竣工測量成果應(yīng)用于地形圖更新的分析探討

羅和平，葉乘鸞，溫振興

(深圳市地籍測繪大隊，廣東深圳 518034)

竣工測量成果應(yīng)用于地形圖更新的分析探討

羅和平?，葉乘鸞，溫振興

(深圳市地籍測繪大隊，廣東深圳 518034)

建設(shè)工程竣工后需要進行規(guī)劃驗收竣工測量，同時測繪主管部門為保持基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性需要及時進行地形修補測。本文結(jié)合工作實際，從技術(shù)角度在分析了竣工測量與地形修補測差異性的基礎(chǔ)上，探討了用竣工測量成果進行地形圖局部更新的可行性和流程，并得出了相關(guān)結(jié)論。

竣工測量；地形測量；地形圖更新；地形修補測

1 前 言

建設(shè)工程竣工測量是在建設(shè)工程竣工后，由項目開發(fā)建設(shè)單位委托測繪單位進行的一項測量工作，測量成果是城市規(guī)劃行政主管部門對已批準(zhǔn)的建設(shè)工程進行規(guī)劃監(jiān)督檢查的重要依據(jù)。同時隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市面貌日新月異，如何為城市信息化建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的、現(xiàn)勢性強的基礎(chǔ)地形圖已是城市測繪部門必須解決的問題。按照傳統(tǒng)方法，地形圖更新是由測繪部門定期組織修側(cè)，具有周期性、階段性，而對于深圳市，由于城市變化太快，每年都需要進行滾動式地形圖修補測，因此會出現(xiàn)完成竣工測量的區(qū)域不久又進行地形修補測，耗費了大量的人力財力，也不利于已有測繪成果資源的利用。

深圳市地籍測繪大隊是深圳市規(guī)劃和國土資源委員會下屬測繪單位，長期以來承擔(dān)建設(shè)工程規(guī)劃驗收竣工測量項目，同時又從事深圳市歷年地形動態(tài)修補測的監(jiān)理工作，在同時進行這兩種測量工作的過程中我們感受頗深，也積累了一定經(jīng)驗。以下以深圳市的情況為例就竣工測量進行地形圖更新進行分析和探討。

2 竣工測量與地形圖修補測的差異性

由于竣工測量和地形修補測實施目的不同，其測量內(nèi)容側(cè)重點也不同，對應(yīng)的測繪成果所表示的要素也有所區(qū)別，存在一定的差異性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)存在差異。除了共同執(zhí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)外，地形修補測需執(zhí)行地方標(biāo)準(zhǔn)《深圳市 1∶1 000數(shù)字化地形圖動態(tài)修補測實施細則》；而竣工測量則須符合《房產(chǎn)測量規(guī)范》、深圳經(jīng)濟特區(qū)技術(shù)規(guī)范《房屋建筑面積測繪技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定和要求。

(2)測繪的內(nèi)容與取舍不同。地形修補測圖建筑物測繪與取舍除執(zhí)行《城市測量規(guī)范》有關(guān)規(guī)定外，還必須符合《深圳市1∶1 000數(shù)字化地形圖動態(tài)修補測實施細則》中關(guān)于建筑物、道路、管線等7個測繪內(nèi)容取舍方面的規(guī)定；而竣工現(xiàn)狀圖須重點實測建筑物房角點和其他重要特征點坐標(biāo)、室內(nèi)外及樓頂標(biāo)高以及建設(shè)規(guī)劃部門的要求如退紅線距離、紅線界址點等要求，符合規(guī)劃監(jiān)督測量要求，而且房屋不須注記建筑結(jié)構(gòu)，只要求注記層次，標(biāo)在房屋右上角。此外，地形修補測對各類管線的選取有明確的取舍標(biāo)準(zhǔn)，低于取舍標(biāo)準(zhǔn)的管線不要求探測，竣工測量則要求對所有的新增管線都進行探測。

(3)圖幅接邊存在差異。地形修補測要求測量至接邊，而竣工現(xiàn)狀圖測量范圍要求對于整宗地建筑全部竣工的，測量范圍為建設(shè)用地紅線以內(nèi)范圍及紅線外至少25 m，如該范圍內(nèi)無市政道路，則應(yīng)擴大測區(qū)范圍至市政道路。

(4)測量成果的時效性不同?？⒐y量是在建設(shè)項目報規(guī)劃驗收前進行的測繪行為，反映的是項目竣工時的現(xiàn)狀情況，在測量的時間點時建設(shè)工程存在部分附屬設(shè)施(如路燈、花池等)未完工或者是建設(shè)工程后期的改建、加建等情況，不能在竣工現(xiàn)狀圖中反映出來；而地形修補測一般是在地物、地貌穩(wěn)定后進行，雖較竣工測量成果時間上滯后，但更全面反應(yīng)區(qū)域地形實際情況。

此外，竣工測量和地形圖修測在分幅、圖廓整飾、數(shù)據(jù)格式等方面也略有不同。

3 竣工測量與地形圖修補測的相關(guān)性

雖然竣工測量和地形修補測有一些差異，但在主要的要素和內(nèi)容表示上，竣工現(xiàn)狀圖與地形圖差異并不大，其他差異性問題可通過調(diào)整，并對竣工測量數(shù)據(jù)進行處理，來滿足地形圖更新要求，具體表現(xiàn)在:

(1)竣工圖與現(xiàn)有1∶1 000基礎(chǔ)地形圖其基礎(chǔ)控制測量精度均采用圖根控制精度，在成圖數(shù)學(xué)精度方面，二者的平面精度與高程精度基本一直；竣工圖中要素符號的表示與地形圖一致，都依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)雖然竣工圖較地形圖修測具有時間前置性特點，但其大部分要素的表示可滿足規(guī)劃設(shè)計和土地管理的需要，因此二者在分層上應(yīng)進行標(biāo)準(zhǔn)化，建立統(tǒng)一的分層體系，待地物地貌穩(wěn)定后即可進行簡單的要素補充測量。

(3)竣工圖測繪和地形圖修測采用數(shù)字化成圖方式，普遍采用DWG文件格式，但對于數(shù)據(jù)管理而言，則需將DWG轉(zhuǎn)換成GIS格式，而GIS的版本概念則為局部要素級的增量更新提供了可能。

通過以上分析，利用竣工圖的新增地物資料更新原有地形圖，在數(shù)學(xué)精度、地理要素表達方面均能滿足要求，同時在技術(shù)上也可實現(xiàn)。

4 竣工測量進行地形圖更新的解決方案

4.1 更新流程

利用竣工測量成果更新地形圖數(shù)據(jù)，就是在建設(shè)項目完工后，及時進行項目竣工測量，用竣工測量的成果來最終更新基礎(chǔ)地形圖，更新過程如圖1所示。首先要對更新數(shù)據(jù)進行檢查，然后在數(shù)據(jù)庫中確定變更的范圍，在替換中還需處理要素接邊等問題。

圖1 更新流程圖

(1)更新圖層的匹配

數(shù)據(jù)更新前，需要人機交互的方式來匹配更新數(shù)據(jù)中的圖層與數(shù)據(jù)庫中的地形數(shù)據(jù)圖層。比如:用更新數(shù)據(jù)中的居住建筑層去更新數(shù)據(jù)庫中的居住建筑層。

(2)更新范圍的確定

在數(shù)據(jù)更新之前，需要確定數(shù)據(jù)更新的范圍，范圍可以是規(guī)則的也可以是不規(guī)則的。

(3)更新過程中線狀要素接邊方法

在變更過程中會遇到變更要素與原要素接邊的問題。如圖2所示，原要素在變更范圍的部分被變更要素替換后，原要素的變更范圍外的部分(A部分)要與替換的變更要素(B部分)接邊形成一個完整的地理要素。

圖2 數(shù)據(jù)更新過程中接邊示意圖

①搜索參與接邊的原要素

用變更范圍的幾何形狀空間過濾原要素層的要素，只有與變更范圍相交或者在變更之內(nèi)的原要素才參與下一接邊步驟。

②確定原要素與變更范圍框的關(guān)系

原要素與變更范圍框的關(guān)系有如下幾種，如圖3所示。

圖3 原要素與變更范圍框的關(guān)系圖

對于第一種，原要素在變更范圍框的中間部分打斷被相應(yīng)的變更要素替換；對于第二種，原要素在變更范圍框的里面部分被相應(yīng)的變更要素替換；對于第三種，原要素整體被變更范圍框里相應(yīng)變更要素替換；對于第四種，原要素在變更范圍框的里面部分被相應(yīng)的變更要素替換。

③搜索參與接邊的變更要素對象

讓圖幅內(nèi)所有的變更要素參與接邊是不必要的，這將嚴(yán)重增加算法的復(fù)雜度。為提高效率，算法首先搜索變更范圍左右邊參與接邊的變更地理要素。搜索的方法如下:給定一個閾值，以這個閾值大小為半徑，以原要素與接邊線的交點為圓心形成緩沖區(qū)，凡是與這個緩沖區(qū)相交的變更線狀要素參與下一步的接邊，未與這個緩沖區(qū)相交的變更線狀要素不參與下一步的接邊。

④屬性匹配

接邊后的新要素的屬性可以是原來兩個要素其中一個的屬性，也可以由原來兩個要素的屬性采用一定的方法計算得到。

(4)更新過程中面狀要素接邊方法

在更新過程中會遇到面狀要素的接邊問題，面狀要素接邊著重注意的是接邊后的圖形角度不會嚴(yán)重變形。

①搜索參與接邊的對象

給定一個閾值d1，以這個閾值為大小，求取接邊線的雙側(cè)緩沖區(qū)，凡是與這個緩沖區(qū)相交的面狀要素，分別記錄在兩個集合里(原要素與變更要素各一個)，參與下一步的接邊；未與這個緩沖區(qū)相交的線狀要素，排除在集合之外，不參與下一步的接邊。然后遍歷變更要素集合里面的面要素，給定一個閾值d2，求取變更要素緩沖區(qū)，凡是與這個緩沖區(qū)相交的原要素集里面的要素，參與下一步的接邊；未與這個緩沖區(qū)相交的線狀要素，不參與下一步的接邊。

②屬性接邊

面狀要素接邊后，其屬性也需要重新配置。接邊后的新要素的屬性可以是原來兩個要素中一個的屬性，也可以由原來兩個要素的屬性采用一定的方法計算得到。

4.2 更新實例

某一竣工測量項目，紅線范圍內(nèi)面積20 515.7 m2，按照竣工測量的規(guī)定要求，如測量至紅線外25 m范圍，總面積為37 353.6 m2，紅線范圍內(nèi)共有建筑6棟。圖4所示的竣工現(xiàn)狀圖中，對建筑的注記要素包括建筑層數(shù)、屋面標(biāo)高、一層標(biāo)高、棟數(shù)、功能區(qū)，因此調(diào)整為地形圖后只注記建筑的結(jié)構(gòu)和層數(shù)，更新后如圖5所示。

圖4 竣工測量現(xiàn)狀圖表示

圖5 更新后的地形圖表示

4.3 歷史數(shù)據(jù)回溯

每次更新的過程中變更框的范圍都會保存在歷史數(shù)據(jù)庫中，并且附上變更開始時設(shè)置的時間屬性標(biāo)示。與變更框相交、在變更框內(nèi)、與變更框相接觸的各現(xiàn)狀要素類中的要素都被保存到歷史數(shù)據(jù)中相對應(yīng)的物理圖層中，在此過程中各被保存的要素會附上變更開始時設(shè)置的時間屬性標(biāo)示。

歷史數(shù)據(jù)回溯是一個人機交互的過程。當(dāng)開始進行歷史回溯時，系統(tǒng)會從歷史數(shù)據(jù)庫中讀取變更框要素類中的所有要素，并顯示這些要素。一個區(qū)域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)有的部分經(jīng)過了多次更新，有的部分從未被更新過。這些變更框要素代表的區(qū)域就是以被更新過了的區(qū)域，用戶可以通過點擊選擇這些變更框區(qū)域來進行歷史數(shù)據(jù)的回溯。系統(tǒng)下一部會開始遍歷所選中的這些變更框區(qū)域，以當(dāng)前的變更框作為空間過濾器，來選擇那些與它相交、相接觸、或在它里面的歷史數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)地形要素層中的要素，接著再以當(dāng)前變更框的時間屬性字段值作為屬性過濾器來進一步選取前面被選的歷史要素，最后這些被選取的要素構(gòu)成一個新的顯示圖層。

5 結(jié) 語

利用竣工測量成果更新城市基礎(chǔ)地形圖成本低、現(xiàn)實性強，但客觀上規(guī)劃竣工測量成果并不能完整地反映城市的變化，如違法違章建筑、城市拆遷、園林綠化和土地平整等，因此動態(tài)更新還應(yīng)與局部全面修測結(jié)合起來，才能形成有效的地形圖更新機制。

由于竣工測量和地形修補測的用途及目的不同，且二者技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求也不盡同，一套測繪成果無法同時滿足二者要求。在此情況下，若使竣工測量成果應(yīng)用于地形圖更新，需要在竣工測量時的技術(shù)設(shè)計書中涵蓋地形圖更新測量的技術(shù)要求，在外業(yè)數(shù)據(jù)采集時盡可能翔實，在內(nèi)業(yè)成圖時考慮充分以形成滿足兩套不同用途的測繪成果。

另外應(yīng)用測量成果快速增量更新地形圖仍有很長的一段路要走，其中有技術(shù)性的阻礙如地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的制定與統(tǒng)一，也有政策性的阻礙如政策法規(guī)與保障體系的不完善。但經(jīng)過全社會的努力，相信在不久的將來，城市地理信息系統(tǒng)能利用自身創(chuàng)造的經(jīng)濟價值實現(xiàn)本系統(tǒng)的更新與維護，為社會創(chuàng)造更大的社會與經(jīng)濟效益。

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The Analysis of Applying Achievements in Final Survey to Updating the Geomorphologic Map

Luo HePing，Ye ChengLuan，Wen ZhenXing
(Shenzhen Cadastral Surveying and Mapping Office，Shenzhen 518034，China)

Upon completion，Construction project requires checking and acceptance of final survey，in the meantime，Survey Department should timely revise and survey topography in order to keep fundamental geographic information data updating.From the view of our practice，based on the analysis of differences of final survey and Revision of topography，this paper investigates feasibility of using achievements in final survey for updating the geomorphologic map，and the relational conclusions were obtained.

Final survey；topographic survey；updating the geomorphologic map；Revision of topography

1672－8262(2010)05－131－04

P283.5

B

2010—03—18

羅和平(1975—)，男，高級工程師，主要從事測繪技術(shù)工作。