土地面积测量的数据处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及土地面积测量的数据处理系统，该系统包括实体选择集模块、点表及拓扑关系表模块、条件方程模块、平差结果模块、重新定权模块、图形纠正模块；所述的实体选择集模块由ＧＩＳ图形中获得，连接点表及拓扑关系表模块，再连接条件方程模块、平差结果模块，最后连接图形纠正模块，所述的重新定权模块连接平差结果模块出口，再返接到平差结果模块入口。与现有技术相比，本实用新型专利技术在对面积处理的平差模型中，加入面积尺度参数，通过检验面积尺度上的变化，从而可以更好地消除或探测数字化过程中坐标系的转换或扫描矢量化过程中的图像纠正等产生的系统误差。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土地测量及计算
，尤其涉及土地面积测量的数据处理系统。
技术介绍
根据发达国家和国内实践的普遍经验，城市地理信息系统的主要成本是数据的输入和更新，数据是城市基础地理信息系统最基本和最重要的组成部分之一，也是系统中投资比重最大的部分。数据质量的好坏，直接影响着系统应用分析的可靠性和系统应用目标的真正实现，而缺少数据质量保证的GIS系统的分析结果，将无法得到用户的信任。在为城市土地房产管理为目的的地理信息系统数据库中，宗地是最为重要的权属实体。按照GIS要素对象的分类，宗地是一系列界址坐标点所构成的封闭多边形，面积是主要属性，通常具有法律意义。但是，在地图数字化(包括数字化板手工数字化和扫描矢量化)为GIS数据采集和建库过程中，不可避免地存在误差(包括其系统误差和偶然误差)，从而导致数字化得到的宗地面积与法律登记面积(通常是采用野外测量或其他方法得到)有差异。因此，研究如何减弱这些误差的影响，提高宗地数字化的精度，保证面积属性的准确性，是土地房产地理信息系统建库中的关键问题之一。 Chrisman and Yandell(1988，1989)从统计分析的角度讨论了由于多边形顶点的误差以及相关性，对多边形面积的误差影响，并推导出了面积的方差模型，但是没有在此基础上对多边形的面积进行进一步的处理。Najeh and Burkhard(1995)讨论了地籍数字化数据的平差处理问题，着重探讨了各种观测值的权的确定和接边的联合平差。杨启和，杨晓梅等(1995)、宋其友等(1996)讨论了各种数据处理方法来提高数字化数据的精度。Merrit and Masters(1999)应用参数平差方法探讨了通过数字地籍数据库(Digital Cadastral Databases，DCDB)中方向、距离、半径等观测值的来确定数字化点位的平差问题，并讨论了平差中拓扑关系的变化。童小华，刘大杰等(1998)进一步地推导了地图数字化中各种条件平差模型和迭代计算方法，以及软件实现方法，但都没有对宗地的面积平差问题进行详细讨论。 宗地的数字化数据也可以看作是一系列观测值，是通过数字化仪(或者扫描)得到的坐标值，再经过相似变换(或仿射变换等)后得到的一系列在地面坐标系中的坐标值。对于一个宗地，由于宗地面积已知、宗地中包含直角或者圆弧等，从而构成了其顶点之间的条件。对于多个相互关联的宗地，约束条件就更多。由此也就产生了多余观测和平差问题。 童小华，刘大杰等(2001)、Tong，shi and Liu(2004)提出了利用测量平差的原理和方法对宗地面积进行处理，前提是以宗地数字化点位存在误差，把宗地面积作为固定值来讨论。由于面积等数据也是通过不同的采集方法得到，所以面积数据也不可避免地存在误差。因此，童小华，赵建国(2002)、Shi，Tong andLiu(2004)探讨了将已有的面积数据作为观测值，来消除与由数字化坐标得到的面积值之间的差异。而当把宗地面积与数字化坐标一并作为观测值时，就存在两类不同的观测量，两类观测量的数据来源不同，计量单位等也不同。为了准确地确定这两类观测量之间的权，采用了方差分量估计法(即赫尔默特估计法)，对把面积作为观测值时的宗地面积处理进行探讨。而在实际处理中，发现宗地面积处理过程中有时系统误差的影响比较大，其原因在于宗地数字化坐标的数据来源是通过已有的地籍图(或地形图)坐标系下的坐标经过到数字化仪(或扫描仪)坐标系下的坐标的转换过来的，转换的方法通常采用相似变换(或仿射变换)，因此，由地籍图得来的数字化数据计算的面积和原有的宗地面积数据的来源不同，由于相似变换或屏幕矢量化存在系统误差，尤其是屏幕矢量化过程中，对栅格图像所做得图像拉伸等操作，则宗地面积而言也存在系统误差。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供的一种消除或探测数字化过程中坐标系的转换或扫描矢量化过程中的图像纠正等产生的系统误差的土地面积测量的数据处理系统。 本技术的目的可以通过以下技术方案来实现土地面积测量的数据处理系统，其特征在于，该系统包括实体选择集模块、点表及拓扑关系表模块、条件方程模块、平差结果模块、重新定权模块、图形纠正模块；所述的实体选择集模块由GIS图形中获得，连接点表及拓扑关系表模块，再连接条件方程模块、平差结果模块，最后连接图形纠正模块，所述的重新定权模块连接平差结果模块出口，再返接到平差结果模块入口。 所述的条件方程模块将宗地面积已知值作为固定值，将数字化点坐标作为观测值建立平差的条件方程；或者将宗地面积和数字化点坐标均视为观测值，以方差分量估计来确定这两类观测值的权并以此进行面积调整；或者在平差模型中附加面积尺度参数，并采用带参数的条件平差方差分量估计来确定不同观测值的权和面积处理。 所述的平差的条件方程是将地籍宗地当作一个封闭的多边形，数字化宗地的各个顶点，各顶点之间的条件包括宗地面积、宗地中的直角或者圆弧。 所述的方差分量估计是将宗地面积与数字化坐标一并作为观测值。 与现有技术相比，本技术在对面积处理的平差模型中，加入面积尺度参数，通过检验面积尺度上的变化，从而可以更好地消除或探测数字化过程中坐标系的转换或扫描矢量化过程中的图像纠正等产生的系统误差。附图说明图1为本技术的系统结构示意图； 图2为任意多边形宗地示意图； 图3为带圆弧的宗地多边形示意图； 图4为某个街坊中包含的所有宗地示意图； 图5为程序流程图； 图6为街坊图形实例1示意图； 图7为街坊图形实例2示意图； 图8为顶点多次迭代的点位移动示意图。具体实施方式 下面结合具体实施例，对本技术作进一步说明。 实施例1 土地面积测量的数据处理系统，该系统包括实体选择集模块、点表及拓扑关系表模块、条件方程模块、重新定权模块、图形纠正模块；所述的实体选择集模块由GIS图形中获得，遍历所有实体获得点表及拓扑关系表模块，根据点表及拓扑关系表模块构造条件方程模块，计算出平差结果，反应到平差结果模块，估计宗地面积与数字化坐标的单位权方差因子，看他们是否相等，如果相等就连接到图形纠正模块然后结束，否则就进入重新定权模块再进行平差计算，经反复迭代直至相等或通过必要的检验认为各单位权方差之比等于1为止。 在数字化过程中，地籍宗地被当作一个封闭的多边形，数字化的是宗地的各个顶点，因此，宗地顶点的坐标看作是数字化的观测值。由于这些坐标观测值含有误差，使得根据这些顶点坐标计算的多边形的面积由于误差传播的影响与实际面积不一致。由于数字化观测值是宗地的顶点坐标，并且宗地面积、宗地中的直角或者圆弧构成了顶点坐标之间的条件，因此，采用条件平差模型和方法比较方便。假设(xi，yi)(i＝1，2，…，n)为宗地顶点的数字化坐标观测值，相应的平差值和改正数为 和(vxi，vyi)，且有 1)面积模型 对于如图1所示的宗地多边形，其顶点为Pi(i＝1，2，...n)，设已知多边形的面积为S0，则应有其中P0＝Pn；Pn+1＝P1，即构成如下的条件方程由此，可得条件方程的线s性化形式为式中ω＝S-S0； 2)直角条件方程 在图2和图3中可以看到，宗地中可能含有直角，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
土地面积测量的数据处理系统，其特征在于，该系统包括实体选择集模块、点表及拓扑关系表模块、条件方程模块、平差结果模块、重新定权模块、图形纠正模块；所述的实体选择集模块由ＧＩＳ图形中获得，连接点表及拓扑关系表模块，再连接条件方程模块、平差结果模块，最后连接图形纠正模块，所述的重新定权模块连接平差结果模块出口，再返接到平差结果模块入口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：童小华，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]