淺談數字城市建設中信息化測繪的應用

肖志高，吳朝輝（湖南省第二測繪院，湖南長沙410000）

淺談數字城市建設中信息化測繪的應用

肖志高，吳朝輝（湖南省第二測繪院，湖南長沙410000）

數字城市建設是當前城市建設的主流趨勢，信息化測繪在數據收集、分析和處理中發揮著積極作用，本文就數字城市建設中，信息化測繪的發展對策及運用策略進行了探討，旨在進一步闡述信息化測繪在數字城市建設中的重要性和實用性。

數字城市建設；信息化測繪；應用

1 引言

在信息技術快速發展的推動下，以往分散的、局部的、獨立的城市信息化逐漸朝著整合、整體與集成的方向發展，促使數字城市演變成整體化、空間化發展的一個必經階段。當在建設數字城市方面取得一定的成效后，應用城市測繪成果的深度、廣度不僅能得到有效提升，更加適應大眾化需求，還能使城市測繪作用的發揮更加淋漓盡致。同時，城市測繪是一項重要的基礎性條件，會沖擊城市的功能、活動形態。所以在相當長一段時期里，城市測繪都會受到來自數字城市的影響，包括工藝、技術、成果等各個方面。

2 數字城市信息化測繪概述

2.1 數字城市含義

數字城市，作為數字中國、數字地球的延伸，與前兩者一樣，擁有戰略性的發展目標。數字城市作為城市空間信息基礎設施與職能部門的集成，包含了城市建設規劃、市政公用設施、消防、電信、環保等各個方面。作為數字城市建設的基礎，空間信息基礎設施如果缺少空間信息基礎，就談不上任何建設。城市空間信息基礎設施提供了精確的、實時的基礎地理信息服務于各個行業與職能部門。所以，城市空間信息基礎也會對其產生直接的影響。

2.2 數字化測繪含義

數字城市發展需要大量的空間數據以及大規模的基礎信息設施作為基礎條件，因此，也是一項非常浩大的系統工程，在其運作環節需要各個行業部門的共同參與與支持。在城市測繪發展的過程中，每一個部門都需要明確優勢條件和責任，關注與數字城市發展的相關信息，進而發展城市地理信息產業。在數字城市測繪模式工作中，其最主要的特點就是具備了整體性與系統性。數字城市測繪模式的整體性主要是指在數字城市發展的過程中，涉及了城市測繪的各個環節，這樣不僅有利于加快國家經濟與綜合實力的增長，也是提升城市居民經濟水平與城市發展的有機整體。數字城市測繪模式的系統性主要指可以將產品概念的集成逐漸轉向為柔性化、集成化、智能化方向推進。

3 數字城市測繪技術分析

3.1 GPS測量技術

GPS技術是基于衛星服務的高新導航定位技術，GPS系統又稱為全球定位系統，該系統主要包括空間部分、地面控制部分和用戶裝置部分等三部分，其中空間部分由24顆空間衛星組成，地面控制部分由控制站、監控監測站、通訊系統等組成，用戶裝置部分由信號接收系統、衛星天線和用戶設備等組成。最早的GPS系統主要應用于軍事領域，隨著經濟社會發展的需要，GPS系統逐漸進入了民用領域，如汽車導航、測量工程等。尤其是在測量領域，GPS技術被廣泛應用于大地測量、海洋測量、工程測量與權屬測繪等。相比于傳統的測量技術，GPS技術在測量工程中有著更為顯著的優點，如測量范圍廣、精準度高、實時測量、操作簡單等。

3.2 GPSRTK技術分析

GPSRTK具有實時動態定位的特點，在GPS的基礎上，進行改進，配置好RTK技術，促使GPSRTK系統可以接收多臺接收機的信號，其中一臺設置為基準站，剩余都標記為移動站，經過改進后，GPSRTK技術中的基準站、移動站，可以同時跟蹤多個衛星，實現全天候的數據測量，進而獲得測量點的三維坐標。GPSRTK技術應用到房地產測繪中，減少了測繪的工作量，基準站中，采用RTK天線，經過傳感器、控制器、調制解調器，將信號傳送到GPSRTK系統內，最終經過計算機處理獲取精度非常高的房地產的測繪數據。

3.3 GIS

地理信息管理系統主要是對城市基礎地理信息數據進行采集和更新，其核心的業務地理信息管理系統流程圖如圖1所示，具體流程如下：第一步，先接到一個測繪項目，管理部門需要對其進行測繪。第二步，管理人員在數據庫中得到基本數據。第三步，測繪人員使用權屬調查、外業測繪、內業測繪更正之前得到的基礎數據，最后得出數據結果就是完成的數據。第四步，把測繪結果數據上交到成果管理部門。第五步，根據工作規定進行數據的審核。第六步，數據審核合格后，部門人員可以把數據提交到系統數據庫中，最后做好數據的整理和歸檔操作。

圖1 地理信息系統流程圖

3.4 InSAR技術的應用

InSAR技術可以快速、高效的獲得地面三維坐標信息及變化信息，可以快速構建城市地形數據。數據現實性強，數據采集及處理周期大大縮短，其分辨率相對較高，可以作為設計底圖、用地類型調查、采集地形要素、檢查測量成果的輔助工具。除此之外，InSAR在地震監測是應用最為成功的領域之一。地震變形觀測以及災后評估中可以充分利用該技術。通常情況下一旦某個地區出現地震災情，隨后就會出現云雨天氣，這時想要獲得詳實的災后情況就需要利用InSAR技術，該技術可以穿云透霧，相關部門可以根據相關數據判斷地區受災情況，快速準確的對地震災情進行評估。

4 實例分析

本文主要選擇市政工程作為案例，分析GPS技術在工程測繪當中的應用。市政工程主要是對一些城市的基礎設施進行建設的工程，主要包括城市交通道路建設、排水系統建設、路燈照明設施建設、橋梁建設等。市政工程建設中涉及到的測繪業務主要包括：建設位置的地形測量、施工測量、竣工測量等等。GPS技術測量精度高且穩定，已廣泛應用于市政工程。在很多的市政工程測繪當中，還應用到了CORS系統技術進行測量。CORS技術可以說是GPS技術的升級版，不僅包含了GPS技術的所有功能優勢，而且還結合計算機技術和數字通信技術對GPS技術的測繪數據進行處理和傳遞，從而進行全自動的坐標檢測和信息傳遞，實現了測繪工程的全天候自動化的定位監測。

本市政工程測繪采用的技術為基于CORS網絡的GPS實時動態定位技術，該技術能夠將大地水準面高度轉換為正常高度，并實現兩者之間的相互轉換。該測繪工程包括三個作業區域，該市政工程的覆蓋面積高達0.15萬km2，道路交通領域的復雜，道路設施眾多，道路兩邊的建筑集中，因此，測繪操作非常大。該市政工程中包含了兩個開發區，覆蓋面積為393km2。就這些區域的地理位置分析可知，開發區的交通網絡較為密集，有很多的狹小街道和擁擠建筑物，測繪難度較大。本次測繪方案如下：

本次測繪共有1256個觀察點，638個位于六個中心區。

（1）按照公式1，計算CORS-RTK的內符合精度：

公式中，△H是回到觀測值和每個測量的算術平均值之差，N為測點數量。

（2）為了進一步探索CORS-RTK精度，結果在59測量段與四等水準高程進行了比較，根據公式（2）～（3）計算外符合精度。

式中Hi，Hj研究測量段的任何測試部分i，j兩端點的高程；H水為i，j兩點的四等水準高差，n是測量段的數量。因為測量段之間的距離短，地面是平的，所以測得的數據可以認為是相對真值，結合具體的計算得到m米，將其中兩個最大的誤差值剔除，得到m，結合式（3）計算得到COHS-RTK高度準0.042m＞m外，由此這說明表明當環境較好時，基于CORS 網絡確性是 4，也就是說誤差為±3cm。則m△=±0.03×=±的GPS實時動態定位技術的精度可以達到4。但是如果外界的環境存在較多的問題，就只能計算出根精度。

5 結束語

總而言之，在進行數字城市建設的過程中，其本身就是一個長期且龐大的系統工程，作為掌握城市建設信息的重要支撐，現代測繪技術可以說有著不可替代的重要作用。為此，測繪部門應當充分理解數字城市建設的深刻內涵，提出有效的對策，運用測繪產業的優勢，全面推進數字城市建設發展。

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[3]扎依旦·吐爾遜.基礎測繪在數字城市建設中的地位及其應用[J].地球，2015（8）：172.

P208

A

2095-2066（2016）24-0020-02

2016-8-3

肖志高（1982-），男，工程師，本科，主要從事數字城市、地理國情工作。

吳朝輝（1980-），男，工程師，本科，主要從事航空攝影測量，數字城市基礎數據建設工作。