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摘要:本文主要对城市规划与测绘的关系,以及城市规划所适应的测绘技术及其案例应用做了进一步的分析和探讨。
关键词:城市规划;测绘技术
城市规划管理是一项协调城市空间布局,改善人居环境,促进城市经济和社会全面协调和可持续发展的重要工作,它直接主导着城市规划的实施。随着科技的进步和城市战略性规划的选择,传统的微观测绘已无法满足基于大范围地理的城市规划发展的测绘需求。而城市规划又必须掌握城市辖区内的各种地理、位置和空间信息。所以说,城市测绘资料直接反映城市的面貌,是城市规划的主要依托信息,测绘与城市规划建设密不可分,缺一不可。本文将探讨城市规划中测绘技术的具体应用。
一、城市规划对测绘的需求
城市规划是为满足城市未来一段较长时间内社会经济发展的要求而对城市性质、规模、定位和发展方向与城市特有的地理、位置、空间布局等自然要素统筹协调,合理安排的管理工作。是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志。其根本作用是作为建设城市和管理城市的基本依据,保证城市土地的合理开发利用以及城市社会经济的可持续发展。从基本定义看,城市规划必须掌握城市各类的地理(地形、地貌)、位置、空间布局等数据和信息,可以说这些数据信息是城市规划工作开展的前提。而这些数据和信息只能通过系统性的测绘工作获取。所以说测绘是城市规划的天然要求和必要工作。
结合城市规划的具体内容,可以发现,城市规划对测绘的需求主要表现在对城市内部各类土地资源、土地区域、土地面积、土地分布、地形地貌特征以及城市内各种建筑景观、自然景观的空间位置和分布等信息的掌握,而这些正是测绘才能完成的工作。
另一方面,由于城市规划是从全局和战略的角度对城市发展做出指导,其测绘的需求既注重大范围内的测绘,同时又需要城市的细部测绘。所以对于测绘的要求也越高,一方面是测绘的内容多,另一方面是测绘的精度高。这就需要有能满足和适应城市规划要求的测绘技术。
二、适应城市规划的主要测绘技术
遥感卫星及其组网、卫星星座综合观测成为现代卫星遥感系统的核心,空、天、地一体化的综合对地观测和大、小卫星相辅相成的全球性、立体、多维空间的观测体系将是对地观测系统发展的必然。多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间、高分辨率的天地一体化测量数据获取方法成为时代的明显特征。基于空天地一体化的测绘技术也正成为城市规划中测绘技术的基础。
1、航空数码摄影
航空数码摄影技术是基于航空数码相机和传感器技术的高分辨率影像获取技术。目前已成为城市建设中制作大比例尺数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)和数字线划图(DLG)的主要数据来源。此外,中低空高分辨率主被动宽幅与三维探测遥感设备、宽幅高精度的航空数码测量型多光谱相机、成像光谱仪、LiDAR等载荷发展也非常迅速,对地获取高分辨率空间数据的能力明显增强。
2、高分辨卫星遥感测绘
我国资源三号测绘卫星在506千米的地球轨道高度可对地球南北纬84度以内的地区实现无缝影像覆盖,每59天实现对中国领土和全球范围的一次影像覆盖。资源三号卫星集测绘和资源调查功能于一体,可生产中国1:5万基础地理信息产品,以及 1:2.5万等更大比例尺地图的修测和更新。
3、低空摄影测量
低空无人飞行器航测遥感系统可形成高分辨率和高清晰度的影像信息。在城市规划测绘中,无人机可以通过地面遥控实现大倾角(40°-60°)摄影,能够按布设航线获取各建筑物的侧面和顶部影像。空间分辨率可以达到0.1米甚至更高。其测绘影像是城市三维模型的主要影像源。
4、倾斜摄影
倾斜摄影技术融合传统航空摄影技术和数字地面采集技术,克服了传统航摄技术只能从垂直角度拍摄的局限,可实现同时从1个垂直角度和4个倾斜角度采集影像,从而更加真实地反映地物的情况。倾斜摄影技术特别适合我国这种多山国家,尤其是针对在一些垂直起伏大的地区的重大工程应用的坡面测绘。
5、车载移动摄影测量
车载移动摄影测量系统是在机动车上装配GPS(全球定位系统)、CCD(成像系统)、INS/DR(惯性导航系统或航位推算系统)等传感器和设备,在车辆高速行进之中,快速采集道路及两旁地物的可量测实景影像序列(DMI),这些DMI具有地理参考,并根据各种应用需要进行各种要素特别是城市道路两旁要素的任意任时的按需测量。目前已广泛应用于交通、铁路、公安、数字城市建设等领域,可应用于基础测绘、电子地图测制、电子地图修测、公路GIS与公路路产管理、铁路可视化GIS建库、公安GIS、空间信息服务等领域。
三、城市规划测绘应用实例
1、项目概况
位于华北平原的某新城为完成总体规划修编工作,需要测绘新城规划范围内的1:2000地形图,包括老成区、新城区以及开发区,建立基础信息数据库。测区范围总面积约为80平方公里,地势较为平坦,海拔约3-5米。
2、已有资料
经调查测区周围有二等三角点4个,一等水准点1个,二等水准点15个,经实地踏勘,标石保存完好,可作为本项目首级控制测量的起算成果。
3、作业依据
《工程测量规范》GB 50026-2007;
《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97;
《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》GB/T7929-1995;
《基础地理信息要素数据字典第一部分:1:500 1:1000 1:2000基础地理信息要素数据字典》GB/T 20258.1-2007;
《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》GB/T14912-2005; 《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2001;
《国家三、四等水准测量规范》(GB 12898-91);
本项目技术设计书。
4、平面坐标及高程系统、测图比例尺、图形分幅及编号
本项目采用新城所在市任意直角坐标系、高程系。地形图比例尺为1:2000,采用40cm*50cm矩形分幅。图幅编号方法以新城所在市任意直角坐标系下1:10000图廓西南角坐标公里数为基础编号,采用从左到右、从上到下自然顺序编号法,一幅1:10000图分为25幅1:2000图。
5、项目准备
本项目投入包括各类管理和技术人员共计约120名,设立了控制组、地形组、内业组、技术组、审核组等30个作业班组,对参加本项目的作业人员进行了相关规程、本项目技术要求、质量要求、技术设计书的培训,以确保所有作业人员了解项目要求,保证产品质量。本项目投入GPS接收机10台套、全站仪30台、水准仪15台以及计算机、打印机、绘图仪等生产设备,作业所使用的测绘仪器检定合格。
6、测绘方法
平面及高程控制测量以二等三角平面控制点为起算点,在测区布设四等GPS控制网作为首级控制网,采用GPS静态测量技术施测;以四等GPS控制网为框架网,在其基础上采用GPS静态测量技术、GPS RTK 测量技术直接加密二级GPS控制点;图根控制点可根据情况采用GPS RTK或常规导线(导线网)测量方法施测。高程控制测量采用水准测量的方法。
地形图测绘采用测记法(全站仪采集数据存储在固体记录器,内业进行数据处理)成图,图形编绘要求采用SCS G2004多用途数字测绘与管理系统完成。
结论与总结:
测绘工作是城市规划工作的重要组成部分,基于城市规划任务和主要规划内容的要求,其对测绘的要求也更加复杂。目前基于城市规划的测绘已步入空、天、地一体化测量时代,各类高分辨率影像测绘技术成为城市规划测绘的重要技术支撑。
参考文献:
[1]陶光祥.论城市规划中城市测绘的作用[J].中华民居,2012,(7):907.
[2]宋爱祥.浅议城市测绘工作在城市规划中的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(1).
[3]夏明忠.关于城市规划中测绘技术的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(34).
关键词:城市规划;测绘技术
城市规划管理是一项协调城市空间布局,改善人居环境,促进城市经济和社会全面协调和可持续发展的重要工作,它直接主导着城市规划的实施。随着科技的进步和城市战略性规划的选择,传统的微观测绘已无法满足基于大范围地理的城市规划发展的测绘需求。而城市规划又必须掌握城市辖区内的各种地理、位置和空间信息。所以说,城市测绘资料直接反映城市的面貌,是城市规划的主要依托信息,测绘与城市规划建设密不可分,缺一不可。本文将探讨城市规划中测绘技术的具体应用。
一、城市规划对测绘的需求
城市规划是为满足城市未来一段较长时间内社会经济发展的要求而对城市性质、规模、定位和发展方向与城市特有的地理、位置、空间布局等自然要素统筹协调,合理安排的管理工作。是人类为了在城市的发展中维持公共生活的空间秩序而作的未来空间安排的意志。其根本作用是作为建设城市和管理城市的基本依据,保证城市土地的合理开发利用以及城市社会经济的可持续发展。从基本定义看,城市规划必须掌握城市各类的地理(地形、地貌)、位置、空间布局等数据和信息,可以说这些数据信息是城市规划工作开展的前提。而这些数据和信息只能通过系统性的测绘工作获取。所以说测绘是城市规划的天然要求和必要工作。
结合城市规划的具体内容,可以发现,城市规划对测绘的需求主要表现在对城市内部各类土地资源、土地区域、土地面积、土地分布、地形地貌特征以及城市内各种建筑景观、自然景观的空间位置和分布等信息的掌握,而这些正是测绘才能完成的工作。
另一方面,由于城市规划是从全局和战略的角度对城市发展做出指导,其测绘的需求既注重大范围内的测绘,同时又需要城市的细部测绘。所以对于测绘的要求也越高,一方面是测绘的内容多,另一方面是测绘的精度高。这就需要有能满足和适应城市规划要求的测绘技术。
二、适应城市规划的主要测绘技术
遥感卫星及其组网、卫星星座综合观测成为现代卫星遥感系统的核心,空、天、地一体化的综合对地观测和大、小卫星相辅相成的全球性、立体、多维空间的观测体系将是对地观测系统发展的必然。多平台、多传感器、多比例尺和高光谱、高空间、高时间、高分辨率的天地一体化测量数据获取方法成为时代的明显特征。基于空天地一体化的测绘技术也正成为城市规划中测绘技术的基础。
1、航空数码摄影
航空数码摄影技术是基于航空数码相机和传感器技术的高分辨率影像获取技术。目前已成为城市建设中制作大比例尺数字表面模型(DSM)、数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)和数字线划图(DLG)的主要数据来源。此外,中低空高分辨率主被动宽幅与三维探测遥感设备、宽幅高精度的航空数码测量型多光谱相机、成像光谱仪、LiDAR等载荷发展也非常迅速,对地获取高分辨率空间数据的能力明显增强。
2、高分辨卫星遥感测绘
我国资源三号测绘卫星在506千米的地球轨道高度可对地球南北纬84度以内的地区实现无缝影像覆盖,每59天实现对中国领土和全球范围的一次影像覆盖。资源三号卫星集测绘和资源调查功能于一体,可生产中国1:5万基础地理信息产品,以及 1:2.5万等更大比例尺地图的修测和更新。
3、低空摄影测量
低空无人飞行器航测遥感系统可形成高分辨率和高清晰度的影像信息。在城市规划测绘中,无人机可以通过地面遥控实现大倾角(40°-60°)摄影,能够按布设航线获取各建筑物的侧面和顶部影像。空间分辨率可以达到0.1米甚至更高。其测绘影像是城市三维模型的主要影像源。
4、倾斜摄影
倾斜摄影技术融合传统航空摄影技术和数字地面采集技术,克服了传统航摄技术只能从垂直角度拍摄的局限,可实现同时从1个垂直角度和4个倾斜角度采集影像,从而更加真实地反映地物的情况。倾斜摄影技术特别适合我国这种多山国家,尤其是针对在一些垂直起伏大的地区的重大工程应用的坡面测绘。
5、车载移动摄影测量
车载移动摄影测量系统是在机动车上装配GPS(全球定位系统)、CCD(成像系统)、INS/DR(惯性导航系统或航位推算系统)等传感器和设备,在车辆高速行进之中,快速采集道路及两旁地物的可量测实景影像序列(DMI),这些DMI具有地理参考,并根据各种应用需要进行各种要素特别是城市道路两旁要素的任意任时的按需测量。目前已广泛应用于交通、铁路、公安、数字城市建设等领域,可应用于基础测绘、电子地图测制、电子地图修测、公路GIS与公路路产管理、铁路可视化GIS建库、公安GIS、空间信息服务等领域。
三、城市规划测绘应用实例
1、项目概况
位于华北平原的某新城为完成总体规划修编工作,需要测绘新城规划范围内的1:2000地形图,包括老成区、新城区以及开发区,建立基础信息数据库。测区范围总面积约为80平方公里,地势较为平坦,海拔约3-5米。
2、已有资料
经调查测区周围有二等三角点4个,一等水准点1个,二等水准点15个,经实地踏勘,标石保存完好,可作为本项目首级控制测量的起算成果。
3、作业依据
《工程测量规范》GB 50026-2007;
《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97;
《1:500 1:1000 1:2000地形图图式》GB/T7929-1995;
《基础地理信息要素数据字典第一部分:1:500 1:1000 1:2000基础地理信息要素数据字典》GB/T 20258.1-2007;
《1:500 1:1000 1:2000外业数字测图技术规程》GB/T14912-2005; 《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》GB/T18316-2001;
《国家三、四等水准测量规范》(GB 12898-91);
本项目技术设计书。
4、平面坐标及高程系统、测图比例尺、图形分幅及编号
本项目采用新城所在市任意直角坐标系、高程系。地形图比例尺为1:2000,采用40cm*50cm矩形分幅。图幅编号方法以新城所在市任意直角坐标系下1:10000图廓西南角坐标公里数为基础编号,采用从左到右、从上到下自然顺序编号法,一幅1:10000图分为25幅1:2000图。
5、项目准备
本项目投入包括各类管理和技术人员共计约120名,设立了控制组、地形组、内业组、技术组、审核组等30个作业班组,对参加本项目的作业人员进行了相关规程、本项目技术要求、质量要求、技术设计书的培训,以确保所有作业人员了解项目要求,保证产品质量。本项目投入GPS接收机10台套、全站仪30台、水准仪15台以及计算机、打印机、绘图仪等生产设备,作业所使用的测绘仪器检定合格。
6、测绘方法
平面及高程控制测量以二等三角平面控制点为起算点,在测区布设四等GPS控制网作为首级控制网,采用GPS静态测量技术施测;以四等GPS控制网为框架网,在其基础上采用GPS静态测量技术、GPS RTK 测量技术直接加密二级GPS控制点;图根控制点可根据情况采用GPS RTK或常规导线(导线网)测量方法施测。高程控制测量采用水准测量的方法。
地形图测绘采用测记法(全站仪采集数据存储在固体记录器,内业进行数据处理)成图,图形编绘要求采用SCS G2004多用途数字测绘与管理系统完成。
结论与总结:
测绘工作是城市规划工作的重要组成部分,基于城市规划任务和主要规划内容的要求,其对测绘的要求也更加复杂。目前基于城市规划的测绘已步入空、天、地一体化测量时代,各类高分辨率影像测绘技术成为城市规划测绘的重要技术支撑。
参考文献:
[1]陶光祥.论城市规划中城市测绘的作用[J].中华民居,2012,(7):907.
[2]宋爱祥.浅议城市测绘工作在城市规划中的重要性[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(1).
[3]夏明忠.关于城市规划中测绘技术的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(34).