都昌县农村用地地籍调查控制网的施设

余志 胡水平 谢肖明

（1.江西省测绘地理信息局江西南昌 330025；2.江西远拓测绘有限公司江西赣州 3410000）

都昌县农村用地地籍调查控制网的施设

（1.江西省测绘地理信息局江西南昌 330025；2.江西远拓测绘有限公司江西赣州 3410000）

本文叙述江西省都昌县农村集体建设用地和宅基地使用权地籍调查控制网的施设过程，作者采用三角形全面网来建立地籍调查控制网，实践证明，这是一种有效方法，作者还用数据说明了在平差前确认已知点精度的重要性。

GPS；基线；控制网；E级点；平差

1 工程概要

都昌县位于江西省北部、鄱阳湖东北之滨。东交鄱阳县，隔鄱阳湖南望永修、新建、南昌、余干诸县，西界星子县，北邻湖口、彭泽两县。地跨东经116°02′～116°39′、北纬28°59′～29°38′。面积2227平方千米。下辖24个乡镇。

都昌县人民政府为准确查清全县集体建设用地使用权和宅基地使用权等的权属、界址、面积、用途和位置，形成权属合法、界址清楚、面积准确、地类（用途）明确、图数实地一致的农村地籍调查成果，为建设地籍数据库及管理信息系统和农村集体土地确权登记发证提供基础和依据，需要一个全县坐标系统一、控制点密度合理、精度可靠的GPS控制网。为此，在都昌县域范围内布设了一个65点的E级GPS控制网。（见图1）

2 采用的坐标系统及高程系统

根据《江西省农村地籍调查技术规定》：农村集体建设用地使用权和宅基地使用权的地籍调查采用1980西安坐标系，高斯-克吕格投影任意中央子午线的平面直角坐标系统。在一个县域范围内采用统一的中央子午线。都昌县国土资源局要求全县采用城镇地籍测量相同的中央子午线，即：116度15分00秒，可保证投影长度变形值不大于2.5cm/km的要求。

高程系统采用1985国家高程基准。

3 已有控制资料的分析利用

2003-2004年江西省测绘地理信息局组织施测C级GPS点在都昌县境内共有5个C级GPS点，分别为V025、V047、V598、V023、V088。通过野外现场踏勘，标石保存完好的有V598、V023和V088，作为本项目平面控制网的起算点。

由于在全县布设控制网，需要对起算点进行精度检查，分析起算数据的情况。

以测区中部1个E级点GS15作为起算，在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差，计算3个已知GPS点的边长精度。起算点的边长精度统计见表1。

表1 起算点的边长精度统计

从表1可以看出：已知点边长相对误差均小于1:80000，3个C级GPS点的点位精度符合规范要求，可作为本次E级GPS控制网的平面起算数据。

图1 控制网示意图

4 GPS平面控制测量

4.1 GPS点的选点、埋标和编号

4.1.1 GPS点选点工作主要遵守的原则

（1）远离大功率无线电发射源(如电视台、电台、微波站等),其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道,其距离不应小于50m，以避免电磁场对GPS信号的干扰；

（2）选在交通方便，并有利于其他观测手段扩展与联测；

（3）便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15°；

（4）选点位置可以长期保存，地面基础稳定,不宜破坏。

4.1.2 GPS点埋石要求

（1）E级GPS点在土质基础上现浇标石，规格为:上底面为15cm×15cm，下底面为20cm×20cm，高为40cm的方柱型标石，中心插入长度约为12cm采用模具制作的钢标志，刻注等级和点号，并涂上红油漆。

（2）E级GPS点在水泥路面上标志制作要求为：打入长度约为12cm采用模具制作的钢标志，并刻成20cm×20cm的“口”字型方块，刻注等级和点号，并涂上红油漆。

（3）E级GPS点在高层建筑物上标志制作要求为:采用打毛楼面并打入水泥钉现场浇灌标石，上下底面为20cm×20cm、高为15cm的方柱型标石，中心插入长度为12cm采用模具制作的钢标志，刻注等级和点号，并涂上红油漆。

4.1.3 GPS点的编号

E级GPS点中心标志北方为编号(编号采用E加序号的方法，序号从001开始，如E001)，南方均为GPS-GT(GT为国土简称)。（见图2）

图2 E级GPS点编号

选点、埋标后按要求制作点之记。

4.2 外业数据采集

测区GPS网内共有65个GPS点（其中62个E级点、3个C级已知起算点），为提高网内精度，便于基线解算，全网采用边连式布设成三角形全面网，详见控制网示意图。

（1）为提高观测质量和精度，所有GPS点的外业观测均采用静态定位施测，采用6台接收机同步作业，观测过程中符合以下技术要求：

数据采样率（间隔）10秒

有效观测卫星数≥4

卫星截止高度角为15°

观测平均时段长度≥45分钟

几何图形强度因子PDOP〈6

天线对中精度为2mm

闭合环或符合路线边数≤8

在观测前、后量取天线高，分别从三个方向进行量取，取平均值为最终天线高。

（2）作业前，根据接收机实际数量、GPS网形、卫星可见性预报等，编制观测计划，绘制联测路线，尽量避开PDOP变化较大的观测时段。按照GPS接收机操作手册的规定，在规定的时间内进行同步观测。

4.3 GPS观测数据处理

根据设计书的要求：网平差在1980西安坐标系、WGS-84世界大地坐标系中分别进行解算，选取中央子午线经度为116度15分00秒。

GPS网的基线解算、网平差采用中海达公司研制的最新版平差软件：HGO数据处理软件包(中文版)。

4.3.1 基线解算

基线采用多基线处理模式统一解算，解算后的基线按规定进行检验（包括重复基线、同步环和异步环相对误差较差验算），检查基线向量中误差（rms）、方差比（Ratio）以及天线高等，剔除不良基线，选取满足规程要求的双差固定整数解作为最终基线资料，参与后期网平差计算。

（1）重复基线。经统计：GPS控制网有重复基线21条，其中：基线GS01～GS80（边长6562.4722m）的相对误差为最大值5.44ppm，边长误差为0.0357m。重复基线相对误差统计见表2。

表2 重复基线相对误差统计表

（2）同步环。GPS控制网共检查同步环337个，其中：同步闭合环（GS39-GS59-V023-1）的全长相对误差为最大值5.45ppm（限差为10ppm）。同步环相对误差统计见表3。0～3ppm 3～6ppm最大

（ppm）个数占%个数占%都昌县E级GPS控制网337 327 97.0 10 3.0 5.45

GPS网名称总数

（3）异步环。GPS控制网共检查异步环321个，其中：异步闭合环（GS16-GS30-GS32-GS33）的全长相对误差为最大值13.36ppm（限差为15ppm）；异步闭合环（GS40-GS59-GS65-V023）的全长绝对误差为最大值0.0793m（限差为1.373m）。异步环相对误差统计见表4。

以上统计资料表明基线的各种相对误差符合规范要求。0～5ppm 5～15ppm最大

（ppm）个数占%个数占%都昌县E级GPS控制网321 313 97.5 8 2.5 13.36

GPS网名称总数

4.3.2 三维无约束平差

在WGS-84世界大地坐标系中进行三维无约束平差，GPS网平差计算采用合格的双差固定整数解基线构网。检查GPS基线向量网本身的内符合精度、基线向量间有无明显的系统误差，并剔除含有粗差的基线边。三维无约束基线精度见表5。从表5可以看出：基线向量改正数均满足规范要求，充分说明GPS控制网网有较好的内符精度。

GPS网名称最弱边相对误差［边长名］最弱点点位中误差(cm)都昌县E级GPS控制网1:462069（GS53-GS54）2.27（GS54）

4.3.3 二维约束平差

在确认3个C级GPS起算点的可靠性和精度后，再进行GPS网二维约束平差计算，网平差主要技术指标见表6，各项限差均满足规范要求。

GPS网名称最弱点位中误差（cm）最弱边相对中误差都昌县E级GPS控制网0.97 1:996414

5 GPS高程控制测量

根据《江西省农村地籍调查技术规定》和技术设计书要求，E级GPS点采用拟合高程，即在GPS网平差过程中，利用起算点的水准高程进行大地水准面拟合，然后根据网三维约束平差推导未知点的GPS拟合高程。

6 结论

GPS控制网在观测时要确认已知点的精度和可靠性，当已知点精度不满足规范要求时，要增加其它精度可靠的已知点。

采用边连式布设三角形全面网是建立农村集体建设用地和宅基地使用权地籍调查控制网的一种有效方法，可大大加强网形结构、提高控制点精度、保证足够的控制点密度。