廣州保利·高爾夫郡竣工驗收測量與成果數(shù)據(jù)信息化

蔣偉雄，宋奇鴻

(1.廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，廣東 廣州 510060;2.武漢大學(xué)測繪學(xué)院，湖北 武漢 430079)

1 引 言

廣州保利·高爾夫郡位于廣州市花都區(qū)風(fēng)神大道國際體育館旁，毗鄰3 000 畝國際高爾夫球場，項目占地面積23.2 萬m2，建筑面積39.5 萬m2，如此大面積的地形測繪以及大規(guī)模的建筑物規(guī)劃驗收測量工程在全國范圍內(nèi)比較少見。

項目中高層建筑物部分垂直立面最高處達(dá)到近110 m，且外輪廓復(fù)雜，精度要求高，采用傳統(tǒng)的全站儀設(shè)站觀測的方式，觀測耗時長，數(shù)據(jù)采集難等問題，本文通過采用三維激光掃描測量技術(shù)進(jìn)行高層建筑物和別墅外立面的掃描測量，與全站儀采集的細(xì)部點數(shù)據(jù)進(jìn)行精度比對，并將成果矢量數(shù)據(jù)GIS 信息化，納入廣州市基礎(chǔ)地理信息庫，實現(xiàn)市域范圍內(nèi)補(bǔ)丁式動態(tài)更新過程。

2 控制測量

本項目驗收測量以《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》［1］為依據(jù)，根據(jù)預(yù)先對區(qū)域范圍內(nèi)高等級控制的實地勘察，結(jié)合已建立的廣州市連續(xù)運行衛(wèi)星定位城市測量服務(wù)綜合系統(tǒng)(GZCORS)，布設(shè)三級GPS 控制網(wǎng)作為項目首級控制網(wǎng)。整個網(wǎng)經(jīng)過約束平差后，控制點點對坐標(biāo)反算邊長與全站儀實測邊長檢測最大邊間距中誤差±0.012 cm，最弱邊相對誤差1/7536，如表1 所示，精度點位中誤差滿足《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》的規(guī)范要求。

在首級控制網(wǎng)基礎(chǔ)上，發(fā)展并布設(shè)二級圖根附合導(dǎo)線9 條，共106 點，最大方位角閉合差+ 2'41″，最弱導(dǎo)線相對閉合差1/7107，如表2 所示。其中，精度為0～1/3 限差占比55.6%，滿足廣州市規(guī)劃驗收測量及1∶500地形圖測繪要求。

GZCORS－RTK 控制點坐標(biāo)反算邊長與全站儀實測邊長檢測表 表1

圖根導(dǎo)線精度統(tǒng)計表 表2

3 碎部點數(shù)據(jù)采集與竣工驗收地形圖測繪

根據(jù)《廣州市數(shù)字地圖測量技術(shù)規(guī)程》［2］及技術(shù)設(shè)計書的要求，在圖根導(dǎo)線施測同時，對驗收建筑物屋角點、屋頂點、地臺高程點及周邊地形地物點進(jìn)行觀測，在每個測站先完成圖根導(dǎo)線觀測后，進(jìn)行細(xì)部點數(shù)據(jù)采集。施測過程滿足:

(1)全部建筑物外角均應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，室內(nèi)功能區(qū)分線應(yīng)盡可能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;

(2)道路、空地、獨立地物、構(gòu)筑物、各類檢修井、電桿均應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行竣工測量的建筑物的內(nèi)外地臺、樓頂高程、綠化地散點高程應(yīng)實測;

(3)野外數(shù)據(jù)采集時視距長度控制在80 m以內(nèi)，測距的最大長度不得超過150 m。

4 三維激光掃描點云數(shù)據(jù)對比

三維激光掃描測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比有無法取代的優(yōu)越性，如不受天氣限制、實時性、動態(tài)性、主動性、數(shù)據(jù)采樣率高、非接觸性量測、直接獲取高精度三維數(shù)據(jù)等［3～4］。因此，為進(jìn)一步保證并提高數(shù)據(jù)精度以滿足規(guī)劃驗收的可靠性要求，在人員無法到達(dá)的地點及復(fù)雜的測量區(qū)域結(jié)構(gòu)等情況下，本項目采用FARO Focus3D X 330 型三維激光掃描儀，對建筑場景進(jìn)行了數(shù)據(jù)獲取，得到了反映建筑物表面幾何結(jié)構(gòu)的三維信息，通過這些三維掃描數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，快速構(gòu)建三維模型建立，并實現(xiàn)與全站儀采集數(shù)據(jù)的對比，如表3 所示。

全站儀與三維激光掃描測量點位坐標(biāo)對比表 表3

5 成果矢量數(shù)據(jù)信息化

廣州保利·高爾夫郡項目驗收測量地形圖全要素完備，地形、地貌各要素表示齊全，權(quán)屬關(guān)系清楚，按《廣州市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整理工作手冊(1∶500、1∶1 000、1∶2 000)》［5］的規(guī)定，符合工程測量數(shù)據(jù)進(jìn)行“補(bǔ)丁式”動態(tài)更新的要求。

通過對所有建筑及城市主要道路拓?fù)錁?gòu)面，道路、河流中心線繪制，地理信息要素提取等方面進(jìn)行GIS 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并對信息化數(shù)據(jù)進(jìn)行空間邏輯檢查、面閉合性檢查、編碼合法性檢查、屬性項檢查和接邊檢查等［6，7］，實現(xiàn)對測繪得到的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行GIS 數(shù)據(jù)整理與入庫。

6 總 結(jié)

廣州保利·高爾夫郡項目高層及別墅項目建筑面積大、構(gòu)造復(fù)雜、特征明顯，采用傳統(tǒng)的全站儀碎步采集在測量精度和作業(yè)時間上均難以滿足建筑物竣工驗收要求。因此，本項目通過布設(shè)兩級高精度控制網(wǎng)為基礎(chǔ)，并采用FARO Focus3D X 330 型三維激光掃描儀對建筑場景進(jìn)行點云數(shù)據(jù)獲取，不僅直觀、準(zhǔn)確、全面地表達(dá)建筑物的形狀、影像信息，也可以與全站儀數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而確保和糾正了成果數(shù)據(jù)。同時，對于竣工測量矢量數(shù)據(jù)，通過GIS 數(shù)據(jù)整理與入庫檢查，實現(xiàn)了城市基礎(chǔ)地理信息庫的動態(tài)更新，也為工程測量成果數(shù)據(jù)應(yīng)用于城市大比例尺基礎(chǔ)地形圖庫提供了一定借鑒意義。

［1］CJJT73－2001．全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］廣州市城市規(guī)劃局．廣州市數(shù)字地圖測量技術(shù)規(guī)程［S］．

［3］張啟福，孫現(xiàn)申．三維激光掃描儀測量方法與前景展望［J］．北京測繪，2011(1)．

［4］宋宏．地面三維激光掃描測量技術(shù)及其應(yīng)用分析［J］．測繪技術(shù)裝備，2008(2)．

［5］廣州市城市規(guī)劃局．廣州市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整理工作手冊(1∶500、1∶1000、1∶2000)［R］．

［6］秦亮軍，劉洋，歐海平等．廣州市基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)建庫及動態(tài)更新［J］．測繪工程，2010，19(5)．

［7］吳素芝，張鵬程，吳健華等．工程測量數(shù)據(jù)動態(tài)更新基礎(chǔ)地形圖的實施［J］．地理空間信息，2012，10(5)．