摘" 要:測繪地理信息技術(shù)是城市建設(shè)發(fā)展過程中一項重要的技術(shù)保障服務(wù)工作,城市建設(shè)離不開測繪地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)保障。當(dāng)前測繪地理信息技術(shù)高速發(fā)展,對城市建設(shè)發(fā)展的技術(shù)支撐能力持續(xù)增強,該文針對測繪地理信息技術(shù)對城市建設(shè)發(fā)展的助推作用,從城市控制測量、城市地形測繪、城市工程測量、城市不動產(chǎn)測繪和測繪質(zhì)量控制5個方面進行分析研究,探析當(dāng)前城市測量工作中所面臨的問題,提出工作展望,供同行業(yè)從業(yè)人員在今后開展相關(guān)工作中參考借鑒,全力助推城市建設(shè)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:測繪地理信息;城市建設(shè);控制測量;地形測繪;工程測量;不動產(chǎn)測繪
中圖分類號:P205" " " 文獻標(biāo)志碼:A" " " " " 文章編號:2095-2945(2024)35-0179-04
Abstract: Surveying and mapping geographical information technology is an important technical support service in the process of urban construction and development. Urban construction is inseparable from the basic guarantee of surveying and mapping geographical information technology. Currently, surveying and mapping geographical information technology is developing rapidly, and its technical support capabilities for urban construction and development continue to increase. This paper focuses on the boosting effect of surveying and mapping geographical information technology on urban construction and development, analyzes and studies five aspects: urban control survey, urban terrain surveying and mapping, urban engineering survey, and urban real estate surveying and mapping quality control, analyzes the problems faced in current urban surveying work, and puts forward work prospects, so as to provide reference for employees in the same industry in carrying out relevant work in the future and fully promote urban construction and development.
Keywords: surveying and mapping geographical information; urban construction; control survey; topographical surveying and mapping; engineering survey; real estate surveying and mapping
城市建設(shè)發(fā)展離不開各個專業(yè)的技術(shù)支撐,其中測繪地理信息技術(shù)是一項重要的技術(shù)保障手段,為城市建設(shè)發(fā)展提供科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的同時,也為政府規(guī)劃、管理決策提供科學(xué)依據(jù)。隨著測繪地理信息技術(shù)的快速發(fā)展,該技術(shù)賦能城市建設(shè)發(fā)展的能力日益增強,下面從城市控制測量、城市地形測繪、城市工程測量、城市不動產(chǎn)測繪、測繪質(zhì)量控制、面臨問題和工作展望7個方面開展論述。
1" 城市控制測量
控制測量是各項測繪工作的根本,為測繪工作提供起算數(shù)據(jù),因此控制測量成果質(zhì)量極其重要。控制測量分為平面控制測量和高程控制測量,下面分別作介紹。
1.1" 平面控制測量
城市平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000國家大地坐標(biāo)系(CGCS2000),也可采用城市獨立坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)采用城市獨立坐標(biāo)系統(tǒng)時,必須建立與2000國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。但無論采用哪一種平面坐標(biāo)系統(tǒng),要保證在開展測繪工作中,長度投影變形每公里不超過2.5 cm。
城市平面控制網(wǎng)等級分為二、三、四等和一、二、三級6個等級。在布設(shè)平面控制網(wǎng)時,可遵循從整體到局部,分級布控的原則,也可根據(jù)實際需求越級布控??刂茰y量工作方法有衛(wèi)星定位測量、導(dǎo)線測量、邊角組合測量3種。在日常工作中,首選衛(wèi)星定位測量法,當(dāng)在不具備衛(wèi)星觀測條件的區(qū)域作業(yè)時,采取導(dǎo)線測量和邊角組合測量2種方式進行補充測量。
1.2" 高程控制測量
城市高程基準(zhǔn)應(yīng)采用1985國家高程基準(zhǔn),也可采用城市獨立高程基準(zhǔn),城市獨立坐標(biāo)系統(tǒng)要建立與1985國家高程基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
城市高程控制網(wǎng)等級分為一、二、三、四等4個等級,測量方法分為水準(zhǔn)測量、高程導(dǎo)線測量、衛(wèi)星定位測量3種方法,因水準(zhǔn)測量精度高、可靠性強,在城市建設(shè)項目中多采用水準(zhǔn)測量的方式進行高程控制測量。對于精度要求不高的建設(shè)項目,多采用衛(wèi)星定位測量的方式進行高程控制測量。
1.3" 選點埋石
平面控制點和高程控制點在選點埋石過程中,要選擇地勢開闊、穩(wěn)定,遠離干擾的區(qū)域,建議平面控制點的點位與高程控制點的點位重合布設(shè),這樣既節(jié)省成本,又提升工作效率,還便于后期維護和應(yīng)用。標(biāo)石規(guī)格參照CJJ/T 8—2011《城市測量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。
1.4" 控制網(wǎng)觀測解算
平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的觀測和解算工作執(zhí)行CJJ/T 8—2011《城市測量規(guī)范》相關(guān)規(guī)定。
2" 城市地形測繪
地形圖是城市建設(shè)發(fā)展過程中不可或缺的成果資料,在市政建設(shè)、建筑設(shè)計、城市規(guī)劃等方面發(fā)揮著重要的基底作用。
2.1" 測繪方法
地形測繪的方法分為全野外測量法和航空攝影測量法,具體如下。
2.1.1" 全野外測量法
全野外測量法是指使用RTK、全站儀等測繪設(shè)備實地進行數(shù)據(jù)采集。首先,在首級控制測量成果的基礎(chǔ)上或者直接利用CORS(跨來源資源共享),根據(jù)測圖需要,采用衛(wèi)星定位技術(shù),使用RTK直接進行地形測繪,如測繪區(qū)域不具備RTK作業(yè)條件,則在測區(qū)內(nèi)布設(shè)圖根點,使用全站儀進行補充測繪工作。
使用RTK作業(yè)不要求通視條件,但衛(wèi)星信號容易受到干擾,全站儀作業(yè)不需要考慮衛(wèi)星信號因素,但需要布設(shè)足夠多的圖根點,且要求測站與測點之間要具備通視條件,2種作業(yè)方式各有利弊,因此,二者有效配合,才能較好地完成測繪工作。
2.1.2" 航空攝影測量法
航空攝影測量法是指使用無人機測繪技術(shù)開展地形測繪工作,其具體作業(yè)流程包括影像獲取、像控點布設(shè)、像控點測量、野外調(diào)繪、空中三角測量、定向建模和數(shù)據(jù)采集等。
2.2" 測圖比例尺
在城市地形圖測量中,通常采用的比例尺為1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶5 000和1∶10 000,根據(jù)不同用途,選擇不同測圖比例尺。其中1∶500和1∶1 000比例尺地形圖主要用于詳細的城市規(guī)劃和城市建設(shè)項目的詳細設(shè)計與施工;1∶2 000地形圖主要用于城市建設(shè)各類項目的初步設(shè)計、勘測定界底圖制作;1∶5 000和1∶10 000比例尺地形圖主要用于城市的總體規(guī)劃設(shè)計等。
2.3" 測繪內(nèi)容
城市地形測繪的主要內(nèi)容包括測繪控制點、水系、居民地及設(shè)施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質(zhì)等要素[1]。
測繪控制點要素主要包括各等級平面控制點和高程控制點。
水系要素主要包括海岸線、江河、湖泊、水庫、池塘、溝渠及各類水利設(shè)施等。
居民地及設(shè)施要素主要包括各類房屋及其附屬設(shè)施、工業(yè)設(shè)施、勘察與采礦設(shè)施、城市部件以及各類建筑物和構(gòu)筑物等。
交通要素主要包括道路、鐵路、橋梁和碼頭等。
境界與政區(qū)要素主要包括國界、省界、市界、縣(區(qū))界、鄉(xiāng)(鎮(zhèn))界和村(組)界等。
植被與土質(zhì)要素主要包括城市綠地、耕地、園地、林地和草地等。
地貌要素主要包括等高線、坡坎、沖溝、坑穴、土堆和石堆等。
3" 城市工程測量
在城市建設(shè)過程中,工程測量是一項不可或缺的工作流程。工程測量主要分為城市部件測量、工程圖測繪、線路測量、地下空間與管線測量、施工測量、竣工測量、變形監(jiān)測、定線測量與撥地測量、規(guī)劃監(jiān)督測量、日照測量及土石方測量,具體如下。
3.1" 城市部件測量
城市部件測量主要是對城市內(nèi)部的公用設(shè)施、道路交通設(shè)施、市容環(huán)境、園林綠化和人防工事等要素進行測繪,對城市部件的測量可直接采用全站儀、RTK進行全野外測量,也可采用無人機進行航空攝影測量,測量比例尺通常采用1∶500和1∶1 000。
3.2" 工程圖測繪
工程圖測繪主要是根據(jù)用圖需求,通常選擇1∶500、1∶1 000測圖比例尺,也可選擇大于1∶500的測圖比例尺,測繪方法同城市地形測繪方法,但測繪要素因不同用圖需求而有所差異。
3.3" 線路測量
線路測量主要是對鐵路、公路、架空索道、自流和壓力管線、架空輸電線等線路進行測繪,其帶狀圖測繪可采用全站儀測圖、RTK測圖、地面激光掃描測圖和低空航空攝影測量等方式進行,斷面圖則直接采用全站儀、RTK進行測量。
3.4" 地下空間與管線測量
城市地下空間與管線測量主要是對地下人防工事、地下停車場、隧道、地下通道、地下商場和各類地下管線等進行測量,分為普查測量和示位測量,地下空間測量作業(yè)方法為解析法和圖解法,地下管線測量作業(yè)方法為全野外測量法。
3.5" 施工測量
施工測量主要是在工業(yè)與民用建筑、水工建筑物、橋梁、道路、電廠、隧道和綜合管廊等施工過程中進行的測量工作[2]。在施工過程中,首先開展廠區(qū)控制測量,隨后使用水準(zhǔn)儀、全站儀、RTK等測量設(shè)備,針對不同項目施工開展測量工作,測量過程中嚴(yán)格執(zhí)行GB 50026—2020《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》。
3.6" 竣工測量
竣工測量是在工業(yè)與民用建筑、地下工程、橋梁、城市道路和地下管線等建設(shè)工程建成后進行的測量工作,并根據(jù)實際需要,編繪或?qū)崪y竣工總圖。實測竣工總圖時,主要采用全站儀、RTK和三維激光掃描儀等測繪設(shè)備進行測量。
3.7" 變形監(jiān)測
變形監(jiān)測主要是對地面沉降、建筑形變、地裂縫等進行定期監(jiān)測,變形監(jiān)測前應(yīng)建立水平和垂直監(jiān)測基準(zhǔn)網(wǎng),利用水準(zhǔn)測量、衛(wèi)星定位、全站儀測繪等工作方法,定期對監(jiān)測點進行測量,當(dāng)變形量超出安全值時,及時預(yù)警。變形監(jiān)測是一項安全保障技術(shù)工作,是工業(yè)與民用建筑、水工建筑物、地下工程、橋梁、滑坡和重點交通設(shè)施等建設(shè)項目中至關(guān)重要的一項測繪工作。
3.8" 定線測量與撥地測量
定線測量是指采用測繪技術(shù)將規(guī)劃設(shè)計中的線狀地物中線或者邊界線放樣到實地;撥地測量是指采用測繪技術(shù)將規(guī)劃設(shè)計中的建設(shè)用地邊界線放樣到實地。定線測量和撥地測量的最終目的均是將規(guī)劃設(shè)計中的界線放樣到實地。
3.9" 規(guī)劃監(jiān)督測量
規(guī)劃監(jiān)督測量是使用全站儀、RTK等測繪設(shè)備,主要采用解析法對建設(shè)工程進行放線測量、灰線驗線測量、±0驗線測量以及驗收測量。
3.10" 日照測量
日照測量工作是在完成圖根測量的基礎(chǔ)上,開展地形測繪、立面測繪,編輯收集到的相關(guān)資料和外業(yè)采集的測繪數(shù)據(jù),繪制總(層)平面圖和立面圖,并進行日照分析[3]。在外業(yè)測量方面,通常使用全站儀、RTK、三維激光掃描儀和無人機等測繪設(shè)備,根據(jù)測區(qū)實際情況,采用解析法和全野外測繪法進行測量。
3.11" 土石方測量
項目建設(shè)需要場地平整,土石方量是工程建設(shè)的必要數(shù)據(jù)。土石方測量主要是對測區(qū)內(nèi)的高程數(shù)據(jù)進行采集。目前,多使用全站儀、RTK采用極坐標(biāo)法和網(wǎng)格測量法采集高程數(shù)據(jù),隨后使用計算軟件計算土石方量。
4" 城市不動產(chǎn)測繪
城市不動產(chǎn)測繪包括地籍測量和房產(chǎn)測量,為不動產(chǎn)確權(quán)登記工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[4]。
4.1" 城市地籍測量
城市地籍測量工作主要包括地籍控制測量、地籍調(diào)查、地籍要素測量、地籍圖繪制、面積量算與匯總、報告編制以及地籍變更測量等工作。地籍測量的工作方法分為全野外測量法和解析法。在測量過程中,采用全站儀、RTK、無人機等測繪設(shè)備對地籍要素進行測量。地籍要素主要包括建筑物、構(gòu)筑物、地類界線、界址點、宗地權(quán)屬界線、行政區(qū)域界線、地籍區(qū)界線和地籍子區(qū)界線等。
4.2" 城市房產(chǎn)測量
城市房產(chǎn)測量工作是在平面控制測量的基礎(chǔ)上,開展房產(chǎn)要素測量,同時進行房屋調(diào)查,利用測量數(shù)據(jù)和調(diào)查信息繪制房產(chǎn)圖,并完成面積測算和報告編制等工作。房產(chǎn)測量的方法有解析法、航空攝影測量法、全野外測量法等。通常采用全站儀、RTK、測距儀和無人機等測繪設(shè)備對房產(chǎn)要素進行測量。房產(chǎn)要素主要包括界址點、丘界線、房屋及房屋附屬物和其他相關(guān)地物等。
5" 測繪質(zhì)量控制
測繪成果質(zhì)量通過兩級檢查一級驗收的方式進行控制[5]。為了保證測繪成果質(zhì)量,要將質(zhì)檢工作貫穿各項測量工作全過程,確保測繪成果質(zhì)量滿足CJJ/T 8—2011《城市測量規(guī)范》相關(guān)規(guī)定和建設(shè)項目實際需求。
6" 面臨問題
6.1" 現(xiàn)有數(shù)據(jù)利用不充分
目前,數(shù)據(jù)共享機制不完善,很多數(shù)據(jù)仍然隸屬不同部門,無法共享,重復(fù)測繪現(xiàn)象仍然存在,在一定程度上,造成資金和資源浪費,同時也影響了工作效率。
6.2" 城市實景三維數(shù)據(jù)尚未全覆蓋
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,城市建設(shè)發(fā)展對實景三維數(shù)據(jù)的需求已日益凸顯。目前,由于各地區(qū)經(jīng)濟基礎(chǔ)、現(xiàn)有數(shù)據(jù)種類和質(zhì)量的不同,部分城市的主流基礎(chǔ)測繪地理信息數(shù)據(jù)仍為二維矢量數(shù)據(jù),完全實現(xiàn)實景三維數(shù)據(jù)普及仍需一定的時間。
6.3" RTK技術(shù)應(yīng)用受限
由于城市中存在大量的建筑物和構(gòu)筑物,尤其高層建筑會遮擋衛(wèi)星信號,嚴(yán)重影響RTK接收衛(wèi)星信號,因此,RTK在建筑物下基本上無法采集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),應(yīng)用范圍受限。
6.4" 無人機測繪安全措施有待加強
城市中建筑物密集,人口眾多,在無人機測繪作業(yè)過程中,應(yīng)急措施和技術(shù)還不夠完善,一旦遇到突發(fā)情況,如無人機對網(wǎng)絡(luò)信號失鎖,或者突然斷電,無人機意外墜機,會導(dǎo)致人員傷害和財產(chǎn)損失。
6.5" 測繪控制點不易保存
城市建設(shè)項目施工頻繁,人類活動較多,測繪控制點的相關(guān)設(shè)施容易受到影響,不易保存。
7" 工作展望
隨著數(shù)據(jù)共享機制的完善和工程建設(shè)項目“多測合一”改革的不斷深入,測繪數(shù)據(jù)將得到充分共享,可以有效地避免重復(fù)測繪。
隨著科技的發(fā)展,城市測繪地理信息數(shù)據(jù)也將快速實現(xiàn)實景三維數(shù)據(jù)全覆蓋,RTK單機激光掃描技術(shù)也將逐步普及,RTK技術(shù)應(yīng)用受限問題也將迎刃而解。
無人機技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛,相關(guān)軟硬件設(shè)備正在不斷升級,應(yīng)急功能必將不斷完善強化,安全隱患也必將隨之降至最低。
城市規(guī)劃日益完善,測繪控制點的點位也將結(jié)合城市規(guī)劃進一步合理布設(shè),最大限度地避免受到破壞,進而長期保存。
8" 結(jié)束語
城市的建設(shè)發(fā)展離不開測繪地理信息技術(shù)的有力支撐,隨著測繪地理信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,必將有力保障城市各類建設(shè)項目的順利實施,測繪地理信息技術(shù)賦能城市建設(shè),有力促進城市發(fā)展已成為大勢所趨。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.城市測量規(guī)范:CJJ/T 8—2011[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011:54.
[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.工程測量標(biāo)準(zhǔn):GB 50026—2020[S].北京:中國計劃出版社,2020:115.
[3] 田江博.三維激光掃描儀在日照測量中的應(yīng)用[J].北京測繪,2020,34(1):61-64.
[4] 史新華.不動產(chǎn)測繪特點及測繪技術(shù)探析[J].住宅與房地產(chǎn),2024(6):251-253.
[5] 中華人民共和國自然資源部.測繪成果質(zhì)量檢查與驗收:GB/T 24356—2023[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2023:3.