“多測合一”中若干關(guān)鍵測繪技術(shù)的應(yīng)用與研究

［摘要］隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和測繪技術(shù)的更新，測繪工作者在開展測繪工作時(shí)，面臨著更多的選擇。與此同時(shí)，為了提高測繪數(shù)據(jù)的精度和效率，降低成本，提高服務(wù)質(zhì)量，“多測合一”成為了測繪行業(yè)的重要發(fā)展方向。測繪技術(shù)的選擇，影響著“多測合一”測量精度的好壞和工作效率的快慢。通過分析數(shù)字化測圖技術(shù)、RTK測量技術(shù)和無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)等若干關(guān)鍵測繪技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，研究適用于“多測合一”不同階段的測繪技術(shù)方法，解決“多測合一”不同階段適用的技術(shù)方法，達(dá)到了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求，提高了工作效率。

［關(guān)鍵詞］測繪技術(shù);發(fā)展方向;關(guān)鍵;多測合一

工程建設(shè)項(xiàng)目竣工階段開展規(guī)劃核實(shí)測量、綠地測量和地下管線測量等測繪工作，實(shí)行“一次委托、聯(lián)合測繪、成果共享”[1]。這種模式可以減少重復(fù)測繪、提高數(shù)據(jù)一致性、降低成本、提高效率，是測繪行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要方向之一。多源測繪技術(shù)是實(shí)現(xiàn)“多測合一”的重要保障之一，包括GPS技術(shù)、數(shù)字化測圖技術(shù)、傾斜攝影測量技術(shù)等。

1 關(guān)鍵測繪技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

測繪是一門技術(shù)性的工作，測繪工作效率的高低需要依靠測量方法的創(chuàng)新和儀器工具的改進(jìn)。

（1）數(shù)字化測圖技術(shù)

數(shù)字化測圖是利用繪圖儀等輸出設(shè)備直接輸出所得地形圖的過程[2]。數(shù)字化測圖是相對(duì)以前的白紙測量而言。這種技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確地獲取和處理地理信息，提高了測繪的效率和精度。

楊虹研究了數(shù)字化測繪技術(shù)在地籍測量工作中的運(yùn)用[3]；嚴(yán)律等以航道工程為例，通過應(yīng)用一定的數(shù)字化測圖技術(shù)，促進(jìn)了大比例尺測圖的數(shù)字化，相應(yīng)的地形圖精度高、圖面規(guī)范性好[4]。數(shù)字測繪技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代測繪的基礎(chǔ)。

（2）靜態(tài)GPS測量及RTK測量技術(shù)

GPS靜態(tài)測量是若干接收機(jī)同時(shí)接收衛(wèi)星信號(hào)而進(jìn)行的定位測量。RTK測量是一種基于GPS差分技術(shù)的測量方法，可以求差解算坐標(biāo)，極大地提高了作業(yè)效率。

任潘虹等人探討了在不同測繪基礎(chǔ)作業(yè)中一般GPS測量技術(shù)的具體運(yùn)用，并進(jìn)一步分析基于CORS系統(tǒng)的GPS測量技術(shù)在基礎(chǔ)測繪中的應(yīng)用[5]；葉瑩利用GNSS-RTK開展界址點(diǎn)勘測可以滿足地籍勘測的精度標(biāo)準(zhǔn)[6]；劉方文通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)1∶500地形圖測繪中網(wǎng)絡(luò)RTK測量坐標(biāo)精度校驗(yàn)技術(shù)具有更高的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，充分滿足了研究要求[7]。

（3）無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)

無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)是通過低空傾斜攝影，通過多角度獲得立體影像數(shù)據(jù)，地面輔助獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)等信息，生成三維模型。通過三維模型，獲取地物點(diǎn)坐標(biāo)等數(shù)據(jù)，測量精度可達(dá)厘米級(jí)。

陳昕針對(duì)福州市建筑竣工測繪的要求，提出了利用無人機(jī)傾斜攝影測量進(jìn)行規(guī)劃竣工測繪的方法，并通過實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證其有效性和適用性[8]。丁鴿等以山東省濟(jì)南市國家重型汽車工程技術(shù)研究中心（簡稱為濟(jì)南市國家重汽研究中心）超高層建筑為研究對(duì)象，給出了超高層建筑竣工測量技術(shù)流程，提出了利用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高層建筑竣工測量方法并加以驗(yàn)證[9]。

無人機(jī)及其傾斜攝影測量技術(shù)是測繪技術(shù)的革命性發(fā)展之一。

2 關(guān)鍵測繪技術(shù)在“多測合一”中的應(yīng)用實(shí)例

2.1 應(yīng)用背景

2019年9月，中華人民共和國自然資源部發(fā)布《關(guān)于以“多規(guī)合一”為基礎(chǔ)推進(jìn)規(guī)劃用地“多審合一、多證合一”改革的通知》，明確提出對(duì)測繪業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，推進(jìn)“多測合并、聯(lián)合測繪、成果共享”，按下“多測合一”改革的啟動(dòng)鍵[10]。

泉州臺(tái)商投資區(qū)成立于2010年，位于泉州市南部，下轄洛陽鎮(zhèn)、東園鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。泉州臺(tái)商投資區(qū)于2019年12月在工程建設(shè)項(xiàng)目中開展“多測合一”相關(guān)工作。

“多測合一”主要分為3個(gè)階段，分別是項(xiàng)目委托、竣工測繪和成果驗(yàn)收。其中，竣工測繪是建設(shè)工程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是評(píng)價(jià)與驗(yàn)收工程是否按圖施工的基本依據(jù)[11]。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

中南高科泉州臺(tái)商投資區(qū)產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目為2022年度泉州市重點(diǎn)項(xiàng)目。

中南高科泉州臺(tái)商投資區(qū)產(chǎn)業(yè)園涉及1#-10#丁類廠房（含1#設(shè)備用房、1#物業(yè)及配套用房、地下水泵房及水池），合計(jì)10幢），建設(shè)用地面積32992.14 m2，設(shè)計(jì)計(jì)容總面積43855.66 m2（容積率1.329）、不計(jì)容總面積328.38 m2及綠化面積5596.45 m2。該項(xiàng)目涉及“多測合一”中的規(guī)劃核實(shí)測量、用地復(fù)核測量和地下管線竣工測量等工作。

3 關(guān)鍵測繪技術(shù)在“多測合一”中的應(yīng)用研究

3.1 控制測量階段

控制測量階段是整個(gè)測量工作中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。控制點(diǎn)的精度決定了整個(gè)項(xiàng)目的測量精度。

控制測量可以采用GNSS測量、導(dǎo)線測量，也可以是RTK測量。

GNSS測量精度高，操作簡便，但是觀測時(shí)間長，數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜些，不容易快速出結(jié)果。導(dǎo)線測量雖然測量精度高，適用于復(fù)雜地形和建筑密集的區(qū)域，但是導(dǎo)線測量需要較多的時(shí)間和人力，不適用于快速測量。RTK測量具有高精度、快速、靈活和高效的特點(diǎn)，適用于各自領(lǐng)域。

結(jié)合控制測量是測量工作的基礎(chǔ)，需要快速出結(jié)果的特點(diǎn)，在能夠滿足控制測量精度的要求下，該階段控制網(wǎng)的建立、利用RTK測量技術(shù)獲取控制點(diǎn)坐標(biāo)是最經(jīng)濟(jì)、方便和快捷的控制測量方法。

本工程控制通過應(yīng)用福建省CORS RTK技術(shù)系統(tǒng)，以附近的C級(jí)GPS控制點(diǎn)QC094、QC084等點(diǎn)進(jìn)行平面及高程檢核。FJCORS（福建省連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)）采用連續(xù)基站，可以全天候進(jìn)行控制測量[12]。此次項(xiàng)目的控制點(diǎn)均勻分布在廠區(qū)的內(nèi)部道路邊，共布設(shè)5個(gè)。在RTK工程控制過程中，通過應(yīng)用FJCORS技術(shù)系統(tǒng)，對(duì)測區(qū)內(nèi)新布設(shè)的5個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行控制測量，3分鐘即可完成1個(gè)點(diǎn)位的控制點(diǎn)測量。通過統(tǒng)計(jì)手簿導(dǎo)出的GPS控制點(diǎn)測量報(bào)告，每個(gè)點(diǎn)位的觀測合格率均超過95％，滿足后期測量工作的使用需要。

該實(shí)例證明：通過RTK測量技術(shù)，可快速獲取滿足精度要求的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)。

3.2 規(guī)劃核實(shí)測量階段

規(guī)劃核實(shí)階段的主要工作是數(shù)字化測圖。

常規(guī)的數(shù)字化測圖技術(shù)是全站儀配合RTK開展，優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)精度高、數(shù)據(jù)采集相對(duì)方便，但整體測量周期較長。無人機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低等特點(diǎn)[13]，但對(duì)于部分房屋角點(diǎn)，其生產(chǎn)的三維模型還不能完全精確捕捉。基于上述測繪技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，本次數(shù)字化測圖聯(lián)合全站儀、無人機(jī)和RTK，綜合進(jìn)行繪制：

首先利用RTK進(jìn)行像控點(diǎn)數(shù)據(jù)的量取，為無人機(jī)傾斜攝影測量及其后期的三維模型定下控制點(diǎn)基礎(chǔ)；其次，外業(yè)利用無人機(jī)及其傾斜攝影測量技術(shù)進(jìn)行航飛，內(nèi)業(yè)生成傾斜攝影測量模型（見圖1），利用南方CASS等軟件輔助地形圖底圖成圖；最后，利用全站儀測量建筑角點(diǎn)坐標(biāo)和室內(nèi)外標(biāo)高（全站儀具有測量精度高，儀器的集成化、自動(dòng)化和智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)[14]。），進(jìn)行數(shù)字化測圖的補(bǔ)充測量，確保建筑角點(diǎn)位置和建筑面積的準(zhǔn)確性，最終測算建筑間距、建筑退讓紅線等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

利用傾斜攝影測量技術(shù)生成的傾斜攝影測量模型還可以獲取建筑最高點(diǎn)高度、車位數(shù)量和非機(jī)動(dòng)車位范圍等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

項(xiàng)目共計(jì)測繪60689.20 m2 的1∶500 比例尺地形圖，開展10 棟建筑物的規(guī)劃核實(shí)：合計(jì)計(jì)容總面積43855.69 m2，不計(jì)容總面積328.38 m2。根據(jù)實(shí)測建筑面積核實(shí)了容積率和建筑密度等規(guī)劃指標(biāo)，項(xiàng)目容積率1.329，建筑密度41.17％，符合規(guī)劃要求。

3.3 綠地測量階段

該階段的基礎(chǔ)是規(guī)劃核實(shí)階段的數(shù)字化測圖，綠化是其成果的一部分內(nèi)容，故不需要重復(fù)測繪。

該項(xiàng)目實(shí)際生產(chǎn)過程中，主要是利用規(guī)劃核實(shí)測量階段生成的三維模型上快速地進(jìn)行綠地范圍的采集、植被種類的判定以及綠化類型〔常規(guī)綠地全算，草坪磚停車場（含消防登高面）按1/3折算，林蔭式草坪磚停車場按100％折算，涉及地上建筑的屋頂綠化等立體綠化措施按其對(duì)應(yīng)情況進(jìn)行對(duì)應(yīng)系數(shù)折算〕的確認(rèn)。

本次綠化面積圈定后，依據(jù)泉州市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定（2018版）退讓建筑1m后再統(tǒng)計(jì)綠化面積，共70個(gè)地塊、綠化面積6464.75m2，綠化率19.59％，符合規(guī)劃要求。

業(yè)主申請(qǐng)竣工驗(yàn)收前，還可以先用無人機(jī)傾斜攝影模型同設(shè)計(jì)做直觀的對(duì)比，初步判定綠化規(guī)模是否滿足規(guī)劃，為業(yè)主的下一步綠化補(bǔ)充方向提供借鑒。

3.4 地下管線測量階段

由于地下管線的復(fù)雜性和隱蔽性，其測量和管理一直是比較困難的事情。本次管線竣工涉及雨水、污水、消防、給水、強(qiáng)電和弱電共6種類型，均勻分布在廠區(qū)周圍。

首先，利用傾斜攝影測量技術(shù)生產(chǎn)的廠區(qū)正射影像作為調(diào)查底圖，現(xiàn)場標(biāo)記調(diào)查得到的管線走向、材質(zhì)、管徑大小等數(shù)據(jù)。

其次，實(shí)地測量。考慮項(xiàng)目實(shí)際地形情況、建筑間距等原因，現(xiàn)場在施工人員的帶領(lǐng)下，明顯管井主要利用RTK 對(duì)井蓋的位置及其標(biāo)高進(jìn)行測量，信號(hào)受阻擋區(qū)域則利用全站儀進(jìn)行；隱藏管井采取英國雷迪RD8000管線探測儀探查。

最后，數(shù)據(jù)處理與分析。在內(nèi)業(yè)成圖過程中會(huì)逐漸形成管線數(shù)據(jù)[15]，項(xiàng)目主要利用EPS三維測圖軟件，展入管井坐標(biāo)及高程數(shù)據(jù)，錄入管線相關(guān)屬性信息，導(dǎo)出地下管線信息成果。同時(shí)，對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量檢查和評(píng)估，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例，地下管線測量也是關(guān)鍵測繪技術(shù)的綜合應(yīng)用方向之一。

3.5 用地復(fù)核測量階段

該階段在竣工核實(shí)測量階段測量的竣工地形圖基礎(chǔ)上，現(xiàn)場周邊空曠，無明顯建筑物遮擋，界址點(diǎn)由甲方現(xiàn)場指認(rèn)，主要利用RTK測定。

土地竣工測量圖的界址點(diǎn)編號(hào)與原權(quán)源數(shù)據(jù)保持一致，按順時(shí)針方向從“J1、J2、J3......”進(jìn)行流水編號(hào)。室內(nèi)采用南方的CASS 10.0軟件進(jìn)行面積的計(jì)算。計(jì)算結(jié)果均與項(xiàng)目用地批準(zhǔn)書、規(guī)劃用地紅線圖等資料數(shù)據(jù)進(jìn)行核實(shí)。

通過項(xiàng)目實(shí)例證實(shí)，利用RTK測定界址點(diǎn)的方法進(jìn)行用地復(fù)核測量，相較于傳統(tǒng)的全站儀測量點(diǎn)位，可以保證點(diǎn)位測量精度，需要的人員更少，時(shí)間更少，效率更高。

項(xiàng)目經(jīng)規(guī)劃部門和第三方質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的檢查，認(rèn)為本建設(shè)工程規(guī)劃竣工測量的作業(yè)方法、觀測精度、指標(biāo)核實(shí)計(jì)算規(guī)則等均符合規(guī)范要求，測繪成果報(bào)告內(nèi)容齊全、要素完整、質(zhì)量合格，予以驗(yàn)收通過。

4 建議

地區(qū)實(shí)行“多測合一”帶來各項(xiàng)工作便利的同時(shí)，也還存在著一些需要完善的地方。針對(duì)該項(xiàng)政策實(shí)施過程中存在的技術(shù)及制度問題，提出如下建議：

4.1 鼓勵(lì)推行測繪新技術(shù)。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，測繪作業(yè)人員通過最新政策的學(xué)習(xí)和現(xiàn)代測繪新技術(shù)的培訓(xùn)，鼓勵(lì)在項(xiàng)目中推行符合項(xiàng)目測量精度的測繪新技術(shù)，提高作業(yè)效率。

4.2 建立“多測合一”竣工驗(yàn)收測繪單位名錄庫。

目前各個(gè)地方關(guān)于該類項(xiàng)目建立的是“多測合一”測繪單位名錄庫，驗(yàn)收階段主要是市資源規(guī)劃局牽頭聯(lián)合各審批主管部門，地方規(guī)劃勘測研究院等單位作為獨(dú)家技術(shù)支持單位參與驗(yàn)收。該政策存在的弊端是技術(shù)支持單位也參與地方“多測合一”，充當(dāng)既是裁判又是球員的角色，容易造成壟斷。建立一個(gè)由“多測合一”測繪單位組成的竣工驗(yàn)收測繪單位名錄庫。項(xiàng)目竣工時(shí)，由該名錄隨機(jī)抽取測繪單位作為該項(xiàng)目的技術(shù)支持單位，抽到本單位的項(xiàng)目應(yīng)回避。

4.3 全面施行注冊(cè)測繪師簽字蓋章制度。

我國的注冊(cè)測繪師資格考試已開展多年，在提高測繪專業(yè)人員素質(zhì)、加強(qiáng)測繪行業(yè)管理、規(guī)范測繪行為、保證測繪成果質(zhì)量、推動(dòng)我國測繪工程技術(shù)人員走向國際測繪市場等方面發(fā)揮了重要作用[16]。目前，它的作用最多等同于中級(jí)工程師職稱，和質(zhì)量把控這塊關(guān)聯(lián)不大。多地僅僅停留在探索階段，導(dǎo)致其如雞肋般的存在，同行之間為之嘆息。注冊(cè)測繪師簽字蓋章制度可保障測繪成果質(zhì)量，建議全面施行。

5 結(jié)語

“多測合一”是相關(guān)行政審批改革的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)在“多測合一”的不同環(huán)節(jié)、階段采用不同的關(guān)鍵測繪技術(shù)，確保了數(shù)據(jù)的精度，減少了測繪成本，提高了工作效率。伴隨著測繪儀器的革新，測繪技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)踐，勢(shì)必在“多測合一”運(yùn)用的越來越廣泛，促進(jìn)“多測合一”改革和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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