測(cè)繪地理信息技術(shù)在城市建設(shè)中的應(yīng)用研究

摘" 要：測(cè)繪地理信息技術(shù)是城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中一項(xiàng)重要的技術(shù)保障服務(wù)工作，城市建設(shè)離不開(kāi)測(cè)繪地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)保障。當(dāng)前測(cè)繪地理信息技術(shù)高速發(fā)展，對(duì)城市建設(shè)發(fā)展的技術(shù)支撐能力持續(xù)增強(qiáng)，該文針對(duì)測(cè)繪地理信息技術(shù)對(duì)城市建設(shè)發(fā)展的助推作用，從城市控制測(cè)量、城市地形測(cè)繪、城市工程測(cè)量、城市不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪和測(cè)繪質(zhì)量控制5個(gè)方面進(jìn)行分析研究，探析當(dāng)前城市測(cè)量工作中所面臨的問(wèn)題，提出工作展望，供同行業(yè)從業(yè)人員在今后開(kāi)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(cè)繪地理信息；城市建設(shè)；控制測(cè)量；地形測(cè)繪；工程測(cè)量；不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪

中圖分類(lèi)號(hào)：P205" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：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(kāi)各個(gè)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支撐，其中測(cè)繪地理信息技術(shù)是一項(xiàng)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(shí)，也為政府規(guī)劃、管理決策提供科學(xué)依據(jù)。隨著測(cè)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(qiáng)，下面從城市控制測(cè)量、城市地形測(cè)繪、城市工程測(cè)量、城市不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪、測(cè)繪質(zhì)量控制、面臨問(wèn)題和工作展望7個(gè)方面開(kāi)展論述。

1" 城市控制測(cè)量

控制測(cè)量是各項(xiàng)測(cè)繪工作的根本，為測(cè)繪工作提供起算數(shù)據(jù)，因此控制測(cè)量成果質(zhì)量極其重要?？刂茰y(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量，下面分別作介紹。

1.1" 平面控制測(cè)量

城市平面坐標(biāo)系統(tǒng)采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（CGCS2000），也可采用城市獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)采用城市獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，必須建立與2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。但無(wú)論采用哪一種平面坐標(biāo)系統(tǒng)，要保證在開(kāi)展測(cè)繪工作中，長(zhǎng)度投影變形每公里不超過(guò)2.5 cm。

城市平面控制網(wǎng)等級(jí)分為二、三、四等和一、二、三級(jí)6個(gè)等級(jí)。在布設(shè)平面控制網(wǎng)時(shí)，可遵循從整體到局部，分級(jí)布控的原則，也可根據(jù)實(shí)際需求越級(jí)布控?？刂茰y(cè)量工作方法有衛(wèi)星定位測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、邊角組合測(cè)量3種。在日常工作中，首選衛(wèi)星定位測(cè)量法，當(dāng)在不具備衛(wèi)星觀測(cè)條件的區(qū)域作業(yè)時(shí)，采取導(dǎo)線測(cè)量和邊角組合測(cè)量2種方式進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)量。

1.2" 高程控制測(cè)量

城市高程基準(zhǔn)應(yīng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，也可采用城市獨(dú)立高程基準(zhǔn)，城市獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)要建立與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

城市高程控制網(wǎng)等級(jí)分為一、二、三、四等4個(gè)等級(jí)，測(cè)量方法分為水準(zhǔn)測(cè)量、高程導(dǎo)線測(cè)量、衛(wèi)星定位測(cè)量3種方法，因水準(zhǔn)測(cè)量精度高、可靠性強(qiáng)，在城市建設(shè)項(xiàng)目中多采用水準(zhǔn)測(cè)量的方式進(jìn)行高程控制測(cè)量。對(duì)于精度要求不高的建設(shè)項(xiàng)目，多采用衛(wèi)星定位測(cè)量的方式進(jìn)行高程控制測(cè)量。

1.3" 選點(diǎn)埋石

平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)在選點(diǎn)埋石過(guò)程中，要選擇地勢(shì)開(kāi)闊、穩(wěn)定，遠(yuǎn)離干擾的區(qū)域，建議平面控制點(diǎn)的點(diǎn)位與高程控制點(diǎn)的點(diǎn)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(hù)和應(yīng)用。標(biāo)石規(guī)格參照CJJ/T 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。

1.4" 控制網(wǎng)觀測(cè)解算

平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的觀測(cè)和解算工作執(zhí)行CJJ/T 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》相關(guān)規(guī)定。

2" 城市地形測(cè)繪

地形圖是城市建設(shè)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的成果資料，在市政建設(shè)、建筑設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃等方面發(fā)揮著重要的基底作用。

2.1" 測(cè)繪方法

地形測(cè)繪的方法分為全野外測(cè)量法和航空攝影測(cè)量法，具體如下。

2.1.1" 全野外測(cè)量法

全野外測(cè)量法是指使用RTK、全站儀等測(cè)繪設(shè)備實(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。首先，在首級(jí)控制測(cè)量成果的基礎(chǔ)上或者直接利用CORS（跨來(lái)源資源共享），根據(jù)測(cè)圖需要，采用衛(wèi)星定位技術(shù)，使用RTK直接進(jìn)行地形測(cè)繪，如測(cè)繪區(qū)域不具備RTK作業(yè)條件，則在測(cè)區(qū)內(nèi)布設(shè)圖根點(diǎn)，使用全站儀進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)繪工作。

使用RTK作業(yè)不要求通視條件，但衛(wèi)星信號(hào)容易受到干擾，全站儀作業(yè)不需要考慮衛(wèi)星信號(hào)因素，但需要布設(shè)足夠多的圖根點(diǎn)，且要求測(cè)站與測(cè)點(diǎn)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(cè)繪工作。

2.1.2" 航空攝影測(cè)量法

航空攝影測(cè)量法是指使用無(wú)人機(jī)測(cè)繪技術(shù)開(kāi)展地形測(cè)繪工作，其具體作業(yè)流程包括影像獲取、像控點(diǎn)布設(shè)、像控點(diǎn)測(cè)量、野外調(diào)繪、空中三角測(cè)量、定向建模和數(shù)據(jù)采集等。

2.2" 測(cè)圖比例尺

在城市地形圖測(cè)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(cè)圖比例尺。其中1∶500和1∶1 000比例尺地形圖主要用于詳細(xì)的城市規(guī)劃和城市建設(shè)項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)與施工；1∶2 000地形圖主要用于城市建設(shè)各類(lèi)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)、勘測(cè)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(jì)等。

2.3" 測(cè)繪內(nèi)容

城市地形測(cè)繪的主要內(nèi)容包括測(cè)繪控制點(diǎn)、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(cè)繪控制點(diǎn)要素主要包括各等級(jí)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)。

水系要素主要包括海岸線、江河、湖泊、水庫(kù)、池塘、溝渠及各類(lèi)水利設(shè)施等。

居民地及設(shè)施要素主要包括各類(lèi)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(lèi)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(guó)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(cè)量

在城市建設(shè)過(guò)程中，工程測(cè)量是一項(xiàng)不可或缺的工作流程。工程測(cè)量主要分為城市部件測(cè)量、工程圖測(cè)繪、線路測(cè)量、地下空間與管線測(cè)量、施工測(cè)量、竣工測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)、定線測(cè)量與撥地測(cè)量、規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量、日照測(cè)量及土石方測(cè)量，具體如下。

3.1" 城市部件測(cè)量

城市部件測(cè)量主要是對(duì)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(jìn)行測(cè)繪，對(duì)城市部件的測(cè)量可直接采用全站儀、RTK進(jìn)行全野外測(cè)量，也可采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行航空攝影測(cè)量，測(cè)量比例尺通常采用1∶500和1∶1 000。

3.2" 工程圖測(cè)繪

工程圖測(cè)繪主要是根據(jù)用圖需求，通常選擇1∶500、1∶1 000測(cè)圖比例尺，也可選擇大于1∶500的測(cè)圖比例尺，測(cè)繪方法同城市地形測(cè)繪方法，但測(cè)繪要素因不同用圖需求而有所差異。

3.3" 線路測(cè)量

線路測(cè)量主要是對(duì)鐵路、公路、架空索道、自流和壓力管線、架空輸電線等線路進(jìn)行測(cè)繪，其帶狀圖測(cè)繪可采用全站儀測(cè)圖、RTK測(cè)圖、地面激光掃描測(cè)圖和低空航空攝影測(cè)量等方式進(jìn)行，斷面圖則直接采用全站儀、RTK進(jìn)行測(cè)量。

3.4" 地下空間與管線測(cè)量

城市地下空間與管線測(cè)量主要是對(duì)地下人防工事、地下停車(chē)場(chǎng)、隧道、地下通道、地下商場(chǎng)和各類(lèi)地下管線等進(jìn)行測(cè)量，分為普查測(cè)量和示位測(cè)量，地下空間測(cè)量作業(yè)方法為解析法和圖解法，地下管線測(cè)量作業(yè)方法為全野外測(cè)量法。

3.5" 施工測(cè)量

施工測(cè)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(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量工作[2]。在施工過(guò)程中，首先開(kāi)展廠區(qū)控制測(cè)量，隨后使用水準(zhǔn)儀、全站儀、RTK等測(cè)量設(shè)備，針對(duì)不同項(xiàng)目施工開(kāi)展測(cè)量工作，測(cè)量過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行GB 50026—2020《工程測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》。

3.6" 竣工測(cè)量

竣工測(cè)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(jìn)行的測(cè)量工作，并根據(jù)實(shí)際需要，編繪或?qū)崪y(cè)竣工總圖。實(shí)測(cè)竣工總圖時(shí)，主要采用全站儀、RTK和三維激光掃描儀等測(cè)繪設(shè)備進(jìn)行測(cè)量。

3.7" 變形監(jiān)測(cè)

變形監(jiān)測(cè)主要是對(duì)地面沉降、建筑形變、地裂縫等進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，變形監(jiān)測(cè)前應(yīng)建立水平和垂直監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)網(wǎng)，利用水準(zhǔn)測(cè)量、衛(wèi)星定位、全站儀測(cè)繪等工作方法，定期對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)變形量超出安全值時(shí)，及時(shí)預(yù)警。變形監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)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(diǎn)交通設(shè)施等建設(shè)項(xiàng)目中至關(guān)重要的一項(xiàng)測(cè)繪工作。

3.8" 定線測(cè)量與撥地測(cè)量

定線測(cè)量是指采用測(cè)繪技術(shù)將規(guī)劃設(shè)計(jì)中的線狀地物中線或者邊界線放樣到實(shí)地；撥地測(cè)量是指采用測(cè)繪技術(shù)將規(guī)劃設(shè)計(jì)中的建設(shè)用地邊界線放樣到實(shí)地。定線測(cè)量和撥地測(cè)量的最終目的均是將規(guī)劃設(shè)計(jì)中的界線放樣到實(shí)地。

3.9" 規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量

規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量是使用全站儀、RTK等測(cè)繪設(shè)備，主要采用解析法對(duì)建設(shè)工程進(jìn)行放線測(cè)量、灰線驗(yàn)線測(cè)量、±0驗(yàn)線測(cè)量以及驗(yàn)收測(cè)量。

3.10" 日照測(cè)量

日照測(cè)量工作是在完成圖根測(cè)量的基礎(chǔ)上，開(kāi)展地形測(cè)繪、立面測(cè)繪，編輯收集到的相關(guān)資料和外業(yè)采集的測(cè)繪數(shù)據(jù)，繪制總（層）平面圖和立面圖，并進(jìn)行日照分析[3]。在外業(yè)測(cè)量方面，通常使用全站儀、RTK、三維激光掃描儀和無(wú)人機(jī)等測(cè)繪設(shè)備，根據(jù)測(cè)區(qū)實(shí)際情況，采用解析法和全野外測(cè)繪法進(jìn)行測(cè)量。

3.11" 土石方測(cè)量

項(xiàng)目建設(shè)需要場(chǎng)地平整，土石方量是工程建設(shè)的必要數(shù)據(jù)。土石方測(cè)量主要是對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)的高程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。目前，多使用全站儀、RTK采用極坐標(biāo)法和網(wǎng)格測(cè)量法采集高程數(shù)據(jù)，隨后使用計(jì)算軟件計(jì)算土石方量。

4" 城市不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪

城市不動(dòng)產(chǎn)測(cè)繪包括地籍測(cè)量和房產(chǎn)測(cè)量，為不動(dòng)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(cè)量

城市地籍測(cè)量工作主要包括地籍控制測(cè)量、地籍調(diào)查、地籍要素測(cè)量、地籍圖繪制、面積量算與匯總、報(bào)告編制以及地籍變更測(cè)量等工作。地籍測(cè)量的工作方法分為全野外測(cè)量法和解析法。在測(cè)量過(guò)程中，采用全站儀、RTK、無(wú)人機(jī)等測(cè)繪設(shè)備對(duì)地籍要素進(jìn)行測(cè)量。地籍要素主要包括建筑物、構(gòu)筑物、地類(lèi)界線、界址點(diǎn)、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(cè)量

城市房產(chǎn)測(cè)量工作是在平面控制測(cè)量的基礎(chǔ)上，開(kāi)展房產(chǎn)要素測(cè)量，同時(shí)進(jìn)行房屋調(diào)查，利用測(cè)量數(shù)據(jù)和調(diào)查信息繪制房產(chǎn)圖，并完成面積測(cè)算和報(bào)告編制等工作。房產(chǎn)測(cè)量的方法有解析法、航空攝影測(cè)量法、全野外測(cè)量法等。通常采用全站儀、RTK、測(cè)距儀和無(wú)人機(jī)等測(cè)繪設(shè)備對(duì)房產(chǎn)要素進(jìn)行測(cè)量。房產(chǎn)要素主要包括界址點(diǎn)、丘界線、房屋及房屋附屬物和其他相關(guān)地物等。

5" 測(cè)繪質(zhì)量控制

測(cè)繪成果質(zhì)量通過(guò)兩級(jí)檢查一級(jí)驗(yàn)收的方式進(jìn)行控制[5]。為了保證測(cè)繪成果質(zhì)量，要將質(zhì)檢工作貫穿各項(xiàng)測(cè)量工作全過(guò)程，確保測(cè)繪成果質(zhì)量滿(mǎn)足CJJ/T 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》相關(guān)規(guī)定和建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際需求。

6" 面臨問(wèn)題

6.1" 現(xiàn)有數(shù)據(jù)利用不充分

目前，數(shù)據(jù)共享機(jī)制不完善，很多數(shù)據(jù)仍然隸屬不同部門(mén)，無(wú)法共享，重復(fù)測(cè)繪現(xiàn)象仍然存在，在一定程度上，造成資金和資源浪費(fèi)，同時(shí)也影響了工作效率。

6.2" 城市實(shí)景三維數(shù)據(jù)尚未全覆蓋

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)發(fā)展對(duì)實(shí)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(jì)基礎(chǔ)、現(xiàn)有數(shù)據(jù)種類(lèi)和質(zhì)量的不同，部分城市的主流基礎(chǔ)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)仍為二維矢量數(shù)據(jù)，完全實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維數(shù)據(jù)普及仍需一定的時(shí)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(huì)遮擋衛(wèi)星信號(hào)，嚴(yán)重影響RTK接收衛(wèi)星信號(hào)，因此，RTK在建筑物下基本上無(wú)法采集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，應(yīng)用范圍受限。

6.4" 無(wú)人機(jī)測(cè)繪安全措施有待加強(qiáng)

城市中建筑物密集，人口眾多，在無(wú)人機(jī)測(cè)繪作業(yè)過(guò)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(wú)人機(jī)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)失鎖，或者突然斷電，無(wú)人機(jī)意外墜機(jī)，會(huì)導(dǎo)致人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

6.5" 測(cè)繪控制點(diǎn)不易保存

城市建設(shè)項(xiàng)目施工頻繁，人類(lèi)活動(dòng)較多，測(cè)繪控制點(diǎn)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(jī)制的完善和工程建設(shè)項(xiàng)目“多測(cè)合一”改革的不斷深入，測(cè)繪數(shù)據(jù)將得到充分共享，可以有效地避免重復(fù)測(cè)繪。

隨著科技的發(fā)展，城市測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)也將快速實(shí)現(xiàn)實(shí)景三維數(shù)據(jù)全覆蓋，RTK單機(jī)激光掃描技術(shù)也將逐步普及，RTK技術(shù)應(yīng)用受限問(wèn)題也將迎刃而解。

無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，相關(guān)軟硬件設(shè)備正在不斷升級(jí)，應(yīng)急功能必將不斷完善強(qiáng)化，安全隱患也必將隨之降至最低。

城市規(guī)劃日益完善，測(cè)繪控制點(diǎn)的點(diǎn)位也將結(jié)合城市規(guī)劃進(jìn)一步合理布設(shè)，最大限度地避免受到破壞，進(jìn)而長(zhǎng)期保存。

8" 結(jié)束語(yǔ)

城市的建設(shè)發(fā)展離不開(kāi)測(cè)繪地理信息技術(shù)的有力支撐，隨著測(cè)繪地理信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，必將有力保障城市各類(lèi)建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施，測(cè)繪地理信息技術(shù)賦能城市建設(shè)，有力促進(jìn)城市發(fā)展已成為大勢(shì)所趨。

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