任务2.5 地籍测量

地籍与房产测绘 （项目二 地籍调查）
任务2.5 地籍测量
一、地籍测量概述
1.地籍测量的含义
地籍测量：是指在土地权属调查的基础上，利用测绘仪器， 采用科学的方法，在调查区域内，建立地籍控制网，测量每一 宗地的地籍要素和必要的地形要素，绘制地籍图及宗地图，为 土地登记提供依据。

地籍测量同其他测量工作一样，也遵循先控制后碎部、由 高级到低级、从整体到局部的原则。

并按其作用和精度要求，可分为地籍控制测量和地籍细部 测量。

2.地籍测量的内容
地籍测量是为获取和表达地籍信息所进行的测绘工作。

其基本 内容是测定土地及其附着物的位置、权属、数量、质量和利用状况 等以下。

具体内容如下：
（1）地籍控制测量（测量地籍基本控制点和图根控制点）；
（2）界址测量（测定行政区划界线和土地权属界线的界址点坐标）； （3）基本地籍图和宗地图测绘；
（4）面积量算、汇总和分类统计；
（5）进行土地信息的动态监测及地籍变更测量，保持地籍成果资 料的现势性与正确性；
（6）根据土地整理、开发与规划的要求，进行有关的地籍测量工 作。

3.地籍测量的特征
（1）地籍测量是一项具有政府行为的基础性测绘工作；
（2）地籍测量为土地管理或其他行业提供了精确、可靠的 地理参考系统；
（3）地籍测量具有勘验取证的法律特征；
（4）地籍测量技术标准必须符合土地法律的要求；
（5）地籍测量工作有非常强的现势性；
（6）地籍测量技术和方法是对当今测绘技术和方法的应用 集成；
（7）从事地籍测量的技术人员应有丰富的土地管理知识。

4.地籍测量坐标系的选择
地籍测量坐标系统尽量采用国家统一坐标系统，条件不具备的地区，可 采用地方坐标系或任意坐标系。

在我国常用的平面坐标系统有：1954北京坐 标系、1980国家大地坐标系、2000坐标系等，高程基准为1956黄海高程基准 和1985国家高程基准。

1）平面坐标系的选择
（1）1954北京大地坐标系
（2）1980国家大地坐标系
（3）2000国家大地坐标系
（4）WGS—84坐标系
（5）独立坐标系
2）高程基准
（1）1956黄海高程基准
（2）1985国家高程基准
二、地籍控制测量
1.概述
地籍控制测量：是根据地籍图和界址点测量的精度要求，再 考虑测区范围大小、测区内现有控制点数量和等级情况，按控制 测量的基本原则和精度要求进行技术设计、选点、埋石、野外观 测、数据处理等的测量工作。

地籍控制测量的目的：是在测区内建立一个具有一定精度 （要满足测定界址点坐标精度的要求）和密度（要满足辖区内地 籍细部测量的要求）的地籍控制网，为该测区的地籍测量提供一 个准确可靠的定位基准。

地籍控制测量的精度直接影响界址点测量、地籍图测绘和面 积量算的精度，也影响地籍数据库资料更新的质量和效率。

地籍控制测量包括地籍平面控制测量和地籍高程控制测量。

地籍平面控制测量又分为基本控制测量和图根控制测量。

前者 为测区内首级控制网，一般要求布设GNSS网；后者用于地籍细 部测量，又称为加密控制网或图根控制网。

两者构成了测区控 制网的两个不同层次，既可保证测区控制点精度分布均匀，又 可满足测区设站的实际要求。

地籍控制测量除具有一般地形控制测量的特点之外，无论 在精度还是在密度的要求上都有别于地形控制测量：
①精度要求高；
②地籍控制点的密度与比例尺无直接关系；
③地籍控制点的精度与比例尺也无直接关系。

2.籍控制测量的要求
1）地籍控制点的布设
（1）地籍控制点埋石的密度
地籍控制点的密度与测区的大小、测区内的界址点总
数和要求的界址点精度有关，地籍控制点最小密度见表2-3。

表2-3 地籍测量控制点最小密度
测图比例尺 点数/幅 点数/km2
1：500 9 144
1：1000 12 48
1：2000 16 16
（2）地籍控制点点之记和控制网略图
地籍控制点若需要作为永久性保存就必须在地上埋设标 石（或标志）。

基本控制点的标石往往埋设在地表之下（称 暗标石）而不易被发现。

通常一、二级地籍控制点标石的大 部分被埋设在地表之下，在地表的上面仅留有很少一点（高 约2cm）。

为了今后应用寻找控制点方便，必须在实地选点、埋石 后，对每一控制点填绘一份点之记。

所谓点之记：一般来说， 就是用图示和文字描述控制点位与四周地形和地物之间的相 互关系，以及点位所处的地理位置的文件。

该文件属上交资 料。

表2-4为控制点点之记。

表2-4 控制点点之记
点名 牛屯 点号
116
所在图幅 （1：10万） K‐51‐88
标石类型 混凝土桩 经纬度 L:121°31′～122°00′ 土地类别 平地
B:41°20′～41°40′ 建造时间 2008年 土质类别 沙砾 建造单位 北镇市规划局
所在地
北镇市鲍家乡牛屯村
交通路线 北镇到鲍家经岳英山水库到牛屯村
点位略图
详细说明 本点位于牛屯村王伟民家附近的路边 绘图员 赵鹏 填表员 李峰 保管单位
北镇市规划局
日期
2008‐8‐16
15.2m
8.9m 王伟 民家 张少 军家
8.7m
为了更好地了解整个测区地籍控制网点分布情况， 检查控制网布网的合理性和控制点分布等情况，必须 绘制测区控制网略图。

控制网略图要做到随测随绘， 也就是当完成某一等级控制测量工作后，在绘图软件 上立即按点的坐标展出，再用相应的线条连接，这样 不断地充实完成。

地籍控制测量工作完成，控制网略 图也相应的完成。

地籍控制网略图也是上交资料之一。

控制网图略见图2-8。

图2-8 控制网略图示意图
2）地籍控制测量的精度要求
地籍控制测量的精度是以界址点的精度和地籍图的精度 为依据而制定的。

目前地籍控制测量主要采用GNSS测量和导线测量。

精度 指标是GNSS网技术设计的一个重要的量化指标，它的大小将 直接影响GNSS网的布设方案、观测计划以及观测数据的处理 方法。

根据《地籍测量规范》规定，地籍控制点相对起算点 中误差不超过±0.05m。

（1）GNSS测量技术要求
根据《全球定位系统城市测量技术规程》
(CJJ73—2010×)的要求，各等级GNSS网的主要技术规定如 表2-5～表2-11所示。

3.地籍控制测量的方法
1）GNSS测量
（1）GNSS测量简介
GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写。

中文译名应为 全球导航卫星系统。

目前，GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟 的Galileo系统、中国的Compass(北斗)。

由于GNSS技术具有布点灵活、全天 候观测、观测及计算速度快、精度高、点与点之间不要求相互通视等优点， 使GNSS技术在城镇地籍控制测量中得以广泛应用。

在地籍测量中，GNSS测量作业模式主要有经典静态相对定位测量、快速 静态相对定位测量和RTK测量技术。

经典静态相对定位测量的精度可达到毫 米级，通常可作为测区地籍控制测量的首级控制，测区的控制网加密通常可 采用快速静态相对定位测量和RTK测量技术，具点位精度均能达到厘米级。

（2）GNSS 地籍控制网方案设计
GNSS 控制网技术设计的主要依据是《全球定位系统城市测 量技术规程》(CJJ73—2010×)和技术设计书（测量任务书）。

①GNSS 网的精度指标
GNSS 网的精度设计主要取决于网的用途，其精度标准一般 用GNSS 网边长的固定误差和比例误差b 来表示。

各级GNSS 测量中 相邻点间基线长度的确定依据的公式为：
式(2-1)
式中：为标准差，单位为mm ；为固定误差，单位为mm ；b 为比例 误差系数，单位为mm ；d 为相邻点间的距离，单位为km 。

2 6 2 ) 10 - ´ ´ + = d b （ a s
②GNSS网的密度设计
根据《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73—2010×)中的规定，各等级GNSS网中相邻点间的平均距离见表2-4。

其中 二、三四等网相邻点间的最小距离不应小于平均距离的1/2；最 大距离不应超过平均距离的2倍。

一、二级网的距离可在上述基 础上放宽一倍。

③GNSS网连接方式的选择
GNSS网的同步图形有3种基本方式：点连式、连边式和混连 式。

以3台接收机组成的三角形同步环为例，连接方式如图2-9所示。

4 2
3 5 6
1
4 2 3
5 6 1 4 2 3 5
6 1 (a)点连式 (b)边连式 (c)混连式
图2­9 GNSS 同步网的3种连接方式
点连式是最简单的连接方式，所构成的图形几何强度比较 弱，只有少量的非同步图形闭合条件，甚至没有。

边连式是指两个相邻同步的图形之间的两个公共点，所构 成的图形有较多的非同步图形闭合条件，并且有大量的重复观 测边。

所以边连式在布设的网几何强度高，有较高的可靠性指 标，但相应工作量也增大。

混连式是指将点连式和边连式有机结合起来，既能保证网 的几何强度，提高可靠性指标，又适当减少工作量，是常用的 布网方法。

事实上，由于目前GNSS接收机的价格不是太高，而且在测 绘生产中已经普及，因此，GNSS网连接方式基本都采用边连式。

根据GNSS测量用途的不同，GNSS网的独立观测边。

应该构 成一定的几何图形，基本形成包括：三角形网、环形网及星形 网，如图2-10所示。

(c)星形网
(b)环形网
(a)三角形
网
图2­10 NGSS网的基本形式
各自的优缺点：
三角形网几何结构强，具有良好的自检能力，能够有效地 发现观测成果中的粗差，可靠性强，而且平差后网中基线向量 精度分布均匀。

但观测工作量大，特别是接收机数量较少时， 观测时间将非常长。

环形网由含有多条独立基线边的闭合环组成，其图形结构 不如三角形网，网的自检能力和可靠性与闭合环中基线边的数 目有关。

网中非直接观测基线边精度较直接观测边低，相邻点 间的基线精度分布不均匀。

星形网的直接观测边不构成闭合图形，检验和发现粗差的 能力较差。

观测中通常只用两台接收机，作业简单，因此广泛 应用于工程放样、土地勘界等工程中。

（3）GNSS控制网精度标准及其分类
对于各类GNSS网的精度设计主要取决于网的用途。

用于城 市的GNSS控制网的精度标准，可根据相邻点的距离和精度，具 体参照《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73—2010×)中 相应等级的技术规定。

（4）GNSS测量的外业实施过程
GNSS测量的外业实施主要包括准备工作、数据采集和成果 整理3个阶段。

①外业准备工作
外业准备阶段的主要工作是技术设计和选点埋石。

②外业数据采集
GNSS外业数据采集是指用GNSS接收机获取卫星信号，其主 要工作包括天线设置、接收机操作和测站记录等。

③外业成果整理
外业成果整理包括GNSS基线向量解算（GNSS供应商提供的 软件）、计算同步环闭合差、计算异步环闭合差、检查重复基 线较差，检查其是否满足规定的限差，如果超限，分析原因并 重新解算。

对于观测质量不符合要求的基线，应进行重测或补 测。

（5）GNSS控制网平差
经过初步处理的GNSS基线向量经过各项质量检验符合要求 后，以所有独立基线组成GNSS空间向量网，并在WGS—84地球椭 球上进行三维无约束平差。

无约束平差中，基线向量的改正数 绝对值应该符合现行行业标准。

在无约束平差确定的有效观测值的基础上，在国家坐标系 统或城市独立坐标系统下进行的三维约束平差或者二维无约束 平差中，在约束平差中，基线向量的改正数与无约束平差中同 名基线相应改正数的较差应符合现行行业标准。

所有过程均在GPS数据后处理软件中完成。

2）全站仪导线测量
在城镇地区，楼房较多，GNSS信号死角多，所以沿街布设GNSS网具有一定难度。

而导线布设灵活、实施方便，通常用GNSS做完测区首级控制后，再用全站仪导线加密控制点。

（1）导线形式
导线分为单一导线和导线网等多种形式，图2-11（a）为附 合导线，图2-11（b）为闭合导线，图2-11（c）为结点导线， 图2-11（d）为导线网。

（a）附合导线
（b）闭合导线
（c）结点导线
图2-11 导线及导线网示意
（d）导线网
（2）一、二级导线网的布设
目前各大中城市大部分都建了城市控制网，基本能 满足建立地籍控制网的需要。

可直接在城市控制网的基 础上进行一、二级地籍控制测量，一些较小的城镇可能 没有控制网，这就需要从附近的国家控制点引测控制网 到测区，通常使用GNSS技术。

城镇地籍控制测量应以光 电测距导线布设，其布设规格和技术指标见表2-11～表2-16。

（3）图根地籍控制网的布设
城镇地籍测绘中控制网的布设，重点是保证界址点 坐标的精度。

目前一、二级导线的平均边长都在100m以 上，这样的控制点密度对于复杂隐蔽的居民地是不够的， 需要用支导线形式加密点，工作量大而且效率低，精度 也难以保证。

因此，经济而又可靠的方法是布网时增加 控制点的密度。

可在二级导线下，根据实际需要布设适 合的图根导线进行加密。

图根导线的测量方法有闭合导线、附合导线、导线 网等。

表2-18为两个等级的图根导线的技术指标。

（4）全站仪导线测量
全站仪导线测量整个过程包括技术设计、选点、标石 埋设、观测记录和平差计算等主要步骤。

全站仪导线的观 测元素主要是水平角、斜距、竖直角，同时还有观测温度、
气压等元素。

①技术设计
根据测区范围、地形状况、已知国家控制点数量及 分布，确定全站仪导线的等级和规模，拟定布网方案。

②选点埋石
首先依据测区已有小比例尺地形图，在图上选点并 预编号，然后实地踏勘选点，确定最终编号，并现场做 好点之记。

一、二级导线尽量布设成直伸状，点位分布 力求均匀，相邻边长之比不宜超过1：3。

在城镇及郊区 一般需要埋设标石，在城镇街道上一般用钢钉打入水泥 地里。

③绘制网图
根据外业选点情况，绘制测区范围内的控制点网图， 并在图上标注外业需要观测的角度、距离；标注的方法 一般从一条已知边开始按顺时针方向标注。

也可采用三 联脚架法进行导线测量。

④观测记录
全站仪导线测量通常采用三联脚架法施测，三联脚 架法：一般使用三个即能安置全站仪又能安置棱镜的基 础和三脚架。

施测时，如图2-12所示，在测站点2上安置好仪器， 后站点、前站点安置带基座棱镜，2点水平角(即导线前 进方向的左转折角)观测结束后，将1点的棱镜连同三脚 架安置在4点，将2点的全站仪和3点上的棱镜自基座上 取下来，互相对调，此时，2.3点上的三脚架同基座不 能动，在3点上再进行水平角和边长观测，以此类推。

图2-12 全站仪三联脚架法测量示意图
采用三联脚架法的优点：是可以减弱仪器对中误差和目标 偏心差对水平角观测的影响。

主要是减弱仪器对中误差及目标 偏心差对水平角观测的影响，以利于提高水平角观测精度。

在 实测过程中，按规定的格式，手工或自动记录观测导线的转折 角和边长。

⑤控制网平差
控制网外业观测结束后即可进行平差计算。

主要包括：
a．数据整理。

即将控制网外业观测数据整理成控制网内业 平差软件所要求的格式和内容。

b．边长改化。

是指将全站仪测得的控制网中各边斜 距值归算至已知的坐标系统中。

边长改化的步骤是：测距 仪加常数和乘常数改正→气象改正→倾斜改正→归算到椭 球面的改正→投影到高斯面的改正。

c．坐标计算。

目前的导线平差软件除了具有控制网 概算、平差、精度评定及成果输出等功能外，还提供了一 些实用功能，如坐标变换及换带计算等。

3）已有控制成果的应用
在控制测量前应充分收集测区已有控制成果和资料， 并按技术规范的规定和要求进行比较和分析。

凡符合规范要求的已有控制点成果，均应充分利用；当测区已有控制 点的坐标和本次测量所采用的坐标系统不一致时，则应联测已有控制点， 并进行坐标转换，使原有控制资料充分发挥作用。

具体要求如下：
①凡符合《城市测量规范》要求的二、三、四等城市控制网点和一、二级 城市控制网点都可利用。

②对已布设二、三、四等城市控制网而末布设一、二级控制网的地区，可 以以其为基础，加密一级或二级地籍控制网；对已布设有一级城市控制网 的地区，可以以其为基础，加密二级地籍控制网。

③对隐蔽复杂地区，当布设的三级地籍控制仍不够用时，可在需要处加辅 助控制点。

④在利用已有控制成果时，应对所利用的成果有目的地进行分析和检查。

在检查与使用过程中，如发现有过大误差时，则应进行分析，对有问题的 点（存在粗差、点位移动等），可避而不用。

三、界址测量
1.概述
界址点是指宗地边界线上的特征点，即权属界线的拐点。

界址点连成的封闭折线称为界址线。

宗地是指界址线包围的地 块。

界址点是地籍图中最重要的地籍要素。

界址点坐标是指在某一特定的坐标系中界址点地理位置的 数学表达。

界址测量：就是准确地测定界址点的位置的测量工作。

界 址测量分为一般权属单位的界址点、界址线测量工作和行政区 域的界线测量工作。

测定界址点时，应充分利用各级地籍平面控制点作为测站点。

若其不能满足需要时，应进行补充。

但在任何情况下，都不能 用补充的测站点作大面积控制。

补充测站点总的要求是应能保 证精度和可靠性。

2.界址点的分类及其精度指标
《城镇地籍调查规程》将城镇地区的权属界址点分为两类。

街坊外围界址点及街坊内部明显界址点为一类；街坊内部隐蔽 的界址点及村庄内部界址点分二类。

各类界址点的精度指标应 符合表2-19的规定，界址点的坐标取值至0.01m。

3.界址点的测定
界址点的测量方法一般有解析法和图解法两种。

无论采用何 种方法获得的界址点坐标，一旦履行确权手续，就成为确定土地 权属界线的准确依据之一。

1）图解法
在地籍图上量取界址点坐标的方法称为图解法。

采用图解法 量取坐标时，应量至图上0.1mm，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。

利用图解法所测定 的界址点称为图解界址点。

图解法量测界址点坐标的精度较低， 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。

2）解析法
根据角度和距离测量结果按公式计算出界址点坐 标的方法叫解析法。

利用解析法所测定的界址点称为 解析界址点。

在地籍测量中要求界址点精度为±0.05m 时必须用解析法测量界址点。

解析法测定界址点的主 要方法是全站仪坐标法、RTK坐标法。

四、勘界测绘
1.概述
界线既包含行政区域界线，也包含我们通常讲的权属界线。

从广义上讲，所有界线都属权属界线的范畴，狭义的权属界线 测绘上述已经介绍，这里讲的勘界测绘主要是指省级及以下行 政区域陆地的界线测绘。

勘定行政区域界线即行政勘界：是指毗邻行政区的人民政 府在上一级人民政府的指导下，实地明确勘定毗邻行政区之间 的政区界线，并采取一定的技术措施，如树立界桩、进行测绘、 标绘边界线、签订边界线的协议书等，运用法律手段将各级行 政区域界线固定下来，以达到稳定边界且便于管理的目的。

勘界测绘即勘定行政区域界线的测绘工作。

它是在确 定界线实际走向以后，在实地理设界桩，测定界桩点位， 测绘边界地形图，并在地形图上表述边界线走向等工作。

勘界测绘的目的是通过获取和表述行政区域的界线的位置 和走向等信息，为勘界和边界管理工作提供基础资料及科 学依据。

勘界测绘必须在毗邻行政区组成的联合勘界领导小组 的统一领导下，民政、土地、测绘部门密切配合下，由测 绘行政主管部门组织实施。