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武大詹长根版《地籍测量学》原版 第七章 界址测量


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第七章

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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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。德国、奥 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
精度等级 甲 甲 甲 乙 乙 乙 1 2 3 1 2 3

日本地籍测量规范中对界址点测量精度的规定
界址点位置限差 中 误 差 /cm 2 7 15 25 50 100 最 大 限 差 /cm 6 20 45 75 150 300

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 界址点相对于对邻近控制 点 的 点 位 中 误 差 (cm) 中误差 ± 5.0 ± 7.5 ± 10.0 允许误差 ± 10.0 ± 15.0 ± 20.0 级 一 二 三 别 相邻界址点之间 的允许误差 (cm) ± 10 ± 15 ± 20

适用范围

地 价 高 的 地 区 、城 镇 街 坊 外 围 界 址点街坊内明显的界址点。 地 价 较 高 的 地 区 ,城 镇 街 坊 内 部 隐蔽的界址点及村庄内部界点。 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 采 用 解 析 法 测 量 的 界 址 点 应 满 足 的 精 度 要 求 ;界 址点间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主用地界址线的准确依据之一。界址点坐标取位 至 0.01m 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com ( 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 。
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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。可采用极坐标法、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 0.1mm 。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 精 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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com

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(X A , Y A ) , B(X B , Y B ) ,观 测 数 据 β , S ,则 界 址 点 P 的 坐 标 P(X P , Y P ) 为 : X P =X A +S cos( ? AB + ? ) Y P =Y A +S sin( ? AB + ? ) 其 中 , ? AB = ? AB ? arctan (7-1)

YB ? Y A XB ? XA

图 7-1

极坐标法图示

测定β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 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 A 、 Y A ) 、 B(X B , Y B ) ,观 测 α 、 β 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 :

XP ?

X B cot ? ? X A cot ? ? YB ? YA ? ? ? cot ? ? cot ? YB cot ? ? YA cot ? ? X B ? X A ? ? YP ? ? cot ? ? cot ? ?
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(7-2)

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也 可 用 极 坐 标 法 公 式 进 行 计 算 , 此 时 图 7-2 中 的 S ? S AB sin ? / sin(180 ? ? ? ? ) 。 其 中 S AB 为 已 知 边 长 , 把 图 7-2 与 图 7-1 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 ∠ P 应 在 30 o ~150 o 的 范 围 内 。 A 、 B 两 测 站 点 可 以 是 基 本 控 制 点 或 图 根 控 制 点 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com

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 A(X A , Y A , ) , B(X B , Y B ) , 观 测 S 1 、 S 2 , 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 :

X P ? X B ? L( X A ? X B ) ? H (YA ? YB )? ? YP ? YB ? L(YA ? YB ) ? H ( X B ? X A ) ?
式 中 : 测 绘 信 息 网 www.othermap.com
2 2 ? S AB ? S12 ? S2 L? ? 2 2 S AB ? ? 2 S2 2 ? ? L H? 2 ? S AB ?

(7-3)

(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 量 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 ∠ P 在 30 o ~ 150 o 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(X A 、 Y A ) , B(X B 、 Y B ) , 观 测 距 离 S 1 =AP , S 2 =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 。
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o

7-4

内外分点法

由 距 离 交 会 图 可 知 : 当 β =0 , S 2 < S AB 时 , 可 得 到 内 分 点 图 形 ; 当 β =180 o , S 2 > S AB 时,可得到外分点图形。 从 公 式 中 可 以 看 出 ,P 点 坐 标 与 S 2 无 关 ,但 要 求 作 业 人 员 量 出 S 2 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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 内外分点法计算 P 点坐标的公式为:

XP ?

X A ? ?X B ? 1? ? ? Y ? ?YB ? ? YP ? A 1? ? ?

(7-5)

式 中 :内 分 时 , ? ? S1 / S 2 ;外 分 时 , ? ? ? S1 / S 2 。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(X A ,X B ) ,B(X B , Y B ) 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 P1 点 , 然 后 用 鉴 定 过 的 钢 尺 量 出 S 1 和 S 2 , 则 计 算 公 式 如 下 : 测 绘 信 息 网 www.othermap.com
2 S ? S AP ? S12 ? S 2 , ? ? arctan(

S2 ) S1

将 上 式 计 算 出 的 S、 β 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

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第二节

界址点测量的外业实施

一、准备工作测绘信息网 www.othermap.com
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 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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内的界址点数量,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 7-6 横 向 偏 心

图 7-7

纵向偏心 96

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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 题 。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=AP ′ ,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 、 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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com

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 △ 1。 如 △ 1 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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com

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 △ s 为 界 址 点 点 位 误 差 ,表 7-4 中 的 △ S 1 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 , △ S 2 表 示 检 测 边 长 与 地 籍 调 查 表 中 实 量 的 边 长 之 差 。 △ S1 和 △ S2 为 界 址 点 间 距 误 差 。
表 7-3 界址点号 测量坐标 X/m Y/m 界址点坐标误差表 △ x /cm 比较结果 △ y /cm △s 检测坐标 Y/m X/m 表 7-4 界址边号 实 量 边 长 /m 反 算 边 长 /m

界址间距误差表 检 测 边 长 /m △ S 1 /cm △ S 2 /cm 备注

在界址点误差检验时常用的中误差计算公式为:

m??

???? ? ?
2n

??
i ?1

n

2 i

2n

( 7-6 )

第三节
一、概述

用高精度摄影测量方法加密界址点坐标 *

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) μ m ( 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 1 ? 8 000~1 ? 12 000 的 摄 影 比 例 尺 , 其 加 密 精 度 可 达 到 ± (10~15)cm 。
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随着摄影质量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) μ m 。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 1 ? 5 000~1 ? 8 000 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 193 000 个 界 址 点 的 坐 标 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 : 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (1) 点 数 很 多 , 例 如 多 于 10 000 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 1 ? 3 000 摄 影 比 例 尺 的 像 片 资 料 和 我 国 的 航 测 内 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 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 1 ? 3 000~1 ? 8 000 。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。在奥地利,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 S P ,地 面 实 测 为 S t , 则 距 离 差 为 ?S ? S p ? S t 。 当取最大误差为 3 倍中误差时:

?S max ? 3 ? s2p ? ? s2t

(7-7)

又 设 像 片 比 例 尺 分 母 为 m b , 像 片 坐 标 量 测 中 误 差 为 σ P ( μ m) , 则 ? S P (cm) 由 下 列 求 出 :

?S ?
P

2 mb ? p 10 000
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(7-8)

式中,

2 表示由坐标转换成距离。
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假 设 地 面 两 次 独 立 的 距 离 量 测 最 大 误 差 也 取 △ S max (cm) ,则 ? ST ? ?S max / 3 2 。于 是 可 求 得 在 一 定 要 求 精 度 限 差 △ S max 和 已 知 像 点 量 测 精 度 σ P 时 , 允 许 的 摄 影 比 例 尺 分 母 :

mb ?

10000?S max 6? P

(7-9)

表 7-4 列 出 了 △ S max 和 σ P 为 不 同 值 时 的 m b , 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 △ S max 为 点 位 误 差 限 值 的 可。 表 7-4 △ S max 和 σ P 不 同 取 值 的 m b σ p/μ m
mb △ S m ax /cm 10 20 30 4 166 8 333 12 500 2 083 4 166 6 250 1 389 2 788 4 166 1 024 2 083 3 125 4 8 12 16

2 倍 ,然 后 查 表 7-4 即

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影机,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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 σ x,y ≈ (0.87 ~ 1.00) σ 0 ,其 中 σ 0 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 : σ z 最 大 / σ mz =0.27+0.31i ( 独 立 模 型 法 ) σ z 最 大 / σ o =(0.39+0.19i) × 1.5 ( 光 束 法 ) 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 σ z 关系。 单 模 型 中 σ z 最 大 对 平 面 的 影 响 可 由 图 7-8 导 出 :
最大

(7-10) ≈ 1.5 σ 0 的

?S ? hmax? z 最大 / b
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假 设 允 许 的 ?S ? ? 0 mb / 2 , 则 得 到 允 许 的 高 程 控 制 点 间 的 跨 距 :

bmb ? ?i独模法 ? 0.93h ? 0.87 ? max ? bmb ?i ? 4.89 光束法 ? ? 0.57hmax ?
设 b=92mm(60% 航 向 重 叠 ) , m b =8 000 ,当 h max =100m 时 , i 为摄影基线在像片上的长度。
独模法

(7-11)

=7 , i

光束法

=8 。其 中 , b

图 7-8 σ z 最 大 对 平 面 的 影 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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 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,以获得界址点的 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 ij ,第 一 步 解 出 的 结 果 为 (X i o , Y i o ) , (x j 0 , y j0), 反 算 出 的 水 平 距 离 为 S0i j, 则 有 误 差 方 程 式 :

VSij ? ?cij ?X i ? cij ?X j ? d ij ?Yi ? d ij Y j ? l s
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0 X0 j ? Xi 0 S ij

其 中 , cij ?

,d ij ?

Y j0 ? Yi 0
0 S ij

0 ,l s ? S ij ? S ij 。

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 P S 。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 量 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 ± (1.5~3)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 墙 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 1cm , 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 ± 5cm , 二 类 界 址 点 ( 内 部 隐 蔽 处 ) 中 误 差 为 ± 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,摄影测量加密界址点的作业要点如 下 : 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (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 一 20 及 蔡 司 LMK 等 航 摄 仪 进 行 航 摄 。航 摄 软 片 选 柯达、航微——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= Mb/ R= H/ R×f 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
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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 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (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 ± 5 μ m ,采 用 先 进 的 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 ,精 度 可 达 到 ± (1~2) μ m 。例 如 ,德 国 欧 波 同 厂 生 产 的 PSK-2 精 密 立 体 坐 标 量 测 仪 ,直 读 精 度 可 达 1μ m。 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 , 采 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。

第四节 勘界测绘
一、勘界测绘概述测绘信息网 www.othermap.com
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,容易造成土地争议,甚至引起争议双方的冲突,给边界管理工作带来困难,影响 社会生产活动的正常进行,制约国民经济的健康发展。 为了与社会生产力的发展水平相适应,保证各级政府部门制定社会经济发展的长期规 划 , 我 国 在 1986 年 开 始 在 新 疆 昌 吉 回 族 自 治 州 进 行 勘 界 试 点 , 并 从 1996 年 起 在 全 国 陆 续 展开了各级行政区域界线的勘界工作。通过勘界工作,核对法定线、法定习惯线,解决争 议线。 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 定 边 界 线 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,即在确定界线实际走向以后,在实地埋设 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 基础资料和科学依据。 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,由测绘行政主管部门组织实施。由于勘界测绘涉及行政管辖权,与地形 测绘相比具有的以下特点: (1) 勘 界 测 绘 是 政 府 行 政 行 为 , 其 测 绘 成 果 具 有 法 律 效 力 。
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(2) 勘 界 测 绘 以 规 定 的 地 形 图 作 为 工 作 底 图 , 测 量 的 主 要 对 象 是 界 桩 及 边 界 线 的 位 置 和 走 向 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (3) 勘 界 测 绘 的 最 终 成 果 是 界 桩 成 果 表 、 边 界 线 位 置 和 走 向 说 明 、 边 界 线 地 形 图 。 (4) 勘 界 测 绘 成 果 可 靠 性 强 , 对 施 测 结 果 均 有 严 格 的 检 核 , 界 桩 及 边 界 线 位 置 和 走 向 施测的误差不允许超出限差。

二、勘界测绘的工作内容及流程
(一)勘界测绘的内容 勘 界 测 绘 的 内 容 包 括 : 界 桩 的 埋 设 与 测 定 ,边 界 线 的 标 绘 ,边 界 协 议 书 附 图 的 绘 制 ,边 界线走向和界桩位置说明的编写, 中华人民共和国省级行政区域界线详图集的编纂和制印。 1. 界 桩 的 埋 设 和 测 定 为提高工作效率,防止勘界工作中出现反复,界桩的埋设工作一般与实地勘界同步进 行。界桩是指示边界线位置的永久性人工标志。 首先根据勘界工作图在实地核实界线的位置及走向,根据各级行政区域界线的界桩密 度要求,现场确定界桩埋设位置、界桩类型和编号、界点的测量位置等。 在无争议地段,要即时在工作图上注明界线的位置及周围地物地貌情况,标明埋设界 桩的位置和点号。当出现边界争议时,要即时地进行调解和裁决。对个别难以在短期内解 决的地段,可根据争议范围的大小,预留出恰当个数的界桩编号后,继续进行勘界工作。 界 桩 位 置 确 定 后 要 即 时 埋 设 界 桩 , 量 取 三 个 明 显 方 位 物 的 距 离 ( 精 确 到 0.1m) , 量 测 磁 方位角,并绘制界桩位置略图,拍摄界桩实地照片。界桩埋设后,即时进行测量工作。 2. 边 界 线 的 标 绘 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 边界线的标绘是将双方确定的边界线、界桩点的位置准确地标绘在规定的地形图上。 地 形 图 比 例 尺 的 选 择 以 能 清 晰 反 映 边 界 线 走 向 为 原 则 , 一 般 可 选 择 最 新 1:5 万 地 形 图 。 地 形图的内容不能满足需要时,需对边界线两侧一定范围内与确定边界线以及界桩位置有关 的地物、地貌及地理名称注记进行补测、修测。在人烟稠密、情况复杂的地区,也可采用 航摄像片进行调绘。 3. 边 界 协 议 书 附 图 的 绘 制 边界协议书附图是详细表示边界线位置的重要勘界测绘成果。 由双方政府负责人签字、 经上级政府批准的边界协议书附图是具有法律效力的边界线画法图。 边界协议书附图根据实测的界桩点坐标、协商确定或裁定的边界线及边界线的调绘成 果认真标绘、整理而成。各类要素符号、颜色及规格要求与边界线的标绘成果一致。 4. 边 界 线 走 向 和 界 桩 位 置 说 明 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 边界线走向说明是对边界线实地走向的完整描述,是边界协议书的核心内容。边界协 议书附图是对边界线和界桩位置的图形表示,是勘界工作成果的重要组成部分。 边界线走向说明以明确描述边界线实际走向为原则。其内容一般包括每段边界线起讫 点、界线在实地的标志、界线转折的方向、界线延伸的长度、界线经过的地形特征点、两 界桩间界线长度等。边界线走向说明的编写一般以两界桩间为一自然段。根据界线所依附 的自然地理情况分为若干条,每条可含若干自然段。 边 界 线 走 向 说 明 中 所 涉 及 的 方 向 , 采 用 16 方 位 制 , 以 磁 北 方 向 为 基 准 , 如 北 偏 东 北
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111°15 ′ ~ 33°45 ′ 。 界桩位置说明根据界桩登记表中所填内容编写,包括界桩号、类型、材质、界桩与周 围地物地貌的关系、界桩与边界线的关系、界桩与方位物的关系等内容。界桩位置说明的 编写一般以一个界桩为一自然段,与边界线走向说明的分条方法相一致。 (二)勘界测绘的流程 勘界测绘按其工作流程主要分为准备工作、野外测量和调绘、内业成果整理、质量检 查验收四个阶段。界桩的制作和埋设由民政部门与国土部门共同完成,一般分如下几个阶 段的工作: (1) 准 备 阶 段 。 该 阶 段 的 工 作 主 要 是 资 料 收 集 、 勘 界 测 绘 工 作 图 的 转 标 、 编 写 勘 界 测 绘技术设计书的编写和人员、仪器、设备和物质准备。 (2) 野 外 测 量 和 调 绘 。 该 阶 段 的 工 作 主 要 是 界 线 位 置 确 定 、 界 桩 的 埋 设 和 测 定 、 边 界 线局部带状地形图的修测、补测或调绘。 (3) 内 业 成 果 整 理 。 该 阶 段 的 工 作 主 要 是 制 作 界 桩 成 果 表 、 制 作 界 桩 登 记 表 、 边 界 线 走向说明和界桩位置说明、编写检查验收报告、界线转标、界桩实地照片整理、协议书附 图的图面整饰、面积量算、编写测绘技术工作总结等。 (4) 各 级 检 查 验 收 。 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (5) 成 果 上 交 。

三、勘界测绘的技术问题
勘界测绘采用全国统一的大地坐标系统、平面坐标系统和高程系统。勘界测绘必须满 足《省级行政区域界线勘界测绘技术规定》和各地制定的《行政区域界线勘界测绘技术规 定》以及国家现行有关测绘技术规范等的要求,并且在勘界测绘工作中还要从实际出发, 注意一些技术问题。 1. 地 形 图 补 调 测 绘 信 息 网 www.othermap.com 补调范围除了规程要求范围之外还应考虑到地貌地物的连续性,应尽可能将与边界线 有关的交通道路、大型厂矿等大型连续性地貌地物全部包括在内。 补调时要充分利用现有测绘成果,对已有土地详查资料的地区,可对照最新土地利用 现 状 图 、土 地 所 有 权 属 图 、基 本 农 田 保 护 区 分 布 图 等 ,进 行 野 外 补 调 ,并 转 绘 到 地 形 图 上 ; 补调地物的平面位置精度应与相应基本比例尺地形图测绘标准一致;对地物变化较大的地 区,可先独自进行调绘工作,对荒漠、高山等地貌地物变化较小的地区,可在地形图上标 绘 边 界 线 的 同 时 , 参 照 最 新 资 料 进 行 补 调 工 作 ; 在 1:5 万 地 形 图 上 不 能 详 细 表 示 边 界 线 位 置和走向时,应在更大比例尺地形图上进行调绘。 界桩点、界线拐点及界线经过的独立地物点相对于邻近固定地物点的平面误差一般不 大 于 图 上 ±0.2mm ;修 测 、补 调 的 其 他 与 确 定 边 界 线 有 关 的 地 物 地 貌 相 对 于 邻 近 固 定 地 点 的 平 面 误 差 一 般 不 大 于 图 上 ±0.5mm , 同 时 保 证 界 桩 点 与 各 类 地 物 点 相 关 位 置 的 准 确 。 2. 界 桩 点 坐 标 的 测 定 界桩点坐标一般要求实测。当实地测量确有困难,但能在图上准确判定界桩点位时, 可 在 现 有 最 大 比 例 尺 的 地 形 图 上 量 取 ,误 差 不 得 超 过 图 上 ±0.3mm ,同 时 必 须 保 证 其 与 周 围 地物的相关位置准确。界桩点高程从较大比例尺地形图上根据等高线内插确定,误差不得
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超 过 1/3 基 本 等 高 距 。 3. 边 界 线 标 绘 边界线的标绘一般要求在实地进行,但在某些情况下,边界线走向清晰,也可在室内 进行标绘。在荒摸、戈壁地区,没有明显地物和地貌特征点、线,边界线根据特定界点的 连线确定,可在室内标绘。 界桩点和边界线在地形图上的标绘要按照其与地貌、地物的相互关系进行标绘。界桩 点和边界线拐点难以在地形图上直接判定其准确位置时,可量测界桩点和边界线拐点与邻 近地物点或地貌特征点之间的距离,用图解的方法在地形图上进行标绘。一般情况下,不 宜采用展点法确定界桩点在地形图上的位置,而要根据其与邻近地物、地貌之间的相关距 离标绘在地形图上。 4. 界 桩 方 位 物 的 选 择 与 测 定 每个界桩所选择的方位物最好均匀分布在界桩周围,必须明显,固定,不易移动和损 毁,具有永久性,应离界桩较近,且尽可能通视,便于测距和测方位;以大物体作为方位 物时,要明确方位物中心点的具体部位;实地缺少可利用的地物作方位物时,可以增设人 工方位物,如地上栽插水泥桩等。 界 桩 至 方 位 物 的 距 离 ,一 般 应 实 地 量 测 ,精 确 到 0.1m ;当 界 桩 点 附 近 缺 少 永 久 性 地 物 和 地 貌 特 征 点 , 且 对 点 位 的 精 度 要 求 又 不 很 高 时 , 可 从 图 上 量 取 , 取 位 到 图 上 0.1mm 。 界 桩 至 方 位 物 的 磁 方 位 角 注 记 到 0.1° , 测 定 精 度 0.2° 。

四、勘界测绘各级检查验收及成果上交
勘界测绘工作结束后,由双方勘界工作机构组织对测绘成果成图资料的完整性和正确 性进行全面检查、整理,并由双方负责人签名。内容包括:边界线标绘资料,边界线走向 和界桩位置说明,边界协议书附图,界桩埋设位置和界桩号编排,界桩成果表和界桩登记 表,观测手簿和计算手簿。经双方勘界工作机构组织对测绘成果检查合格后,报上级政府 勘界工作领导小组办公室组织。上报的成果主要有: (1) 技 术 设 计 书 ; 测 绘 信 息 网 www.othermap.com (2) 观 测 手 簿 、 计 算 手 簿 、 计 算 成 果 、 边 界 线 调 绘 资 料 、 航 片 等 (3) 界 桩 登 记 表 、 界 桩 点 成 果 表 ; (4) 边 界 走 向 说 明 、 界 桩 点 位 置 说 明 、 界 桩 点 照 片 ; (5) 界 桩 点 、 边 界 上 部 分 拐 点 展 点 图 ; (6) 边 界 协 议 书 附 图 ; (7) 技 术 总 结 , 检 查 报 告 上级政府勘界工作领导小组办公室组织对上报成果进行检查验收。勘界测绘成果的基 本要求是:各类图表清晰易读,项目填写齐全,文字叙述简明确切,地理名称调注准确, 简化字和少数民族语地名译音正确,一切原始记录和计算成果均正确无误,精度符合规定 要求。 思考题 1. 土 地 权 属 界 址 点 坐 标 的 作 用 ?
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2. 制 定 界 址 点 坐 标 精 度 的 依 据 是 什 么 ? 我 国 对 界 址 点 坐 标 精 度 有 何 要 求 ? 3. 简 述 测 定 土 地 权 属 界 址 点 的 方 法 。 4. 试 述 地 面 实 测 土 地 权 属 界 址 点 坐 标 的 原 理 、 方 法 和 应 用 条 件 。 5. 高 精 度 摄 影 测 量 方 法 加 密 界 址 点 坐 标 的 条 件 有 哪 些 ? 6. 试 述 摄 影 测 量 方 法 加 密 界 址 点 坐 标 的 作 业 要 点 。 7. 试 述 勘 界 测 绘 的 含 义 及 其 内 容 。

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