尚璽, 袁越, 秦堅, 付金磊
基于CASS的山村地籍測繪實踐研究—以梅州市響水村為例
尚璽, 袁越, 秦堅, 付金磊
(湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院 南方煤礦瓦斯與頂板災(zāi)害預(yù)防控制安全生產(chǎn)重點實驗室 煤礦安全開采技術(shù)湖南省重點實驗室, 湖南 湘潭, 411201)
以廣東省梅州市響水村為例, 介紹了山村地籍圖的數(shù)字測圖方法, 通過GPS-RTK控制測量技術(shù)進(jìn)行控制點放樣, 全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行碎部測量以及室內(nèi)CASS制圖, 作出1: 500大比例尺的地籍圖。為梅州市國土局土地利用管理提供依據(jù), 對相關(guān)測量具有指導(dǎo)意義, 促進(jìn)了測量技術(shù)的發(fā)展。
大比例尺測圖; 碎部測圖; 極坐標(biāo); CASS制圖
隨著測繪技術(shù)的發(fā)展, 地籍圖測繪技術(shù)也取得長足發(fā)展, 傳統(tǒng)的大比例尺地形圖測繪作業(yè)模式已無法滿足一些具體項目要求[1]。新興的以計算機(jī)輔助制圖, 加上全站儀野外數(shù)據(jù)采集和打印機(jī)輸出設(shè)備, 構(gòu)成一個集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理為一體的數(shù)字化測量大比例尺地籍圖的作業(yè)系統(tǒng)[2]。地籍圖測繪就是將建筑物用地數(shù)字化, 在國家統(tǒng)一坐標(biāo)系下采集數(shù)據(jù)繪制成圖, 方便相關(guān)部門的調(diào)查與管理。大比例尺數(shù)字測圖主要包括野外數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩大程序[3]。為方便農(nóng)村土地信息化管理, 建立系統(tǒng)的農(nóng)村土地利用情況的調(diào)查機(jī)制, 這樣便可得到農(nóng)村建筑物用地的位置坐標(biāo)、占地大小等基本情況, 為下一步權(quán)屬管理打下數(shù)據(jù)基礎(chǔ), 以實現(xiàn)農(nóng)村宅基地應(yīng)用情況的統(tǒng)一管理, 對國家對農(nóng)村宅基地使用情況的調(diào)查管理也有重要意義[4]。
以廣東省梅州市響水村為例, 采用GPS-RTK控制測量技術(shù)來獲取國家統(tǒng)一坐標(biāo)系下的控制點坐標(biāo), 進(jìn)而使用全站儀極坐標(biāo)法測圖技術(shù)進(jìn)行碎步測量, 利用CASS制圖軟件, 繪制出符合精度要求的計算機(jī)數(shù)據(jù)圖, 并完成地籍圖繪制。本案例依據(jù)國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行地籍調(diào)查, 在此基礎(chǔ)上運(yùn)用適應(yīng)實際情況的測量技術(shù)。
響水村位于梅州市南口鎮(zhèn)荷泗片地區(qū), 村轄7個村民小組, 在冊住戶共有132戶, 人口約500人。響水村常年綠樹環(huán)繞, 景色秀麗, 生態(tài)環(huán)境良好, 村中建筑用地及附屬設(shè)施, 農(nóng)村耕地, 道路, 水系, 交通管線等齊全, 而南口鎮(zhèn)是全國著名的華僑之鄉(xiāng), 因此村中有許多閑置多年的老屋; 屬華南丘陵地貌, 地表起伏相對較大, 作地籍圖測繪的必要性比較強(qiáng)。響水村在原來的一個老村組的基礎(chǔ)上發(fā)展成為4個小組, 村中廢棄的老房較多, 地形情況也相對比較復(fù)雜。隨著國家對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)加大投入與關(guān)注, 農(nóng)村宅基地及其利用情況對于國家對農(nóng)村基本情況的了解和管理具有重要意義。
(1) 《關(guān)于加快推進(jìn)廣東省農(nóng)村地籍調(diào)查工作實施方案》(粵國土資地籍發(fā)[2015]1號);
(2) 《廣東省農(nóng)村地籍調(diào)查工作指南》(粵國土資登記發(fā)[2016]129號);
(3) 《房產(chǎn)測量規(guī)范》(GB/T 17986.1-2000);
(4) 《廣東省農(nóng)村地籍調(diào)查作業(yè)細(xì)則》(粵國土資發(fā)[2017]5號);
(5) 《測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定》(CH/T 1001-2005);
(6) 《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T 18316-2008)。
GPS控制測量技術(shù)是基于GPS遙感衛(wèi)星, 利用RTK載波相位差分技術(shù)測定控制點的坐標(biāo)及高程。統(tǒng)一于國家大地坐標(biāo)系下, 建立一個測量涵蓋范圍廣、點位應(yīng)用合適的控制網(wǎng), 為進(jìn)行地籍碎部測量做技術(shù)基礎(chǔ)?;诖瞬荚O(shè)一、二兩級控制點。GPS在布設(shè)控制網(wǎng)方面具有較高的測量精度、選點的靈活性、全天候的作業(yè)、內(nèi)外業(yè)處理全自動化等特點, GPS控制測量技術(shù)可進(jìn)行多級布控, 操作簡便[5]。在山村中布設(shè)控制網(wǎng)具有較高的實用價值, 利用GPS進(jìn)行靜態(tài)觀測, 要注意以下技術(shù)要求(表1)。
碎部測量是以控制點為基礎(chǔ), 確定地形物體和地貌的平面位置和高程, 并將其繪制成地形圖。極坐標(biāo)法碎部測量的是在已知的坐標(biāo)測站上放置一個全站儀并對其進(jìn)行定向, 觀測測站到碎部點的距離、天頂距離和傾斜距離, 然后計算碎部點的平面直角坐標(biāo)[6]。即設(shè)有測站點A, 坐標(biāo)點為(A,A,A), 后視點B以及待測點P假設(shè)坐標(biāo)(P,P,P)。全站儀能夠測出測站點至待測點的水平和豎直角度和距離, 根據(jù)控制點A可得出方位角AP。儀器高, 目標(biāo)高。根據(jù)
可得出待測點P點坐標(biāo)。
碎步測量過程中利用全站儀極坐標(biāo)法測量, 不需要輸入控制點坐標(biāo)值, 每次測站可獨立成站, 發(fā)生錯誤或偏差較大時對整體工程無影響, 方便補(bǔ)測, 不需要重新設(shè)站觀測。與坐標(biāo)法碎部測量相比此方法減小了錯漏的發(fā)生, 同時也方便了野外測量工作, 對地形復(fù)雜地區(qū)有較高的實用性。
CASS制圖是廣東南方數(shù)碼科技股份有限公司研發(fā)的繪圖軟件, 其基本操作是基于AutoCAD平臺的, 集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)等操作信息于一體, 能夠繪制出建筑物及其附屬設(shè)施、道路、水系、市政建筑等相關(guān)要素[7]。大比例尺地籍圖需要繪制相應(yīng)的建筑物及其附屬設(shè)施, 采用CASS制圖技術(shù)能夠滿足地籍圖所需的要求。目前國內(nèi)市場應(yīng)用廣泛, 涵蓋了測繪、國土、規(guī)劃、環(huán)保、市政、交通、水利、地質(zhì)等等, 國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個方面。CASS軟件操作系統(tǒng)打破了以制圖為核心的傳統(tǒng)模式, 結(jié)合在各個建設(shè)工程中成圖的需要和入庫數(shù)據(jù)整理等領(lǐng)域的實際需求, 操作方便快捷[8]。
在響水村選擇視野開闊, 遠(yuǎn)離磁場和干擾物的地方測試GPS接收信號, 在選定的控制點上架設(shè)GPS信號接收儀器, 進(jìn)行控制測量操作。布設(shè)的控制網(wǎng)是從高級到低級, 從整體到局部的分級布控。響水村的控制點采用了兩級布設(shè), 得出分布開的控制點坐標(biāo)(表2)。
表2 響水村控制點坐標(biāo)
野外數(shù)據(jù)采集碎部測量: 架設(shè)儀器量取儀器高, 按照極坐標(biāo)測量方法鍵入全站儀相關(guān)操作, 不需要輸入測站點和后視點的坐標(biāo), 減少了錯漏的發(fā)生。測量年久失修老式建筑時先做一定的清理工作, 使全站儀能夠觀測到房屋界址點, 必要時可將儀器架設(shè)在較近的高處, 采用免棱鏡模式測量屋頂與顯露出來的圍墻上, 依據(jù)舊址點室內(nèi)繪圖, 在測量不規(guī)則地物、地貌時, 可采集一些特殊的拐點和起始點, 測出各個特征點的坐標(biāo)。遷站前需回到后視點進(jìn)行檢核, 若出現(xiàn)誤差則檢查錯漏的發(fā)生, 必要時進(jìn)行測站的重新測量, 誤差在允許范圍內(nèi)方可進(jìn)行遷站。
將采集的數(shù)據(jù)從全站儀中導(dǎo)入碎部測量計算軟件數(shù)字化測繪前端處理系統(tǒng)V3.0, 將GPS控制測量所得到的控制點坐標(biāo)輸入計算系統(tǒng), 依據(jù)式(1)進(jìn)行碎部點坐標(biāo)計算。計算系統(tǒng)在計算完成后出現(xiàn)一個精度檢查頁面, 顯示了碎部測量成果的可靠性, 可以據(jù)此查找誤差較大點和地物測錯點的位置。
根據(jù)外業(yè)碎部點編碼的屬性名稱可以繪制出相關(guān)地物地貌。導(dǎo)入碎部點后依據(jù)遙感影像來大致判斷測區(qū)的基本情況。在南方CASS90成圖系統(tǒng)中按照點號及草圖筆記繪制出相應(yīng)的建筑物信息及其房屋附屬信息。按照順時針方向, 將建筑物的各個碎部點連接起來, 在最后的起終點連接時進(jìn)行閉合。
建筑物會有一些附屬結(jié)構(gòu), 如: 陽臺、廊房、飄樓、室外樓梯、臺階等, 這些附屬設(shè)施應(yīng)單獨表示出來。檐廊等支柱摘要表示, 室外樓梯的繪制要依據(jù)實際測量數(shù)據(jù)來繪制, 圍墻的表示要依據(jù)實際情況而定, 一般情況下繪制出一般圍墻即可, 對于部分含有柵欄的圍墻則根據(jù)比重而定是否需要繪制成柵欄。另外需要注意的是繪制圍墻時應(yīng)注意圍墻的保護(hù)方向, 圍墻的符號應(yīng)朝向院內(nèi), 繪制柵欄時也應(yīng)該注意表示的方向。
道路繪制時, 需具體表示道路的類別、等級及其和其他結(jié)構(gòu)的相互聯(lián)系。在繪制的道路中間標(biāo)注路面的鋪設(shè)原料, 注記出公路的技術(shù)等級代碼和行政等級代碼, 如表3所示。對于規(guī)整的道路測量出一條邊和道路寬度即可, 利用CASS技術(shù)可以完整的繪出。根據(jù)道路的實際寬度和需要注記的等級代碼繪制出相對應(yīng)的道路符號。
表3 公路等級和技術(shù)代碼
繪制完所有碎部點, 完成地物地貌的繪制后, 為了達(dá)到美觀效果, 可對成果圖稍加修飾。
通過使用GPS-RTK控制測量獲取控制點坐標(biāo)、全站儀極坐標(biāo)法碎步測量和CASS繪圖技術(shù)繪制出的建筑物及其附屬設(shè)施的地籍圖(如圖1), 地籍圖精度與實際相比誤差不超過5 cm, 未超出梅州市國土局下發(fā)文件的限額。使用此方法能夠準(zhǔn)確、快速、方便的測量出響水村這種地形及山村房屋地形復(fù)雜的測區(qū), 為下一步進(jìn)行宗地分幅提供依據(jù)。根據(jù)本次實踐項目所使用的測量方法得出一個精度較高的大比例尺地籍圖, 促進(jìn)了測繪技術(shù)的發(fā)展, 同時也為相關(guān)部門進(jìn)行鄉(xiāng)村地籍管理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
圖1 地籍測量繪制部分圖
(1) 經(jīng)過實際操作, 極坐標(biāo)法碎步測量能夠相對準(zhǔn)確的測量情況復(fù)雜的測區(qū)環(huán)境。將測區(qū)根據(jù)控制點分區(qū)單獨測量, 能加快測量速度, 在誤差較大時便于檢查與補(bǔ)測, 測繪山村年久失修的老屋時具有明顯優(yōu)勢;
(2) 應(yīng)對梅州市響水村復(fù)雜地形與鄉(xiāng)風(fēng)文化, 采用極坐標(biāo)法碎步測量將測量總誤差控制在5 cm內(nèi), 完成1: 500大比例尺測圖, 為梅州市后續(xù)做地籍調(diào)查與管理提供相應(yīng)依據(jù), 對于其他山村地籍測量項目具有指導(dǎo)意義;
(3) 測繪技術(shù)在社會中應(yīng)用廣泛, 更多的新測繪技術(shù)亟待發(fā)展, 適應(yīng)項目要求、方便、準(zhǔn)確是測繪技術(shù)的發(fā)展核心, 也為國家進(jìn)行相應(yīng)管理作出貢獻(xiàn)。
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Research on the practice of cadastral mapping of mountain village based on CASS—take Xiangshui village of Meizhou city as an example
Shang Xi, Yuan Yue, Qin Jian, Fu Jinlei
(School of Resources, Environment and Safety Engineering, Work Safety Key Lab on Prevention and Control of Gas and Roof Disasters for Southern Coal Mines, Hunan Key Laboratory of Safe Mining Techniques of Coal Mines, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China)
Taking Xiangshui village in Meizhou city of Guangdong Province as an example, this paper introduces the digital mapping method of mountain village cadastral map, setting out control points by GPS-RTK control survey technology, detailed survey by total station polar coordinate method, indoor CASS mapping , and makes cadastral map of 1:500 large scale. It provides basis for land use management of Meizhou Bureau of land and resources, has guiding significance for relevant survey, and promotes the development of survey technology.
large scale mapping; debris mapping;polar coordinates; CASS mapp
P 258
A
1672–6146(2020)03–0092–04
10.3969/j.issn.1672–6146.2020.03.017
尚璽, shangxi152@163.com, 1272052708@qq.com。
2019–10–20
湖南科技大學(xué)博士啟動基金(E51534)。
(責(zé)任編校: 郭冬生)