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土地面積測(cè)量的方法和存在的問題
來源： http://www.petseason.cn/ 類別：技術(shù)文章 更新時(shí)間：2013-10-26 閱讀次
土地面積量算是土地資源調(diào)查和土地登記中的重要組成部分，是土地管理與地籍測(cè)量中的一項(xiàng)重要的必不可少的工作內(nèi)容，它是摸清土地家底及各類用地結(jié)構(gòu)比例的具體手段，也是調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，土地利用規(guī)劃修編的依據(jù)。因此，掌握土地面積測(cè)量?jī)x等面積測(cè)量工具的使用和土地面積量算工作是準(zhǔn)確掌握土地資源數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段。
一、土地面積量算方法
土地面積量算基本原理是運(yùn)用幾何學(xué)原理和微積分原理計(jì)算面積。由于提供的基礎(chǔ)資料不同，適用的面積量算方法也不同，大致歸納為兩大類：
一類為直接計(jì)算面積法，包括幾何要素解析法、坐標(biāo)解析法，它是依據(jù)實(shí)地測(cè)量所得數(shù)據(jù)，利用解析法直接計(jì)算圖形面積。另一類為圖上量算面積法，包括圖解計(jì)算法、求積儀法、光電測(cè)積儀法、計(jì)算機(jī)數(shù)字化法等，它是在編繪合格的工作底圖上，按照要求的精度，利用某種方法量算圖形面積。
二、土地面積量算中存在的問題
目前采用的土地面積量算方法中還存在著一些問題。如量測(cè)面積與實(shí)際面積并不相等，產(chǎn)生面積失真的原因很多，主要有：
實(shí)地量測(cè)時(shí)存在的測(cè)量誤差。實(shí)地測(cè)量時(shí)，由于人、儀器和客觀環(huán)境等觀測(cè)條件的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和偶然誤差，會(huì)直接導(dǎo)致量測(cè)面積與實(shí)地面積不相等。
圖解法量算時(shí)，地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形。從地圖上利用圖解法量算的面積是高斯 - 克呂格投影平面上的面積，而非地球橢球面上真實(shí)面積。
雖然高斯投影采用了分帶投影，部分地控制了扭曲變形，但在每帶的邊緣部分變形還是很大的，且?guī)捲酱�，變形越大�?BR> 傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生的變形。對(duì)于大比例尺地形圖，圖上對(duì)應(yīng)的實(shí)地面積，范圍較小，因此可以把地球橢球面近似看作為平面來計(jì)算。但是，當(dāng)區(qū)域范圍較大時(shí)，看作平面誤差就會(huì)很大。實(shí)際地面是凸凹不平的傾斜地表面，當(dāng)投影到平面上必然產(chǎn)生變形，且面積變形的大小隨著地面傾角的增大而增大。
多宗地面積平差時(shí)存在不合理現(xiàn)象。城鎮(zhèn)及農(nóng)村地籍中，解析法測(cè)算土地面積時(shí)，對(duì)帶有控制條件的多宗地面積平差，一般常采用按面積大小比例分配的方法，這種平差方法比較直觀，計(jì)算方便，一直在使用。但這種平差方法也有缺陷，平差時(shí)只顧及地塊面積的大小，沒有考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格。
三、土地面積量算中存在問題的解決方法
1.提高實(shí)地量測(cè)精度，避免測(cè)量誤差
在土地測(cè)量時(shí)首先應(yīng)避免儀器產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、人為誤差和錯(cuò)誤因素，另外應(yīng)采用高精度控制資料，遵守各項(xiàng)專業(yè)規(guī)程，考慮外界影響，提高測(cè)量精度，從而保證土地面積量算精度。
2.解決地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形有以下三種方法
�。�1）利用地球半徑、距中央子午線距離建立數(shù)學(xué)模型，加投影面積改正；
�。�2）選擇合適的投影帶寬。由于地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形隨帶寬不同而不同。因此在面積量算時(shí)，可首先根據(jù)已知面積精度，計(jì)算出它的最大長(zhǎng)度變形值，再由這個(gè)長(zhǎng)度變形值來確定投影帶寬，從而選擇分帶；
�。�3）改用等積投影法。地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形，是因?yàn)楦咚?克呂格投影采用的等角投影所致。在計(jì)算面積時(shí)，要保證面積不變，可考慮采用等積投影法來計(jì)算，即計(jì)算起始經(jīng)緯度和結(jié)束經(jīng)緯度范圍面積，由于所圍區(qū)域經(jīng)過高斯投影后是個(gè)梯形，因此又稱為球面梯形面積計(jì)算。
3.傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生變形的改正
在面積量算中，必須適當(dāng)?shù)乜紤]傾斜地表投影到平面上產(chǎn)生的變形。傾斜地表投影面積與地面傾角大小有關(guān)，計(jì)算實(shí)地的實(shí)際面積時(shí)應(yīng)加以改正。
4.消除多宗地面積不合理平差的兩種方法
�。�1）定權(quán)平差法。由測(cè)量誤差理論得知：當(dāng)面積相同時(shí)，面積誤差大的那塊宗地的權(quán)�。幻娣e誤差相同時(shí)，面積大的宗地權(quán)也大。各宗地權(quán)確定后，我們可以利用多宗地面積總和與總面積測(cè)控值的面積閉合差，計(jì)算出面積的加權(quán)平差值和面積誤差的二次估算值，從而進(jìn)行多宗地面積平差是比較合理的。
�。�2）按精度平差法。在地籍圖測(cè)繪及面積量算當(dāng)中，為了擺脫控制誤差傳播及投影變形對(duì)實(shí)測(cè)面積精度的影響，為了在面積平差時(shí)既顧及地塊面積的大小，又考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格，可采用保證面積精度要求的平差法。例如在城鎮(zhèn)地區(qū)，各權(quán)屬單位的面積量算精度要求比較高，城鎮(zhèn)的街道、馬路、巷道等屬于國(guó)有的公共用地面積量算精度放的比較寬。因此，我們可以保證各宗地及街坊平面面積精度，把控制面積的閉合差分配到由道路、巷道等公共用地面積內(nèi)，保持各權(quán)屬單位的面積不變，從而提高了各宗地及街道坊平面的面積量算精度。這種方法不僅不會(huì)影響地籍成圖質(zhì)量，反而提高了地籍圖主要內(nèi)容的精度。
在測(cè)繪技術(shù)和國(guó)土資源信息化日益發(fā)展的今天，這些方法在實(shí)際工作中還需反復(fù)實(shí)踐和進(jìn)一步改進(jìn)。
一、土地面積量算方法
土地面積量算基本原理是運(yùn)用幾何學(xué)原理和微積分原理計(jì)算面積。由于提供的基礎(chǔ)資料不同，適用的面積量算方法也不同，大致歸納為兩大類：
一類為直接計(jì)算面積法，包括幾何要素解析法、坐標(biāo)解析法，它是依據(jù)實(shí)地測(cè)量所得數(shù)據(jù)，利用解析法直接計(jì)算圖形面積。另一類為圖上量算面積法，包括圖解計(jì)算法、求積儀法、光電測(cè)積儀法、計(jì)算機(jī)數(shù)字化法等，它是在編繪合格的工作底圖上，按照要求的精度，利用某種方法量算圖形面積。
二、土地面積量算中存在的問題
目前采用的土地面積量算方法中還存在著一些問題。如量測(cè)面積與實(shí)際面積并不相等，產(chǎn)生面積失真的原因很多，主要有：
實(shí)地量測(cè)時(shí)存在的測(cè)量誤差。實(shí)地測(cè)量時(shí)，由于人、儀器和客觀環(huán)境等觀測(cè)條件的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和偶然誤差，會(huì)直接導(dǎo)致量測(cè)面積與實(shí)地面積不相等。
圖解法量算時(shí)，地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形。從地圖上利用圖解法量算的面積是高斯 - 克呂格投影平面上的面積，而非地球橢球面上真實(shí)面積。
雖然高斯投影采用了分帶投影，部分地控制了扭曲變形，但在每帶的邊緣部分變形還是很大的，且?guī)捲酱�，變形越大�?BR> 傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生的變形。對(duì)于大比例尺地形圖，圖上對(duì)應(yīng)的實(shí)地面積，范圍較小，因此可以把地球橢球面近似看作為平面來計(jì)算。但是，當(dāng)區(qū)域范圍較大時(shí)，看作平面誤差就會(huì)很大。實(shí)際地面是凸凹不平的傾斜地表面，當(dāng)投影到平面上必然產(chǎn)生變形，且面積變形的大小隨著地面傾角的增大而增大。
多宗地面積平差時(shí)存在不合理現(xiàn)象。城鎮(zhèn)及農(nóng)村地籍中，解析法測(cè)算土地面積時(shí)，對(duì)帶有控制條件的多宗地面積平差，一般常采用按面積大小比例分配的方法，這種平差方法比較直觀，計(jì)算方便，一直在使用。但這種平差方法也有缺陷，平差時(shí)只顧及地塊面積的大小，沒有考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格。
三、土地面積量算中存在問題的解決方法
1.提高實(shí)地量測(cè)精度，避免測(cè)量誤差
在土地測(cè)量時(shí)首先應(yīng)避免儀器產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、人為誤差和錯(cuò)誤因素，另外應(yīng)采用高精度控制資料，遵守各項(xiàng)專業(yè)規(guī)程，考慮外界影響，提高測(cè)量精度，從而保證土地面積量算精度。
2.解決地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形有以下三種方法
�。�1）利用地球半徑、距中央子午線距離建立數(shù)學(xué)模型，加投影面積改正；
�。�2）選擇合適的投影帶寬。由于地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形隨帶寬不同而不同。因此在面積量算時(shí)，可首先根據(jù)已知面積精度，計(jì)算出它的最大長(zhǎng)度變形值，再由這個(gè)長(zhǎng)度變形值來確定投影帶寬，從而選擇分帶；
�。�3）改用等積投影法。地圖投影中產(chǎn)生的扭曲變形，是因?yàn)楦咚?克呂格投影采用的等角投影所致。在計(jì)算面積時(shí)，要保證面積不變，可考慮采用等積投影法來計(jì)算，即計(jì)算起始經(jīng)緯度和結(jié)束經(jīng)緯度范圍面積，由于所圍區(qū)域經(jīng)過高斯投影后是個(gè)梯形，因此又稱為球面梯形面積計(jì)算。
3.傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生變形的改正
在面積量算中，必須適當(dāng)?shù)乜紤]傾斜地表投影到平面上產(chǎn)生的變形。傾斜地表投影面積與地面傾角大小有關(guān)，計(jì)算實(shí)地的實(shí)際面積時(shí)應(yīng)加以改正。
4.消除多宗地面積不合理平差的兩種方法
�。�1）定權(quán)平差法。由測(cè)量誤差理論得知：當(dāng)面積相同時(shí)，面積誤差大的那塊宗地的權(quán)�。幻娣e誤差相同時(shí)，面積大的宗地權(quán)也大。各宗地權(quán)確定后，我們可以利用多宗地面積總和與總面積測(cè)控值的面積閉合差，計(jì)算出面積的加權(quán)平差值和面積誤差的二次估算值，從而進(jìn)行多宗地面積平差是比較合理的。
�。�2）按精度平差法。在地籍圖測(cè)繪及面積量算當(dāng)中，為了擺脫控制誤差傳播及投影變形對(duì)實(shí)測(cè)面積精度的影響，為了在面積平差時(shí)既顧及地塊面積的大小，又考慮地塊的地產(chǎn)價(jià)格，可采用保證面積精度要求的平差法。例如在城鎮(zhèn)地區(qū)，各權(quán)屬單位的面積量算精度要求比較高，城鎮(zhèn)的街道、馬路、巷道等屬于國(guó)有的公共用地面積量算精度放的比較寬。因此，我們可以保證各宗地及街坊平面面積精度，把控制面積的閉合差分配到由道路、巷道等公共用地面積內(nèi)，保持各權(quán)屬單位的面積不變，從而提高了各宗地及街道坊平面的面積量算精度。這種方法不僅不會(huì)影響地籍成圖質(zhì)量，反而提高了地籍圖主要內(nèi)容的精度。
在測(cè)繪技術(shù)和國(guó)土資源信息化日益發(fā)展的今天，這些方法在實(shí)際工作中還需反復(fù)實(shí)踐和進(jìn)一步改進(jìn)。
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