我國地勢西高東低的地形特點(diǎn),可將中央子午線選取在測區(qū)東側(cè)一定距離,這樣?xùn)|部平原區(qū)離中央子午線近投影誤差小,西部隨高程逐步升高橫坐標(biāo)逐步增大,兩者導(dǎo)致的長度變形值互相抵消,能夠大大提高抵償坐標(biāo)系的抵償寬度和精度。

4 結(jié)語

集體土地確權(quán)項(xiàng)目坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)該根據(jù)測量地域范圍、高度差等條件實(shí)際分析，通過選取合適的中央子午線位置、高程投影面，確定最終與之匹配的坐標(biāo)系統(tǒng)。

為了成功完成任務(wù)，在確定和不確定地域范圍內(nèi)，要選取不同的坐標(biāo)系進(jìn)行分析，以保證適用于所測地域的跨度和高度差。

如果遇到非理想地域，應(yīng)多角度考慮問題，兩兩結(jié)合或者多多結(jié)合建立坐標(biāo)系統(tǒng)，更好地解決確權(quán)項(xiàng)目所遇到的問題。

[1]賈東勤,賈一鳴,尹小磊.集體土地所有權(quán)調(diào)查界址點(diǎn)測量精度探析 [J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào).2012(05).

[2]楊愛明,嚴(yán)建國,楊成宏,姜本海.南水北調(diào)中線工程施工測量控制網(wǎng)系統(tǒng)研究 [J].人民長江.2010(19).

DF4[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-5-383-2