重庆市城镇地籍测量的特殊性研究

1 重庆市地形地貌特征

1.1 地形特征

重庆市地处四川盆地东部, 是盆地水系汇集地, 地势南北东高中部低, 东西呈波状起伏。东南边界为贵州高原边缘山地, 山高一般在米以上, 全市相对高差约2600米。原重庆市范围, 地形的主体在海拔500米的, 占幅员面积的79.53%, 其中以海拔200~300米 (占幅员面积的29.87%) 和300~400米 (占幅员面积的35.28%) 为主。重庆地貌类型以低山和丘陵为主, 地势高低起伏, 以4平方公里面积内的相对高差统计起伏度 (单位:米/4平方公里) , 全市起伏度在20~100米的面积占幅员面积的44.71%, 100~200米的面积占21.65%, 200~400米的面积占25.79%。由于地貌组合及分布规律的差异, 地势起伏区域分异明显, 全市可分为3个区域:渝西北低海拔占绝对优势的小起伏区;渝中低海拔为主的波状起伏区, 渝东北、东南高海拔为主的大起伏区。

1.2 地貌特征

重庆在地质构造上为新华夏构造体系的川鄂湘黔隆起褶带 (川中褶带和川东褶带) 和经向构造体系的川黔南北构造带的接合部, 由于各构造带具有不同的岩层组合, 构造特征和发育规律差异性很大, 因此塑造了复杂多样的地貌形态。重庆市地貌有如下特征。

(1) 以丘陵、低山为主体的地貌类型组合。 (2) 坡地面积大, 现代地质过程强烈, 侵蚀地貌发育。 (3) 海拔在500米以下的地形占绝对优势, 层状地貌明显。全市地形起伏大致有两个特点:一是山脉大致南北走向, 故自东而西地势高低相间;二是长江横贯市域中东部, 沿江河谷地带海拔高程最低, 由此向北、向南地势渐高, 尤以南翘升最大, 逐级抬高, 层状地质明显。 (4) 地貌格局受地质构造控制, 地貌类型组合区域分异明显。

2 对地籍管理单元划分与编号的特殊要求

城市地籍管理和地籍测量以行政区为单位, 按地籍街道、地籍街坊和宗地三级进行编号。由于重庆山地丘陵城市地形地貌特点, 建 (构) 筑物排列极不规则, 道路、支路、巷道、阶梯路等纵横交错, 道路网络复杂。特别是主城区范围, 以渝中区最为突出的是地形起伏比高较大。由于城市地形地貌变化大, 导致行政街道界线不规则, 同时给街坊划分带来困难, 因此重庆市划分地籍街坊与平原城镇的方式和形状都有较大区别。由于《城镇地籍调查规程》主要针对平原城镇地籍测量实际而制定, 其街坊是由比较规则的街道、胡同 (巷道) 等自然形成而划定, 街坊线形状较为规则, 而重庆市城镇街道、巷道、阶梯路错综复杂、纵横复杂, 难以形成规则的自然街坊, 因而, 重庆市地籍街道街坊划分具有明显的特殊性。它要求地籍街道街坊特别是街坊划分与编号要顾及到: (1) 方便地籍管理和地籍测绘; (2) 反映山地丘陵城镇地形地貌特点。

3 对地籍平面与高程控制测量的特殊要求

地籍平面控制, 在精度上必须满足加密图根控制和测定界址点的要求;在密度上必须满足地籍细部测量的要求;在点位选择及埋设的永久性上必须顾及日常地籍管理的需要。由于重庆市特殊的山地丘陵城市地形地貌特点, 要求地籍测量中要适当测绘地形地貌, 因而必须进行地籍高程控制测量。这是对重庆市城镇地籍测量的特殊要求, 它充分地反映了重庆市地籍测量的特殊性。

3.1 对地籍平面控制测量的特殊要求

(1) 坐标系统的选择。

地籍平面控制坐标系统既要求其与国家大地坐标系统相一致或保持联系, 同时还必须满足地籍加密控制、特别是图根控制测量和大比例尺地籍测图的精度要求, 这是对于地籍平面坐标系选择的墓本要求。

重庆市主城区包括渝中区、江北区、沙坪坝区、九龙坡区、大渡口区、北碚区、巴南区和渝北区范围。其地理位置处于北纬29°16′, 至29°49′, 东经106°15′, 至106°51′之间。该地区处于高斯投影30带中央子午线分别为105度和108度带范围, 主城区恰好位于该两个投影带边缘部分, 其距离长度投影变形很大。此外, 重庆城区地势起伏高差变化大, 平均海拔高程约300米, 也对距离投影产生较大影响, 其变形为距离归算到参考椭球面上所产生的, 其距离长度变形平均每公里长度约5厘米;前一变形值为参考椭球面上的长度投影到高期投影平面上所产生的变形, 假定位于105°带与108°带之间一长度为1公里的两点间距离, 其长度投影变形值约为23厘米, 足见这两个投影变形值很大, 如不加以处理, 就不能满足城市地籍平面控制四等边每公里长度变形不能大于2.5厘米的要求。解决距离投影长度变形的方法就是选择重庆城区中央经度作为中央子午线, 建立与国家大地坐标系有联系的独立坐标系。此外, 考虑到重庆市城区东西跨度大, 还可适当划分投影带以尽量减少长度投影变形。目前, 我市地籍平面控制网采用与城建坐标系一致的重庆独立坐标系, 以便于全市测绘成果统一使用与共享。重庆独立坐标系原点为国家一等控制点, 点名为“歌乐山”, 其中子午线经度值为106°25′09.35″, 以300米高程面为其投影面。西带中央子午线经度为105°40′09.35″, 东带中央子午线经度为107°10′09.35″;投影后的成果中, 中带坐标成果仍加上原市独立坐标之坐标常数, 其余两带成果不加常数。

远郊区、县政府所在地城镇一般宜采用当地原有城建坐标系, 原则上采用1954年北京坐标系。对于地处中投影带边缘的城镇应注意长度投影变形, 一般采用选择测区中央子午线, 建立与国家坐标系有联系的地方独立坐标系。如江津市几江镇、德成镇地处105°三度投影带边缘, 其中央经度为106°15′, 重庆市土地勘测规划院在布设该地区地籍平面控制网时就采用106°15′, 作为测区中央子午线, 建立了江津区独立坐标系, 解决了长度投影变形。

(2) 已知成果的利用。

对于已知成果, 应在启用其控制成果之前进行分析, 如果已有成果精度、密度满足作业要求, 点位保存较好, 其长度投影变形小于1/40000 (即2.5cm/km) 时, 则可直接利用。如果已有成果精度较低 (如四等网中最弱点的点位中误差超过5cm, 或长度变形达不到上述要求, 或测区内控制点密度不足 (如破坏较多等) , 可以对原网进行改算、加密或者重建。

(3) 平面控制测量方法特殊要求。

重庆市特殊地貌和复杂多变的气候对于平面控制测量在方法上提出了一些特殊要求, 主要表现为:地形起伏大, 高差变化明显, 城市市政建筑平面布局依山就势而建, 道路系统错综复杂, 宗地形状极不规则。气候变化特征明显, 四季分明, 尤其夏季酷热、时间长, 被称为中国三大“火炉”之一和著名的“雾都”。这些地形气候等方面的显著特点对于地籍测量, 特别是对平面控制测量方法手段方面产生着明显的影响。针对上述特点, 平面控制测量宜主要采用导线测量和GPS卫星定位测量方法。

(1) 导线测量。

导线测量与三角测量、三边测量等方法相比较, 具有较大的灵活性。在城镇可沿道路、通道、阶梯路、巷道等布设, 能较容易地避开地物障碍, 避免控制点建在高楼顶部使用不便等缺点。因此, 导线测量是城镇建立地籍平面控制网的主要方法。布设导线网要遵循从高级到低级, 从整体到局部分级布设的原则。

(2) GPS卫星定位测量。

GPS卫星定位在测量中的应用与常规方法相比较, 具有许多突出的特点和优点。它具有精度高, 快速机动, 省人力、省时间、省经费等优势。GPS精密测地系统以厘米级的精度同时测出测量点的平面坐标和高程, 能满足任何测量工作的要求。

GPS卫星定位测量所具有的快速、机动特点, GPS定位系统在任何气候条件下均可进行观测, 尤其高等级控制网中更加显著, 将原来常规测量中二十多人一个组干几个月才能完成的工作, 在几个人几天几小时之内完成。重庆市具有“雾都”之称, 一年中除夏季高温酷曙能见度高外, 其余时间以阴天为主, 此外常伴随连续的雨天, 给测量工作, 特别是高等级控制测量造成不利的影响, 而GPS所具备的在任何气候条件下均可进行观测, 点位间不要求通视的特点, 使其成为重庆市建立地籍控制网的主要测I方法。另外, GPS接收系统, 随着技术改进, 将变得越来越小巧灵活。

城市地籍测量中, 建立一级导线网是非常必要的工作, GPS布设一级导线网进行地籍测量工作, 其优势是显而易见的, 目前要的方法。

3.2 对地籍高程控制测量的特殊要求

地籍图一般不要求测绘高程点和绘制等高线。由于重庆特殊的山地丘陵城市特点, 在地籍图上适当测绘地形地物地貌是十分必要的, 可以反映地形地貌特征, 便于用图。因此, 在布设地籍平面控制同时, 要建立地籍高程控制测量, 这是重庆山地丘陵地区环境条件对地籍测量提出的最明显的特殊要求。

(1) 高程系统。

地籍高程系统一般应采用国家统一的高程系, 以便于控制点和地籍图的利用。重庆市地籍高程采用1 9 5 6年黄海高程系。1985年国家高程墓准与1956年黄海高程系基本一致, 相差很小, 因此, 也可采用1985年国家高程基准。

重庆主城区范围以及各区县中心城镇应统一采用1956年黄海高程系。对于远离主城区和远郊区县的边远乡镇, 由于联测水准困难, 可建立独立高程系, 一般在1∶10000地形图上量取高程点, 建立一个与黄海高程系相近似的独立高程系。

(2) 高程控制测量。

城镇地籍高程控制测量, 可以采用水准测量和光电测距高程测量施测。当平面控制测量采用GPS控制时, 也可采用GPs高程联测方式进行高程控制测量。

水准测量是高等级高程控制测量的主要手段, 它具有高程精度高的特点。但对重庆而言, 由于山城地形地貌起伏, 高差变化大, 水准测量工作受到了明显的限制, 测量时转点很多, 一方面容易产生误差积累, 另般选在建筑物顶, 难于传递水准测量。光电三角高程测It和GPS高程联测高程拟合, 均可随平面控制同步实施, 且测量方式灵活, 是山地丘陵城镇地籍高程控制测量的主要方法。

(1) 光电三角高程测量。

光电三角高程测量通常用于山区或高层建筑物上平面控制点的高程测定, 作为图根控制。这种方法精度稍低, 但采取一定措施后, 也可用来测定四等水准点的高程。

三角高程测量通常是利用平面控制边进行, 这样可以利用其边长, 也不需另外埋石。由于平面控制边精度较好, 可以减少边长误差对高差精度的影响。

三角高程沿附合导线布设的称为三角高程路线;沿导线网布设的称为三角高程网。图根光电高程测量一般随同图根平面控制同步布设, 组成附合、闭合高程导线或结点网 (导线网) , 并起闭于高级高程控制点。重庆市地籍基本控制, 如四等、一级导线网及图根高程控制一般都采用这种方法。

(2) GPS高程拟合。

重庆市地域控制面积大, 地形复杂, 高差起伏大, 一般采用GPS卫星定位系统施测平面控制。随着GPS技术的不断发展, 其高程测量精度已越来越高, 目前地籍四等与一级控制均可采取水准联测与GPS高程拟合方法施测其高程值。

摘要：重庆已完成的地籍测量成果成图存在着技术标准不统一、图面表示和提交成果不一致、技术方法差异较大等问趣。研究并制订全市统一的地籍测量技术方法是必要且必须的, 本文以重庆市城镇地籍测量的特殊性为研究对象, 探讨了重庆特殊的地形地貌特征, 分析了特殊的地形地貌特征对于地籍管理单位划分与编号的特殊要求, 重点研究了特殊的地形地貌特征对地籍平面与高程控制测量的特殊要求, 全文是笔者在长期从事地籍测量工作中的技术体会和理论升华, 相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。

关键词：重庆,地籍测量,特殊要求,控制测量,地形地貌