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[摘要]勘察测绘是运用科学的理论、方法和技术获取城市中与空间位置有关的各种数据资料和图形,准确反映城市地表的自然、经济、社会诸多要素的特征、形态、位置、大小、分布、类别、名称以及其它的重要信息。本文主要介绍利用像片控制测量、GPS测量、光电测距导线测量等技术手段,通过内业编辑的过程,获得精确地图资料,用于编制合理的城市规划及进城市规划管理。
[关键词]勘察测绘 城市规划 实施技术
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-121-2
1勘察测绘的社会需求
测绘工作的重要作用体现在:对于行政区域的辨认划分;布设和加密城市控制网,使城市的规划建设在一个共同的平台下有序进行;为各级政府机关企事业用户供给可靠的多比例尺的地形图,满足各行各业的应用请求;根据设计请求正确划分相应建设用地,并对用地情况的监控提供可靠的根据。
社会对测绘信息的需求量很大的,其中主要是各级政府机关,其次是企业单位。当然这其中的绝大多数资料都被用于城市基础设施的规划和建设。规划管理始终是城市管理工作的热门,规划管理工作程序中无不与测绘工作紧密相联,需要测绘工作有力的支撑,从工程建设前的选址用地,建设工程的设计、实行以及最终的规划验收,以及规划行政执法,都离不开地形测量、综合管线测量、工程测量(建筑放线、验线) 、方案竣工验收测量等工作,这些工作贯穿在城市管理的每个环节。因此器重和增进依法测绘才能确保城市规划的持续性、完整性和统一性。
2勘察测绘在城市规划管理中的作用
2.1基础地形图测量为城市规划编制提供依据
城市规划是城市建设的排头兵,所有的城市规划工作必须在勘察测绘的成果基础上进行,勘察测绘作为城市规划编制工作必不可少的基础要件,具有不可代替的地位。目前,我国大多数城市生产了大量的大比例尺空间基础地形图数据,这些数据直接服务于城市的各项建设工作之中,直接运用于关系人民群众居住环境的城市规划中。
2.2勘察测绘在城市规划管理中的作用
通过运用像片控制测量、GPS测量、光电测距导线测量等手段得到精确地形图资料,将城市规划与城市现状紧密结合,在城市规划管理中,它起到至关重要的作用,关系到規划成果能否准确地落实到城市建设的实际位置上来,其成果直接指导着工程的施工和建设,关系着土地使用、城市改造工作的安排等一系列和城市规划工作相关的方面,是城市规划工作不可或缺的组成部分。
3像片控制测量
3.1像控点布设方案
像片控制测量是内业加密和测图的基础之一,分像片平面控制测量和像片高程控制测量,为了减少外业工作量(亦即减少成本费用),一般情况下,像片控制点(简称像控点)的布设采用以区域为单位的区域网布点法,当区域网布设用于加密平高控制点时,沿周边布设8个平面和高程控制点(简称平高点),平高点旁向跨度不超过4条航线,航向跨度不超过4条基线,在区域两端和中间布设3-4排高程点,布点图如下图1、图2。
区域网内不应包括有像片重叠度不合规范要求的航线和像对,且不应包括有大片云影、阴影等影响内业加密建网连接和影响立体测图的像对。特殊情况及不规则区域网布点应遵照《城市测量规范》。
3.2像控点测量
像控点刺点及像片整饰:刺点点位目标应影像清晰,易于判读和立体测量,平高点一般选在线状地物的交点,地物的交角;实地辨认误差应小于图上0.1mm;
高程点应选在高程变化不大的地方。当点位选在高出或低于地面的地物上时应量出其与地面的比高,注至cm,并详细点位的略图和断面图。
像控点在各张相邻像片上应清晰,刺点误差和刺孔直径不得大于0.1mm,且应刺透,不得有双孔,每一个刺点位均得有第二人检查且每个像控点均应作固定标记以满足第二次外业需要。
4 GPS测量
采用GPS测量测定像控点的点位坐标和高程时,GPS网施测按一、二级精度要求,作业要求如下:
各等级GPS网相邻点间旋长精度按下式计算:
б=√(a2+(ab)2)
б---标准差(mm)
a---固定误差(mm)
b---比例误差系数(1×106)
d---相邻点间距离(km)
GPS各项要求如下表
每站两次量测天线高,量至1mm, 两次丈量较差不得大于3毫米,取中数作为最后结果。每个观测时段均要作好外业记录,外业记录包括测站;起始、终止时间;机型、天线号;天线高;事件说明等。
独立环的坐标分量闭合差全长相对闭合差应满足下式要求:
wx≤2б√(n) wy≤2б√(n) wz≤2б√(n) w≤2б√(3n)
w---闭合差
n---独立环中边数
无约束平差基线向量改正数绝对值满足下式要求:
Vx≤3б Vy≤3б Vz≤3б
约束平差中基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差符合下式要求:
d Vx≤2б d Vy≤2б d Vz≤2б
平面网要求起算点不少于3个,高程网要求起算点平地不少于5个,丘陵及山地少于10个,且有2个以上高程检查点,检查点高程较差10cm。平面和高程起算点分布均匀。
5光电测距导线
采用光电测距导线联测像控点时应满足下表要求:
当像控点不能组成扩展图形时,像控点不宜设站或距离已知控制点较近时可采用引点,引点距离不大于300m。且联测两个方向或采用两个起算点作本点观测。计算两组坐标,两组坐标之差不应大于10cm,并取中数。 采用光电高程导线联测像控点高程时采用光电高程导线与平面同步施测,精度指标满足下表要求。
仪高和镜高均采用经检验的钢尺进行两次量测,仪器高和觇标高应准确量至1mm, 两次丈量较差应小于3毫米时,取中数至毫米。光电高程导线路线长度不大于10km,。高差较差或高程较差在限差内时,取其中数。
采用图根水准联测像控点高程时布设成附合路、闭合环或接点网,附合路线长度不大于10km,接点间路线长度不大于7km,使用仪器不低于DS10(I角应小于30″),按中丝法单程观测,估读至mm,仪器至标尺的距离不得超过100m,闭合差不得超过40√L。
6外业调绘及碎部点测量
为保证外业调绘及碎部点测量测区可适当布设图根点,像控点可作图根点使用。图根点精度与像控点相同。
像片调绘是一项非常仔细的工作。为保证上下工序的协调、保证各种图件上要素间合理配置、关系正确,像片调绘采用DLG回放图和DLG数据采用手工调绘和全站仪对不同的地形要素进行补调和补测,地形圖调绘的内容为测量控制点、居民地和垣栅、工矿建(构)筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、植被、地名、门牌号、内业没有测出的楼房高等。
为了保证铺装地面及平地的高程精度,其图内铺装地面高程注记点采用外业施测。其余内业已测出的高程采用外业检测,精度不满足要求的也应全部外业施测,施测之前,根据实际地形条件和控制点的分布情况,布设图根水准线路或图根三角高程线路。测量时,注意图上点位与实地的一致。
7内业编辑
按照外业补调和修测的数据在SCS2000平台上对图内各要素进行编辑,按照《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》给各对象分类和赋代码。
提交成果资料,包括①技术设计书;②控制观测数据、计算资料;③控制点成果表;④图形数据;⑤工作总结;⑥技术总结;⑦文件目录及相关说明
8地形图精度
地形图与城市规划息息相关,按比例划分,城市地形图可划分为大比例尺地图、中比例尺地图、小比例尺地图,同样图幅的地图,比例尺较大的,表示的范围较小,但内容详尽;比例尺较小的,表示的范围较小,但是内容较简略。大于比例尺1:10万(包括1:5000、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万)的地图称为大比例尺地图,从图上可以直接量取各种精确的数据,并能在图上进行规划设计,可作为专业调查和填图的工作底图和编制专题地图的底图。比例尺1:25万——1:50万的地图为中比例尺地图,精度低于大比例尺地形图,一般作为总体规划用图。小比例尺地形图比例尺小于1:100万。精度低于大、中比例尺。可以概括地表示区域的地理特征称为“一览图”,作为国家、省总体规划和全国性的各种专题图的底图。
8.1平面精度
勘察测绘勘察图上地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差与邻近地物点间距中误差应符合下表规定。
森林隐蔽等特殊困难地区,可按上表规定放宽50%。
航测成图内业加密点中误差应符合下表规定。
8.2高程精度
城市建筑区与基本等高距为0.5m的平坦地区,高程注记点的高程中误差不得大于≤±0.15m;其它地区地形图高程精度以等高线内插点的高程中误差来衡量,等高线内插点的高程中误差应符合下表规定。
森林隐蔽等特殊困难地区,可按上表规定放宽50%。
9结束语
勘察测绘在城市规划及建设中具备重大作用,勘测中的各项数据是城市规划的基础数据,也是城市基础地形图数据库更新的基础。新时期勘察测绘工作的政府职责主要是:组织制定并实施相关的法律法规标准规范;制定勘察测绘勘测的中长期规划并组织实施;建设和管理勘察测绘的基准设施;提供城市勘测基础资料(城市空间基础信息)的公共产品和公共服务;实施城市勘测的行业管理和市场监管等。
勘察测绘工作在城市建设中至关重要,作为一个发展中城市,城市在现代化进程中对勘察测绘、城市建设与管理的依靠日益加大,这必然延伸到城市基础测绘工作的不可或缺性,所以,城市建设中要充分考虑到这些问题,为城市的城市发展和建设保驾护航。
参考文献
[1] 黄声享,郭英起,易庆林.GPS在测量工程中的应用[M]. 北京:测绘出版社,2007 .
[2] 林文介等. 测绘工程学[M]. 广州: 华南理工大学出版社, 2003.
[3] 何芳编著,土地利用规划,上海:百家出版社,1994年12月.
[关键词]勘察测绘 城市规划 实施技术
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-10-121-2
1勘察测绘的社会需求
测绘工作的重要作用体现在:对于行政区域的辨认划分;布设和加密城市控制网,使城市的规划建设在一个共同的平台下有序进行;为各级政府机关企事业用户供给可靠的多比例尺的地形图,满足各行各业的应用请求;根据设计请求正确划分相应建设用地,并对用地情况的监控提供可靠的根据。
社会对测绘信息的需求量很大的,其中主要是各级政府机关,其次是企业单位。当然这其中的绝大多数资料都被用于城市基础设施的规划和建设。规划管理始终是城市管理工作的热门,规划管理工作程序中无不与测绘工作紧密相联,需要测绘工作有力的支撑,从工程建设前的选址用地,建设工程的设计、实行以及最终的规划验收,以及规划行政执法,都离不开地形测量、综合管线测量、工程测量(建筑放线、验线) 、方案竣工验收测量等工作,这些工作贯穿在城市管理的每个环节。因此器重和增进依法测绘才能确保城市规划的持续性、完整性和统一性。
2勘察测绘在城市规划管理中的作用
2.1基础地形图测量为城市规划编制提供依据
城市规划是城市建设的排头兵,所有的城市规划工作必须在勘察测绘的成果基础上进行,勘察测绘作为城市规划编制工作必不可少的基础要件,具有不可代替的地位。目前,我国大多数城市生产了大量的大比例尺空间基础地形图数据,这些数据直接服务于城市的各项建设工作之中,直接运用于关系人民群众居住环境的城市规划中。
2.2勘察测绘在城市规划管理中的作用
通过运用像片控制测量、GPS测量、光电测距导线测量等手段得到精确地形图资料,将城市规划与城市现状紧密结合,在城市规划管理中,它起到至关重要的作用,关系到規划成果能否准确地落实到城市建设的实际位置上来,其成果直接指导着工程的施工和建设,关系着土地使用、城市改造工作的安排等一系列和城市规划工作相关的方面,是城市规划工作不可或缺的组成部分。
3像片控制测量
3.1像控点布设方案
像片控制测量是内业加密和测图的基础之一,分像片平面控制测量和像片高程控制测量,为了减少外业工作量(亦即减少成本费用),一般情况下,像片控制点(简称像控点)的布设采用以区域为单位的区域网布点法,当区域网布设用于加密平高控制点时,沿周边布设8个平面和高程控制点(简称平高点),平高点旁向跨度不超过4条航线,航向跨度不超过4条基线,在区域两端和中间布设3-4排高程点,布点图如下图1、图2。
区域网内不应包括有像片重叠度不合规范要求的航线和像对,且不应包括有大片云影、阴影等影响内业加密建网连接和影响立体测图的像对。特殊情况及不规则区域网布点应遵照《城市测量规范》。
3.2像控点测量
像控点刺点及像片整饰:刺点点位目标应影像清晰,易于判读和立体测量,平高点一般选在线状地物的交点,地物的交角;实地辨认误差应小于图上0.1mm;
高程点应选在高程变化不大的地方。当点位选在高出或低于地面的地物上时应量出其与地面的比高,注至cm,并详细点位的略图和断面图。
像控点在各张相邻像片上应清晰,刺点误差和刺孔直径不得大于0.1mm,且应刺透,不得有双孔,每一个刺点位均得有第二人检查且每个像控点均应作固定标记以满足第二次外业需要。
4 GPS测量
采用GPS测量测定像控点的点位坐标和高程时,GPS网施测按一、二级精度要求,作业要求如下:
各等级GPS网相邻点间旋长精度按下式计算:
б=√(a2+(ab)2)
б---标准差(mm)
a---固定误差(mm)
b---比例误差系数(1×106)
d---相邻点间距离(km)
GPS各项要求如下表
每站两次量测天线高,量至1mm, 两次丈量较差不得大于3毫米,取中数作为最后结果。每个观测时段均要作好外业记录,外业记录包括测站;起始、终止时间;机型、天线号;天线高;事件说明等。
独立环的坐标分量闭合差全长相对闭合差应满足下式要求:
wx≤2б√(n) wy≤2б√(n) wz≤2б√(n) w≤2б√(3n)
w---闭合差
n---独立环中边数
无约束平差基线向量改正数绝对值满足下式要求:
Vx≤3б Vy≤3б Vz≤3б
约束平差中基线向量的改正数与剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正数的较差符合下式要求:
d Vx≤2б d Vy≤2б d Vz≤2б
平面网要求起算点不少于3个,高程网要求起算点平地不少于5个,丘陵及山地少于10个,且有2个以上高程检查点,检查点高程较差10cm。平面和高程起算点分布均匀。
5光电测距导线
采用光电测距导线联测像控点时应满足下表要求:
当像控点不能组成扩展图形时,像控点不宜设站或距离已知控制点较近时可采用引点,引点距离不大于300m。且联测两个方向或采用两个起算点作本点观测。计算两组坐标,两组坐标之差不应大于10cm,并取中数。 采用光电高程导线联测像控点高程时采用光电高程导线与平面同步施测,精度指标满足下表要求。
仪高和镜高均采用经检验的钢尺进行两次量测,仪器高和觇标高应准确量至1mm, 两次丈量较差应小于3毫米时,取中数至毫米。光电高程导线路线长度不大于10km,。高差较差或高程较差在限差内时,取其中数。
采用图根水准联测像控点高程时布设成附合路、闭合环或接点网,附合路线长度不大于10km,接点间路线长度不大于7km,使用仪器不低于DS10(I角应小于30″),按中丝法单程观测,估读至mm,仪器至标尺的距离不得超过100m,闭合差不得超过40√L。
6外业调绘及碎部点测量
为保证外业调绘及碎部点测量测区可适当布设图根点,像控点可作图根点使用。图根点精度与像控点相同。
像片调绘是一项非常仔细的工作。为保证上下工序的协调、保证各种图件上要素间合理配置、关系正确,像片调绘采用DLG回放图和DLG数据采用手工调绘和全站仪对不同的地形要素进行补调和补测,地形圖调绘的内容为测量控制点、居民地和垣栅、工矿建(构)筑物及其他设施、交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、植被、地名、门牌号、内业没有测出的楼房高等。
为了保证铺装地面及平地的高程精度,其图内铺装地面高程注记点采用外业施测。其余内业已测出的高程采用外业检测,精度不满足要求的也应全部外业施测,施测之前,根据实际地形条件和控制点的分布情况,布设图根水准线路或图根三角高程线路。测量时,注意图上点位与实地的一致。
7内业编辑
按照外业补调和修测的数据在SCS2000平台上对图内各要素进行编辑,按照《1:500、1:1000、1:2000地形图要素分类与代码》给各对象分类和赋代码。
提交成果资料,包括①技术设计书;②控制观测数据、计算资料;③控制点成果表;④图形数据;⑤工作总结;⑥技术总结;⑦文件目录及相关说明
8地形图精度
地形图与城市规划息息相关,按比例划分,城市地形图可划分为大比例尺地图、中比例尺地图、小比例尺地图,同样图幅的地图,比例尺较大的,表示的范围较小,但内容详尽;比例尺较小的,表示的范围较小,但是内容较简略。大于比例尺1:10万(包括1:5000、1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万)的地图称为大比例尺地图,从图上可以直接量取各种精确的数据,并能在图上进行规划设计,可作为专业调查和填图的工作底图和编制专题地图的底图。比例尺1:25万——1:50万的地图为中比例尺地图,精度低于大比例尺地形图,一般作为总体规划用图。小比例尺地形图比例尺小于1:100万。精度低于大、中比例尺。可以概括地表示区域的地理特征称为“一览图”,作为国家、省总体规划和全国性的各种专题图的底图。
8.1平面精度
勘察测绘勘察图上地物点相对于邻近平面控制点的点位中误差与邻近地物点间距中误差应符合下表规定。
森林隐蔽等特殊困难地区,可按上表规定放宽50%。
航测成图内业加密点中误差应符合下表规定。
8.2高程精度
城市建筑区与基本等高距为0.5m的平坦地区,高程注记点的高程中误差不得大于≤±0.15m;其它地区地形图高程精度以等高线内插点的高程中误差来衡量,等高线内插点的高程中误差应符合下表规定。
森林隐蔽等特殊困难地区,可按上表规定放宽50%。
9结束语
勘察测绘在城市规划及建设中具备重大作用,勘测中的各项数据是城市规划的基础数据,也是城市基础地形图数据库更新的基础。新时期勘察测绘工作的政府职责主要是:组织制定并实施相关的法律法规标准规范;制定勘察测绘勘测的中长期规划并组织实施;建设和管理勘察测绘的基准设施;提供城市勘测基础资料(城市空间基础信息)的公共产品和公共服务;实施城市勘测的行业管理和市场监管等。
勘察测绘工作在城市建设中至关重要,作为一个发展中城市,城市在现代化进程中对勘察测绘、城市建设与管理的依靠日益加大,这必然延伸到城市基础测绘工作的不可或缺性,所以,城市建设中要充分考虑到这些问题,为城市的城市发展和建设保驾护航。
参考文献
[1] 黄声享,郭英起,易庆林.GPS在测量工程中的应用[M]. 北京:测绘出版社,2007 .
[2] 林文介等. 测绘工程学[M]. 广州: 华南理工大学出版社, 2003.
[3] 何芳编著,土地利用规划,上海:百家出版社,1994年12月.