第33卷第6期201012测绘与空间地理信息
GEOMATICS ＆SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY
Vol．33，No．6Dec．，2010
地籍测量补测的方法及精度分析
1，21，3
董志海，何腾飞，何
111诚，刘柯珍，冯仲科
（1．北京林业大学测绘与3S 研究中心，北京100083；
2．北京市测绘设计研究院，北京100091；
3．中国人民解放军防空兵指挥学院，河南郑州450000）
摘
要：基于地籍测量中存在界址点坐标未知、界址标志丢失，在初次查图阶段需要补测，且补测部分具有面积
分布琐碎、精度要求高等问题；分析了地籍测量中对数据的精度要求，提出独立坐标系统测量数据，运用CASS 小、
软件转换数据的测量方法，与传统的补测方法进行比较并结合实例对误差进行精度分析。得出该方法省工、省资、省时，能够达到国家技术规程的精度要求。关键词：地籍测量；补测；独立坐标系；精度分析中图分类号：P273文献标识码：B 文章编号：1672－5867（2010）06－0029－03
Research on the Method of Additional Survey in Cadastral Survey
and Precision Analysis
23
DONG Zhi －hai 1，，HE Teng －fei 1，，HE Cheng 1，LIU Ke －zhen 1，FENG Zhong －ke 1
（1．Institute of GIS RS ＆GPS ，Beijing Forestry University ，Beijing 100083，China ；2．Chinese Academy of Forestry Science Institute of Wood Industry ，Beijing 100091，China ；
3．People＇s Liberation Army Air Defense Command College ，Henan 450000，China ）
Abstract ：Based on the problems in the cadastral survey which existed unknown boundary point ，lost boundary marks ，required the ad-ditional survey with small area ，trivial distribution and high precision in the initial stages of checking maps ，this paper analysis the ac-curacy requirements in cadastral survey ，and put forward a method of measuring dates with independent coordinate system and conver-ting dates with CASS software ，also made precision analysis of the errors with an example compared with traditional methods．The result showed the method could be able to reach the accuracy of state technological regulations and saved time and labor．Key words ：cadastral survey ；additional survey ；independent coordinate system ；precision analysis
1
1．1
地籍图的基本要求及存在的问题
地籍图的基本要求
地籍管理是土地管理的基础，表述每宗土地的位置、
达到自己的使用目的，地籍图基础图件进行补充和加工，
图面精度应不低于同类比例尺地形图的图面精度。
1．2地籍测量中存在的问题
由于历史和人为原因，地籍测量中，我国众多国有土
权属、界线、面积和用途。地籍图是地籍管理的基本要为不动产产权管理、税收、规划、市政、统计、环保等提素，
供定位系统和基础资料。地籍测图工作政策性强，技术要求高，工作量大，必须在测区内无一遗漏地获取和表述每每一地块的范围分布（包括边界线和界址点的位置）、每地块的数量（面积）、每地块的质量（等地块的权属、
级）、每地块的利用现状等。可见，地籍图既要达到多用途的目的，又要有较高的精度标准，以便于用户利用这种
收稿日期：2010－01－11
地籍资料不全，施测过程中界址点坐地地籍权属不明确，标未知、界址标志丢失等现状，导致在地籍管理法制化的进程中，引发了大量的土地权属争议，如何根据土地使用
以及原始资料确定地籍的权属及边界是一个亟待现状，
解决的问题。本文结合十堰市的实际情况，提出了解决问题的方案。十堰市位于湖北省的西部，是一个山城，高差变化大，地形复杂，以前很大一部分建筑是依地形建造的所以杂乱无章，沿街的界址点因人流量大而导致界址
基金项目：国家863目标导向精密光电角距测量定位关键技术及低成本智能化仪器研制项目（2009AA12Z327）资助
作者简介：董志海（1978－），男，河北易县人，工程师，地图学与地理信息系统专业在读硕士研究生，主要研究方向为测绘与3S 技术。
30
测绘与空间地理信息2010年
点标志丢失，在初次与权调合图时，需要对部分界址点进行补测，需补测的界址点分布分散无规律，具有面积小、分布琐碎、精度要求高等问题。针对湖北省十堰市茅箭区地籍测量现状，运用独立坐标转换原理，把在补测中建通过南方测图软件立的独立坐标系下的碎部点坐标，
CASS 中坐标转换功能把所测碎部点独立坐标转化为某一规定坐标系下的高斯坐标。
(y )(
x =
转换参数的计算
：
cos β－sin β－sin βcos β
)(Y －Y )
X －X E
E
（2）
2
2．1
传统地籍图补测的方法及适用情况
简易补测法
1）简易直接补测法
一般使用钢尺或皮尺、圆规、三角尺等简单测量工具，运用比较法、截距法、距离交会法、直角坐标法、延长线截距法等将地物补测到调查底图上。该方法适用于补测地物较小或较规整、四周有较多实地与影像对应的明显地物点作为控制的情况。
2）简易间接补测法
是指利用收集的与补测地物有关的图件资料，如设计图、竣工图等，将图件资料上的有关调查内容，采用透绘法、转绘法等，标绘在调查底图上的一种方法，适用于已有相关资料的地区。标绘后对其标绘内容进行实地核实确认，当与实地的位置、界线不一致时，按实地现状修改确认。精度要求：透绘法，两图套合界线应目视重合，位移不大于图上0．3mm ；转绘法，误差不大于图上1. 0mm 。
Fig．1
图1独立坐标转高斯坐标
Transforming independent coordinate
into Gaussian coordinate
y 1），（x 2，y 2）或设已知独立坐标系中两点坐标为（x 1，
y 1）以及与另一点的距离，一点坐标（x 1，该两点的大地坐Lʎ 1，Hʎ 1），（Bʎ 2，Lʎ 2，Hʎ 2），大地坐标如果未知，标为（Bʎ 1，
则可利用一点单点定位结果以及由基线向量推得的另一
点大地坐标。首先由大地坐标转化成3维空间直角坐标（x 1，y 1，z 1），（x 2，y 2，z 2）。
{
X =（N +H ）cos Bʎ cos Lʎ Y =（N +H ）cos Bʎ cos Lʎ Z =（N （1－e 2）+H ）sin Bʎ
2．2坐标展绘法N =a /其中：e 为第一偏心率；N 为卯酉圈曲率半径，－e sin Bʎ （a 为椭球长半径）将椭球长半径增加da ，使椭球面与独立坐标系的投
da 之值等于投影面的正常高H 0加上测区平影面相重合，
均高程异常ζ0，即da =H 0+ζ，则由空间坐标就可算出对
L 1，H 1），（B 2，L 2，H 2）。应于椭球上的大地坐标（B 1，
L' =arctan （Y /X）
B =arctan （（Z +Ne 2sin B' ）/+Y H' =（X +Y ）/cos B －N
+Y ）纬度需经迭代计算求得，初值为arctan （Z /在椭球上以L 1为中央子午线计算两点的高斯坐标（X' 1+Y' 1），（X' 2+Y' 2）及方向角A' 12，令X' D =X' 1－x 1，Y' D =Y' 1－y 1，Y' D ，β' =A' 12－α12，以X' D ，β' 为转换参数计算独立坐标系原点的高斯坐标，由此可算得旋转参数为β=A 12－α12，平移参数取已知的第一点的高斯坐标与经β角逆时针旋转后的坐标之差。
由此可推断出如果有许多个已知独立坐标点，则在计算转换参数时只需要两个点并且这两点的大地坐标是已知的，求得转换参数后把其他点转到高斯坐标，平差计算时固定各点的平面位置进行平差。一般而言，计算转
［4］
换参数的点与平差计算时3维固定约束点是一致的。
土地权源资料中已有界址点坐标成果数据的，可根据坐标进行展绘，并统一坐标系统以获得用地范围图形的方法。
2．3仪器补测法
GPS 等仪器设备，指利用全站仪、进行地物补测的方法：根据先控制后碎步的原则，通过做导线或运用GPS 求然后进行碎步测量，补测地物点坐标，得控制点的坐标，
将坐标直接展绘到土地利用现状图上，按实地界线走向连接坐标点
［2］
。该方法适用于补测地物范围大、不规整
及用简易补测法无法补测的情况，对于大型新增线状地物，如高速公路、铁路、工矿企业等，一般应采用仪器补测法
［1］
。
3
3．1
独立坐标系统在补测中的运用
独立坐标转换为参考高斯坐标
［3］
独立坐标系可以认为是基于一种国家坐标系的参考椭球，只是由于投影面及坐标轴的指向不同，因此可通过一定的平移和旋转便可得到高斯坐标系。独立坐标系与高斯坐标系两者的转换关系如图1所示。
独立坐标转换到高斯坐标为：
X E X cos β－sin β=+Y sin βcos βY E
()()()(y )
x
（1）
3．2算例
高斯坐标转换到独立坐标为：
B ），在测区使用两个控制点（A ，假设A 点坐标为
第6期
董志海等：地籍测量补测的方法及精度分析
表3点位精度比较Comparison of points ’precision
X /m479963．524480072．414479988．618479988．613479983．653479983．641479971．022479971．029479967．989479967．953479949．275479949．266479952．671479952．683
Y /m3610412．8203610558．6723610482．5293610482．5153610487．8283610487．8313610485．8193610485．8113610486．2323610486．2343610484．3533610484．3423610471．4543610471．
460
1．2
0．6
0．9
1．1
3．6
0．2
0．7
0．8
1．2
0．3
0．5
1．4
31
（400，300，100），B 两点的水平距离为运用全站仪测得A ，
182．238m ，假设B 点在A 点的正北方向（任何方位都可300，假设为正北方向），这样得出B 点坐标为（582．238，100）。将全站仪架设在A 点上，以B 点为后视进行测量，测得44个点（见表1）。回到内业运用Cass 7．0，进行地物编辑坐标转换（如图2所示），将独立坐标的数据转换成高斯坐标系（见表2）
。
点号
Tab．3
A （控制点）B （后视点）
C1C2D1D2E1E2F1F2G1G2H1H2
ΔX /cmΔY /cmΔL /cm
1．491．241．063．611．421．34
Fig．2
图2CASS 坐标转换
CASS coordinate transformation
4结束语
1）经点位精度比较发现
Tab．1
点号A B C D E F G H
表1工程独立坐标
Project independent coordinate
x 300．000300．000278．379271．222262．291259．610245．722256．173
y 400．000582．238470．958472．235463．058461．572448．856440．
541
独立坐标系所测碎步点的精度满足地籍测量的精度根据十堰市第二次土地调查文件汇编规定，界址点要求，
与界址点、界址点与邻近地物点、界址点与邻近图根点允许误差为ʃ 10cm 。
2）传统地籍图补测的方法都有使用的局限条件简易补测法适用于补测地物较小或较规整、四周有较多的实地与影像对应的明显地物点作为控制的情况或有相关资料的地区，并且使用过程烦琐精度不能保证；坐标展绘法要求土地权源资料中要有界址点坐标成果数据，但现实资料中没有界址点的坐标数据或由于其他原因提供的数据不准确；传统仪器补测法本着先控制后碎步的原则，在现实使用中需在测量之前收集控制点坐标，而查图补测过程中不能确定使用的控制点。独立坐标系
首先适合任何情况；其次在查图过程中就在补测运用中，
Tab．2
点号A1B1C1D1E1F1G1H1
表2转换后的高斯坐标
Gaussian coordinate after transformation
x 479963．524480072．414479988．618479983．653479971．022479967．989479949．275479952．671
y 3610412．8203610558．6723610482．5293610487．8283610485．8193610486．2323610484．3533610471．
454
可以实施补测方便简洁，精度高。
在大面积很多组仪器同时进行地形地籍施测的过程中，如来不及先做控制，可利用独立坐标系先施测，在假设的点上做标记，然后进行坐标转换，这样可让控制和碎步同时进行，大大提高了工程进度。
参考文献：
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［4］刘大杰，刘经南，刘国辉．GPS 与地面测量数据的三维联
J ］．测绘学报，1994，23（1）：15－22．合平差［
在高斯坐标系下，再以A 点为控制点，后视B 点，并将测得的坐标与独立坐标系下转换成的高斯坐标进行点
见表3。位精度比较，
［责任编辑：王丽欣］