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土地面積測量的方法和存在的問題
來源： http://www.ktty36.com/ 類別：技術(shù)文章 更新時間：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量中的一項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，掌握土地面積測量儀等面積測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用幾何學(xué)原理和微積分原理計算面積。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)實地測量所得數(shù)據(jù)，利用解析法直接計算圖形面積。另一類為圖上量算面積法，包括圖解計算法、求積儀法、光電測積儀法、計算機數(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。如量測面積與實際面積并不相等，產(chǎn)生面積失真的原因很多，主要有：
實地量測時存在的測量誤差。實地測量時，由于人、儀器和客觀環(huán)境等觀測條件的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和偶然誤差，會直接導(dǎo)致量測面積與實地面積不相等。
圖解法量算時，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)捲酱螅冃卧酱蟆?BR> 傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生的變形。對于大比例尺地形圖，圖上對應(yīng)的實地面積，范圍較小，因此可以把地球橢球面近似看作為平面來計算。但是，當(dāng)區(qū)域范圍較大時，看作平面誤差就會很大。實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。
多宗地面積平差時存在不合理現(xiàn)象。城鎮(zhèn)及農(nóng)村地籍中，解析法測算土地面積時，對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，計算方便，一直在使用。但這種平差方法也有缺陷，平差時只顧及地塊面積的大小，沒有考慮地塊的地產(chǎn)價格。
三、土地面積量算中存在問題的解決方法
1.提高實地量測精度，避免測量誤差
在土地測量時首先應(yīng)避免儀器產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、人為誤差和錯誤因素，另外應(yīng)采用高精度控制資料，遵守各項專業(yè)規(guī)程，考慮外界影響，提高測量精度，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，可首先根據(jù)已知面積精度，計算出它的最大長度變形值，再由這個長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，是因為高斯-克呂格投影采用的等角投影所致。在計算面積時，要保證面積不變，可考慮采用等積投影法來計算，即計算起始經(jīng)緯度和結(jié)束經(jīng)緯度范圍面積，由于所圍區(qū)域經(jīng)過高斯投影后是個梯形，因此又稱為球面梯形面積計算。
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)，計算實地的實際面積時應(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。由測量誤差理論得知：當(dāng)面積相同時，面積誤差大的那塊宗地的權(quán)�。幻娣e誤差相同時，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控值的面積閉合差，計算出面積的加權(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實測面積精度的影響，為了在面積平差時既顧及地塊面積的大小，又考慮地塊的地產(chǎn)價格，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。
在測繪技術(shù)和國土資源信息化日益發(fā)展的今天，這些方法在實際工作中還需反復(fù)實踐和進一步改進。
一、土地面積量算方法
土地面積量算基本原理是運用幾何學(xué)原理和微積分原理計算面積。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)實地測量所得數(shù)據(jù)，利用解析法直接計算圖形面積。另一類為圖上量算面積法，包括圖解計算法、求積儀法、光電測積儀法、計算機數(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。如量測面積與實際面積并不相等，產(chǎn)生面積失真的原因很多，主要有：
實地量測時存在的測量誤差。實地測量時，由于人、儀器和客觀環(huán)境等觀測條件的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差和偶然誤差，會直接導(dǎo)致量測面積與實地面積不相等。
圖解法量算時，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)捲酱螅冃卧酱蟆?BR> 傾斜地表投影到平面圖上產(chǎn)生的變形。對于大比例尺地形圖，圖上對應(yīng)的實地面積，范圍較小，因此可以把地球橢球面近似看作為平面來計算。但是，當(dāng)區(qū)域范圍較大時，看作平面誤差就會很大。實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。
多宗地面積平差時存在不合理現(xiàn)象。城鎮(zhèn)及農(nóng)村地籍中，解析法測算土地面積時，對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，計算方便，一直在使用。但這種平差方法也有缺陷，平差時只顧及地塊面積的大小，沒有考慮地塊的地產(chǎn)價格。
三、土地面積量算中存在問題的解決方法
1.提高實地量測精度，避免測量誤差
在土地測量時首先應(yīng)避免儀器產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、人為誤差和錯誤因素，另外應(yīng)采用高精度控制資料，遵守各項專業(yè)規(guī)程，考慮外界影響，提高測量精度，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，可首先根據(jù)已知面積精度，計算出它的最大長度變形值，再由這個長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，是因為高斯-克呂格投影采用的等角投影所致。在計算面積時，要保證面積不變，可考慮采用等積投影法來計算，即計算起始經(jīng)緯度和結(jié)束經(jīng)緯度范圍面積，由于所圍區(qū)域經(jīng)過高斯投影后是個梯形，因此又稱為球面梯形面積計算。
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)，計算實地的實際面積時應(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。由測量誤差理論得知：當(dāng)面積相同時，面積誤差大的那塊宗地的權(quán)�。幻娣e誤差相同時，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控值的面積閉合差，計算出面積的加權(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實測面積精度的影響，為了在面積平差時既顧及地塊面積的大小，又考慮地塊的地產(chǎn)價格，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。
在測繪技術(shù)和國土資源信息化日益發(fā)展的今天，這些方法在實際工作中還需反復(fù)實踐和進一步改進。
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