界址点测量.docx

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界址点测量

界址测量

界址点坐标是在某一特定的坐标系中界址点地理位置的数学表达。

它是确定地块（宗地）地理位置的依据，是量算宗地面积的基础数据。

界址点坐标对实地的界址点起着法律上的保护作用。

一旦界址点标志被移动或破坏，则可根据已有的界址点坐标，用测量放样的方法恢复界址点的位置。

如把界址点坐标输入计算机，则可以方便地进行管理和用于规划设计。

界址点坐标的精度，可根据土地经济价值和界址点的重要程度来加以选择。

徳国、奧地利、荷兰等国家对界址点坐标的精度要求很高，一般为±（3、5）cm。

在日本则分为6个等级,具体见表7-1。

表中列出的界址点位置误差是指界址点相对于邻近控制点的误差。

具体的施测精度等级由日本国土厅官房长官确定。

表7-1日本地籍测量规范中对界址点测量精度的规上

精度等级

界址点位置限差

中误差/cm

最大限差/cm

甲1

2

6

甲2

7

20

甲3

15

45

乙1

25

75

乙2

50

150

100

300

在我国，考虑到地域之广大和经济发展不平衡，对界址点精度的要求有不同的等级，具体规定见表7-2。

表7-2《城镇地籍调查规程》中对界址点精度的规定

级

别

界址点相对于对邻近控制点的点位中误差（cm）

相邻界址点之间的允许误差

（cm）

适用范围

中误差

允许误差

—

土

±

±10

地价高的地区、城镇街坊外围界址点街坊内明显的界址点。

二

土

土

±15

地价较高的地区，城饋街坊内部隐蔽的界址点及村庄内部界点。

三

±

土

±20

地价一般的地区。

注：

界址点相对于对邻近控制点的点位中误差系指釆用解析法测量的界址点应满足的稔度要求；界址点问距允许误差是指采用各种方法测量的界址点应满足的精度。

第一节界址点的测量方法

界址点测量方法一般有解析法和图解法两种。

无论采用何种方法荻得的界址点坐标，一旦履行确权手续，就成为确定土地权属主用地界址线的准确依据之一。

界址点坐标取位至0.01mo

（1）解析法。

根据角度和距离测量结果按公式解算出界址点坐标的方法叫解析法。

地籍图根控制点及以上等级的控制点均可作为界址点坐标的起算点。

可釆用极坐标法、正交法.

截距法、距离交会法等方法实测界址点与控制点或界址点与界址点之间的几何关系元素，按相应的数学公式求得界址点坐标。

在地籍测量中要求界址点精度为±0.05m时必须解析法测量界址点。

所使用的主体测量仪器可以是光学经纬仪、全站型电子速测仪、电磁波测距仪和电子经纬仪或GPS接收机等。

（2）图解法。

在地籍图上量取界址点坐标的方法称图解法。

作业时，要独立量测两次,两次量测坐标的点位较差不得大于图上0.2mm,取中数作为界址点的坐标。

采用图解法量取坐标时，应量至图上0.lmmo此法精度较低，适用于农村地区和城镇街坊内部隐蔽界址点的测量，并且是在要求的界址点精度与所用图解的图件精度一致的情况下采用。

通常以地籍基本控制点或地籍图根控制点为基础（视界址点箱度要求）测定界址点坐标。

具体的方法有极坐标法、交会法、内外分点法、直角坐标法等。

在野外作业过程中可根据不同的情况选用不同的方法。

一、极坐标法

极坐标法是测定界址点坐标最常用的方法（如图7-1所示）。

已知数据A（Xa,Ya）,B（X„,Yb）,观测数据B,S,则界址点P的坐标P（Xp,Yp）为：

Xp=Xa+SCOS（AI1+）

Yp=Ya+Ssin（a“+）（7-1）

Y-X

5b-arctan〃：

其中，

Ao—A<

一””

图7-1极坐标法图示

测定B角的仪器有光学经纬仪、电子经纬仪、全站型电子速测仪等，S的测量一般都采用电磁波测距仪、全站型电子速测仪或鉴定过的钢尺。

二、交会法

交会法可分为角度交会法和距离交会法。

1.角度交会法

角度交会法是分别在两个测站上对同一界址点测量两个角度进行交会以确定界址点的位置。

如图7-2所示，A、B两点为已知测站点，其坐标为A（X.、、Ya）、B（Xb,Yd,观测a、B角，P点为界址点，其坐标计算公式（公式推导见有关测量学教材）如下：

Xbcotcr+XAcot0+Yp-YA

（7-2）

也可用极坐标法公式进行计算，此时图7-2中的S=»8sina/sin（18O-a-0）。

其

中Sab为已知边长，把图7-2与图7T对照，将其相应参数代入极坐标法计算即可。

角度交会法一般适用于在测站上能看见界址点位置，但无法测量出测站点至界址点的距离。

交会角ZP应在30*150"的范围内。

A.B两测站点可以是基本控制点或图根控制点。

图7-2角度交会图7-3距离交会

2.距离交会法

距离交会法就是从两个已知点分别量出至未知界址点的距离以确定出未知界址点的位置的方法。

如图7-3所示，已知AOUY,\,）,B（Xb,Yd,观测Si、S2,P点为界址点，其坐标计算公式（公式推导见有关测量学教材）如下：

拆=心+L（X「X』+H（H）'与=乙+厶（匕-5）+H（X〃-X）

（7-3）

式中:

（7-4）

由于测设的各类控制点有限，因此可用这种方法来解析交会出一些控制点上不能直接测呈的界址点。

A、B两已知点可能是控制点，也可能是已知的界址点或辅助点（为测定界址点而测设的）这种方法仍要求交会角ZP在30’〜150°之间。

以上两种交会法的图形顶点编号应按顺时针方向排列，即按B.P、A的顺序。

进行交会时，应有检核条件，即对同一界址点应有两组交会图形，计算出两组坐标，并比较其差值。

若两组坐标的差值在允许范围以内，则取平均值作为最后界址点的坐标。

或把求出的界址点坐标和邻近的其他界址点坐标反算出的边长与实量边长进行检核，其差值如在规范所允许范围以内，则可确定所求出的界址点坐标是正确的。

三、内外分点法

当未知界址点在两已知点的连线上时，则分别量测出两已知点至未知界址点的距离，从而确定出未知界址点的位置。

如图7-4所示，已知A（Xa、YJ,B（X叭Yb）,观测距离SlAP,S产BP,此时可用内外分点坐标公式和极坐标法公式计算出未知界址点P的坐标。

kS2>|

...ET

AS、pS2B•.•

PAB

图7-4内外分点法

由距离交会图可知：

当3=0°,S2Sab时,可得到外分点图形。

从公式中可以看出，P点坐标与,无关，但要求作业人员量出S2以供检核之用，以便发现观测错误和已知点A、B两点的错误。

内外分点法计算P点坐标的公式为：

X_X"必

p1+2,

均_人+几5

P1+兄（7-5）

式中：

内分时，2=5I/S2；外分时，几=—S"S2。

由于内外分点法是距离交会法的特例，因此距离交会法中的各项说明、解释和要求都适用于内外分点法。

四、直角坐标法

直角坐标法又称截距法，通常以一导线边或其他控制线作为轴线，测出某界址点在轴线上的投影位置，量测出投影位置至轴线一端点的位置。

如图7-5所示，A（Xa,Xb）,B（Xb,Y«）为已知点，以A点作为起点，B点作为终点，在A、B间放上一根测绳或卷尺作为投影轴线,然后用设角器从界址点P引设垂线，定出P点的垂足匕点，然后用鉴定过的钢尺量出&和S,则计算公式如下：

S,

s=Sap=Js；+s；,p=arctan（^

将上式计算出的s、B和相应的已知参数代入极坐标法计算公式即可。

这种方法操作简单，使用的工具价格低廉，要求的技术也不高，为确保P点坐标的精度，引设垂足时的操作要仔细。

图7-5直角坐标法

第二节界址点测量的外业实施

一、准备工作

界址点测量的准备工作包括资料准备、野外踏勘、资料整理和误差表准备。

1.界址点位的资料准备

在土地权属调查时所填写的地籍调查表中详细地说明了界址点实地位置的情况，并丈量了大量的界址边长，草编了宗地号，详细绘有宗地草图。

这些资料都是进行界址点测量所必需的。

2.界址点位置野外踏勘

踏勘时应有参加地籍调查的工作人员引导，实地查找界址点位置，了解权属主的用地范围，并在工作图件上（最好是现势性强的大比例尺图件）用红笔清晰地标记出界址点的位置和

权属主的用地范围。

如无参考图件，则要详细画好踏勘草图。

对于面积较小的宗地，最好能在一张纸上连续画上若干个相邻宗地的用地情况，并充分注意界址点的共用情况。

对于面积较大的宗地，要认真地注记好四至关系和共用界址点情况。

在画好的草图上标记权属主的姓名和草编宗地号。

在未定界线附近则可选择若干固定的地物点或埋设参考标志，测定时按界址点坐标的精度要求测定这些点的坐标值，待权属界线确定后，可据此补测确认后的界址点坐标。

这些辅助点也要在草图上标注。

3.踏勘后的资料整理

这里主要是指草编界址点号和制作界址点观测及面积计算草图。

进行地籍调查时，一般不知道各地籍调查区內的界址点数量，只知道每宗地有多少界址点，其编号只标识本宗地的界址点。

因此，在地籍调查区内统一编制野外界址点观测草图，并统一编上草编界址点号，在草图上注记出与地籍调查表中相一致的实量边长及草编宗地号或权属主姓名，主要目的是为外业观测记簿和内业计算带来方便。

二、野外界址点测量的实施

界址点坐标的测量应有专用的界址点观测手簿。

记簿时，界址点的观测序号直接用观测草图上的草编界址点号。

观测用的仪器设备有光学经纬仪、钢尺、测距仪、电子经纬仪、全站型电子速测仪和GPS接收机等。

这些仪器设备都应进行严格的检验。

测角时，仪器应尽可能地照准界址点的实际位置，方可读数。

角度观测一测回，距离读数至少两次。

当使用钢尺量距时，其量距长度不能超过一个尺段，钢尺必须检定并对丈量结果进行尺长改正。

图7-7纵向偏心

使用光电测距仪或全站仪测距，则不仅可免去量距的工作，而且还可以隔站观测，免受距离长短的限制。

用这种方法测距时，由于目标是一个有体积的单棱镜，因此会产生目标偏心的问題。

偏心有两种情况：

其一为横向偏心。

如图7-6所示，P点为界址点的位置，P'点为棱镜中心的位置，A为测站点，要使AP=APZ,则在放置棱镜时必须使P、P'两点在以A点为圆心的圆弧上，在实际作业时达到这个要求并不难；其二为纵向偏心。

如图7-7所示,P、、A的含义同前，此时就要求在棱镜放置好之后，能读出PP',用实际测出的距离加上或减去PP',以尽可能减少测距误差。

这两种情况的发生往往是因为界址点P的位置是墙角。

三、野外观测成果的内业整理

界址点的外业观测工作结束后，应及时地计算出界址点坐标，并反算出相邻界址边长，

填入界址点误差表中，计算出每条边的Aw如的值超出限差，应按照坐标计算、野外勘丈、野外观测的顺序进行检查，发现错误及时改正。

当一个宗地的所有边长都在限差范围以内才可以计算面积。

当一个地籍调查区内的所有界址点坐标（包括图解的界址点坐标）都经过检查合格后，按界址点的编号方法编号，并计算全部的宗地面积，然后把界址点坐标和面积填入标准的表格中，并整理成册。

四、界址点误差的检验

界址点误差包括界址点点位误差、界址间距误差。

表7-3中△，为界址点点位误差，表7-4中的ASi表示界址点坐标反算出的边长与地籍调查表中实量的边长之差，AS?

表示检测边长与地籍调查表中实量的边长之差。

ASi和AS2为界址点间距误差。

表7-3界址点坐标误差表

界址点号

测量坐标

检测坐标

比较结果

X/m

Y/m

X/m

Y/m

Ax/cm

A5/cm

表7-4界址问距误差表

界址边号

实量边长/m

反算边长/m

1边长：

.!

ASi/cm

△S/cm

备注

在界址点误差检验时常用的中误差计算公式为:

（7-6）

第三节用髙精度摄影测量方法加密界址点坐标*

一、概述

用摄影测量方法测定界址点坐标始于20世纪50年代中期。

当时在西方，摄影测量的像点量测中误差为±（12〜15）um（在像片上）。

由于测量仪器可以自动记录坐标，而当时的地面测量仪器尚无自动记录装置，因而摄影测量方法得到快速应用。

当时选择18000'112

000的摄影比例尺，其加密精度可达到±（10、15）cnu

随着摄影质呈的提高和采用地面标志或高精度数学影像匹配技术，像点量测中误差可降到±（3~5）um。

采用带附加参数的自检校平差，用GPS数据和地面测量辅助信息，使加密的精度大大提高，作业也更加方便。

所以自20世纪70年代以来，摄影测量加密的方法在测定界址点的任务中作用极大。

当选15000'18000摄影比例尺时，加密点位精度在西方国家可达到±（3、4）cm。

例如70年代，联邦德国就曾用摄影测量方法测定了193000个界址点的坐标。

虽然利用全站型电子速测仪可能经济、快速和灵活地测定界址点坐标，但是，摄影测量方法在下列场合仍然是经济合算的：

（1）点数很多，例如多于10000个界址点；

（2）地面通视条件不好，而从空中能够看到界址点；

（3）界址点完整且便于在其上布设辅助标志；

（4）不仅要测量界址点，而且要同时制作多用途地籍图。

根据武汉大学（原武汉测绘科技大学）和陕西测绘局进行的试验表明，利用13000摄影比例尺的像片资料和我国的航测內外业作业条件，也能获得±（5~10）cm的高精度加密结果，因此用摄影测量方法加密界址点坐标进行地籍测量是大有前途的。

二、摄影测量方法加密界址点坐标中的问题

1.设置标志和控制检查

所有要测定的界址点应在摄影飞行之前设置标志。

对于不同精度要求的界址点坐标，常用摄影比例尺为13OOO'l8000o标志大小在10、30cm间波动。

如果界标直径已满足要求，则可直接在其顶部和上侧面漆以不同颜色，并在周围布上辅助标志。

如果是新埋设的界址点标石，建议采用带色彩的塑料标。

若需设置更大标志时，可直接用按钮将合乎要求尺寸的塑料圆盘对中界址点固定在塑料标上。

为了进行控制检查，在布设标志的同时，用钢尺或测距仪器量测两界址点间的距离。

这些距离也可直接从地籍调查表中的宗地草图中获取。

在奧地利，每个界址点至少必须量两个距离，这些距离值既可简单地用来检查摄影测量加密的点位精度，也可以作为观测值在区域网中进行联合平差。

2.根据精度要求选择摄影比例尺

首先可以用两界址点间的距离差作为误差来讨论。

设用摄影测量加密方法求出Sp,地

面实测为St,则距离差为Sp-S,

当取最大误差为3倍中误差时：

（7-7）

又设像片比例尺分母为mb,像片坐标量测中误差为。

..（urn）,则（cm）由下列求出:

%10000

（7-8）式中，表示由坐标转换成距离。

假设地面两次独立的距离量测最大误差也取厶S论（cm）,则=Mmax/3J5。

于是可求得在一定要求精度限差△Sm*和已知像点量测精度op时，允许的摄影比例尺分母：

（7-9）

表7-4列出了ASg和为不同值时的nu,因此，可以根据界址点精度要求和像片坐标量测精度来选择摄影比例尺。

此时是针对带自检校的光束法区域网平差和联合地面相对控制的联合平差而提出的要求。

如果用点位误差作为误差限值，则AS“为点位误差限值的倍，然后查表7-4即可。

表7-4△S_和5,不同取值的mb

AS««/cm

丿Um

4

8

12

16

10

4166

2083

1389

1024

20

8333

4166

2788

2083

除比例尺外，还有一个主距问题。

由于地籍测量只考虑点的平面位置，高程精度可不顾及。

因此人们往往优先采用长焦距摄彫机，以使航高不致于过低，同时减少了地面高层建筑和树木的阴影。

3.区域网平差中平面和高程控制点的要求

区域网平差采用带附加参数的光束平差，并可与地面观测值进行联合平差。

所有像点坐标应用精密的单像或双像坐标量测仪或解析测图仪量测，自动记录框标和像点坐标，最好能进行在线空中三角测量。

由于每片上界址点数量很多，故平差程序不能限制每片上的界址点数量。

用摄影测量方法加密界址点坐标是高精度点位加密，平面控制取密集周边布点（i=2b）,即每跨两条基线布一平面控制点（在区域网内部则不需要布平面控制点），此时，区域网加密的平面精度理论上可达到其中为单位权中误差。

尽管只需要界址点的平面坐标，但在区域中仍需要布设适量的高程控制点，以保证高程测定误差所造成的模型变形（倾斜、弯曲等）对平面位置的影响远小于像片坐标量测误差的影响。

此时，高程控制点间隔可以推导出来。

根据Ebner教授研究结果，区域网加密的高程理论精度为：

az*a/o«=+（独立模型法）

。

“尢/。

匸+><（光束法）（7-10）

根据经验，式（7-9）独立模型法与光束法平差的单位权中误差大致存在犬=0。

的关系。

单模型中。

x”对平面的影响可由图7-8导出：

假设允许的出"E2,则得到允许的高程控制点间的跨距:

设b二92価（60%航向重叠），mb=8000,当h^=100m时，ir般=7,i光林二8。

其中，b为摄影基线在像片上的长度。

图7-8。

十对平面的彩响可见，为保证高精度平面加密，也需要有适量的高程控制点。

如果利用摄站点的GPS数据，则不仅高程控制点可以不要，而且平面控制也可以大量节省。

4•地面控制点系统误差处理

由于高精度摄影测量加密的不断提高，很可能出现控制点精度低于摄影测量平差坐标精度的情况。

因此，从理论上讲，必须将控制点坐标作为具有相应权的观测值参加区域网平差。

这样做的结果是在控制点上获得相应的坐标改正数。

如果用平差坐标代替原控制点坐标，则意味着在每次摄影测量加密后就要修改一次控制点坐标。

但是从实用上讲，每平差一次就改变一次控制点坐标，会导致控制点管理上的麻烦，如控制点在区域网平差后仍用原坐标值，则它们与其周围的摄影测量加密后坐标会产生较大的矛盾。

目前，国外采用下列办法来解决这个矛盾：

作为控制点的坐标在一定时间内保持不变，而采用最小二乘配置法将所有摄影测量平差坐标稍加变动，以消除网中的内外业成果的矛盾。

经过一个长时间的周期后再利用全部像片资料，进行全区的统一联合平差，用平差后的控制点坐标代替原来的控制点坐标，同时更新界址点坐标数据库。

5.地面附加观测值的处理

上面已提到的控制检查数据，可以按上文联合平差原理作为另一观测值方程列出，通过严格的联合平差以提高解算的精度和保证每个权属单位用地范围的相对精度，也可以用分步平差的方法，即利用现有的带附加参数的自检核光束法区域网平差，以荻得界址点的加密坐标。

作为下一步平差，则列出距离观测值的误差方程式。

其误差方程式推导如下。

设相邻两界址点i和j,其地面实量数据为s“，第一步解出的结果为（x「，y「），（xAyi°）,反算出的水平距离为S°ljt则有误差方程式：

气=AX；+AXj-d”+dijYi-ls

（7-⑵

罗-里,,0

cij=0'"ij=—e—'人=Sij_Sjj

其中，九5O

当相邻三个界址点在一直线上时，则有三点共线条件方程；如果三点连成的两直线正交,则有正交条件方程。

把上面误差方程写成矩阵形式，则有：

Vs=BsX—Lx

X的权阵为Ps。

上式用间接平差方法即可解算出界址点坐标的改正数X,并对第一步的平差结果进行改正。

如果第二步条件平差中，坐标改正数的权按第一步平差的未知协因素阵求出，则两步解法也是严密的。

如果能做到每个界址点都有两条实测边长作为观测值参加平差，则平差结果是相当好的。

如有三点共线和正交条件，则变成附有条件的间接平差。

三、摄影测量平差方法提供密集控制网格

由于摄影测疑区域网有利于平面精度分布，尤其是当采用密集周边（i=2b）布点时，精度分布均匀，而且几乎与区域大小无关，可以达到与像片坐标量测相同的精度，所以可以用摄影测量方法为界址点坐标的测定提供一个十分均匀的控制网格。

这些格网点的坐标测定精度,可达到土'3）cm,而且点距在100'200m之间。

它们将是地籍测量和将来的变更地籍测量的基础。

在城市，当不可能直接从像片立体对上测定界址点（如壇角等）时，就可以利用这个控制网格，在实地测定界址点坐标。

在上述情况下，摄影测量加密必须从高级控制网出发。

向其提供的周边控制点精度应不超过lcm,以±（3~5）cm为宜。

例如，在联邦德国的巴伐利亚和下萨克森，曾从高一级三角测量网出发，用摄影测量加密出点距约为100m的控制格网，供坐标地籍测量等方面应用。

在加拿大，曾用摄影测量方法从二等网加密三等网。

四、摄影测量方法加密界址点的作业要点

根据《城镇地籍调查规程》的规定，界址点对于邻近基本控制点的点位中误差不超过土5cm,二类界址点（内部隐蔽处）中误差为土7.5cm,最大允许误差为2倍中误差，这是摄影测量加密界址点的基本要求。

根据上述要求和试验，摄彩测量加密界址点的作业要点如下：

（1）选择近期摄影的影像分辨率（镜头构像所能再现物体细部的能力）高的像片。

为此，航摄时要选用镜头分解力高、透光能力强、畸变差小、压平质量好和内方位元素准确的航摄仪，如威特RC-10、RC—10A,RC—20及蔡司LMK等航摄仪进行航摄。

航摄软片选柯达、航徵一一II软片等。

（2）提高像片地面分辨率（像片上能与其背景区别开来的最小像点所对应的地面尺寸）。

地面分辨率D用下式表示：

D=Mt,/R=H/RXf（7-13）

式中，R为影像分辨率，H为航高，f为摄影仪主距。

（3）提高判点和刺点精度。

欲使加密界址点的中误差达到或小于±5cm的精度，提高地面点的判点精度是不可忽视的。

因此，按前述布设地标，能大大提高判点精度。

若利用自然点作为图根点，应注意选择成像清晰的田角、房基角和交角良好的路叉口。

转刺点必须使用精密立体转点仪，如威特厂的PUG-4转点仪、欧波同厂PM-1转点仪等。

规范规定，转刺点的孔径大小和转点误差不超过0.06mm,加密连接点和测图定向点必须一致。

（4）使用精密立体坐标量测仪量测坐标。

进行像点坐标量测是电算加密的主要工序之一。

旧式的立体坐标量测仪量测精度为土5um,采用先进的精密立体坐标量测仪，精度可达到±（「2）um。

例如，徳国欧波同厂生产的PSK-2精密立体坐标疑测仪，直读精度可达1Umo

作业时，由于量测点数非常多（像控点、界址点、图根点等），坐标量测仪必须带有自动记录装置，最好是在线量测系统。

（5）为达到外业像控点对内业加密的有效控制，外业像控点采用密周边布点（i=2b）,以保证加密点精度等于像点坐标量测精度。

高程控制为锁形布点，其跨度按式（7-9）确定。

（6）选用严密的平差方法。

前已述及，釆用自检校法区域网平差，或称带附加参数的区域网平差，把可能存在的系统误差作为待定未知参数，列入方程组中进行整体平差运算，以消除系统误差，可提高加密点精度。

绘的含义及其内容。

第4节勘界测绘

一、勘界测绘概述

中国在行政区划问题上，从秦朝设立郡县到20世纪80年代，从未全面精确划定过行政区划界线。

我国各级行政区域的界线绝大部分为传统习惯线，缺乏能够准确描述边界位置及其走向的文字和图纸资料。

当界线位置位于河流之中或没有明显边界地物的平坦区域等处时，容易造成