張鵬
摘要:現階段城市化發展較為迅速,大量城市不斷擴大規模,在進行城市建設時,城市規劃測繪的重要性不斷提升。目前,由于傳統的城市規劃測繪方法已經較為落后,在使用時存在著較多的問題,對使用者的要求也較高,消耗掉大量資源。而為了解決這些問題,提升城市規劃測繪數據的準確性和有效性,城市規劃測繪者開始思考將CORS技術應用到城市規劃測繪之中。闡述了CORS技術,并指出了應用的重要性,提出了不同的應用策略。
關鍵詞:CORS技術;城市規劃測繪;技術應用
一、前言
近些年,我國城市化進程不斷加快,大量人口進入城市發展,城市規模不斷擴大。但城市的擴張不是隨意而為,必須經過良好地規劃,這樣才能保證城市建設符合現代化要求,提升城市的舒適性。而城市規劃與測繪工作的質量是分不開的,如今,計算機技術不斷進步,被廣泛應用到城市規劃測繪、建筑工程等領域。通過使用全新的技術,不僅讓工程測量結果更加準確,還極大程度地提升了測量的效率,為城市規劃的合理性作出了巨大的貢獻。隨著5G技術的出現,CORS技術得到了巨大的提升,通過5G技術,將衛星定位、大數據、云計算等全新的技術應用到工程測繪之中,開創透明化、可視化的測繪服務體系,提升測繪工作的質量,加強測繪過程和測繪結果的準確性,為城市規劃、發展提供巨大的助力。
二、CORS技術的概述
(一)CORS技術工作原理
目前在城市規劃測繪中應用CORS技術時,必須要均勻地設置GPS基準站,構建起系統化的基準站網絡,這樣才能保證基準站連續運行。在完成了基準站網絡系統的構建后,這些基準站就能持續性地對該區域進行觀測和采樣,并通過網絡快速將數據輸送到系統控制中心,之后,系統就會將這些接數據進行預處理,并在處理過程中初步對數據質量進行判斷,拋棄毫無價值的數據,將具有價值的數據儲存起來,對其進行計算分析。
在對數據進行計算分析后,系統就能根據得出的數據結果對基準站網絡中各系統存在的誤差值進行估算,例如衛星軌道誤差、電離網誤差等,并根據誤差值創建出誤差改正模型,盡可能地降低誤差,保證測量數據的準確性。在得到了精準的數據后,數據中心就可以通過基準網絡將這些數據發送給用戶,用戶通過GPS接收機接收到數據,并對這些數據進行利用,從而更好地對城市進行規劃[1]。
(二)CORS技術系統的組成
1.基準站
基準站是整個系統的基礎,其主要由GPS接收機、網絡通信設備等組成,基準站在整個系統中作為基準點,其主要的作用就是采集、跟蹤衛星信號,并對這些衛星信號進行記錄、儲存,及時將數據通過網絡傳輸到數據中心。
2.數據中心
在CORS技術系統中,核心系統就是數據處理中心,該系統不僅能對所有的數據進行處理,并及時將其輸送出去,還同時兼具系統運行監測功能、信息服務功能、網絡管理功能等。數據中心在對數據進行處理時,還能對基準站提供的所有數據進行分析評估,區分出其中高價值、低價值和無價值的數據,隨后進行數據分流和存儲。而如果在該系統中應用全新的RTK技術,還能進一步獲得差分數據,并將其傳輸到用戶數據中心,提高數據的全面性和準確性。
數據中心會對所有系統設備進行全程的運行情況監控,一旦有設備出現故障,就會立刻提示,并主動對故障原因進行分析判斷,提出相應的解決方案,以提高維修效率。同時,數據中心還會對網絡運行情況進行監控,確保網絡運行正常,當發現網絡延遲較高、網絡受到惡意攻擊時,都會自主采取相應手段,確保數據不會出現不及時、遺漏、被盜取等情況。
3.數據通信系統
數據通信系統是連接所有CORS技術設備的重要系統,只有通過數據通信系統的連接,基準站采集到的數據才能盡快傳輸到數據中心進行處理,處理過的數據再通過數據通信系統傳輸到用戶的系統,讓用戶對處理后的數據進行利用。用戶可以通過GPS設備、有線網絡等途徑接收這些數據,同時也能上傳自身的數據,對存在偏差的數據進行糾正,從而得到更加精準的數據。
三、CORS技術在城市規劃測繪中應用的重要性
(一)提升測繪的準確性
目前大量的測繪單位已經使用CORS技術來進行測繪工作,CORS技術是一種衛星定位技術、數字通訊技術以及計算機網絡技術的結合體,通過基準站、數據處理中心、數據通信系統來對城市規劃中的測繪工作提供幫助。
CORS技術還能對各種地理信息進行檢測,并將這些信息進行整合,并建立起地理信息模型,為工作人員提供專業的服務。同時,基準站還會實時對各種地理、環境變化進行監測,并根據監測到的信息對模型進行動態調整,以確保數據模型的準確度,為用戶帶來更加優質的服務。CORS技術應用到城市測繪中,能極大程度提高其準確性和時效性,為城市規劃測繪提供巨大的幫助,有效降低整個測繪過程中的難度,并提升測繪效率,確保整個測繪過程的順利。
(二)提高城市規劃前瞻性和建設性
城市規劃是一件需要耗費大量人力、物力、財力和時間的工作,合理地規劃不僅利于城市規模的快速擴大,還能提升城市居民的居住舒適度,提升居民的幸福程度。而良好的規劃也能反映出我國城市建設人員和城市管理人員的專業水平,體現出我國的綜合實力。因此,在對城市進行規劃時,一定要確保城市規劃具有前瞻性和建設性。
而要保證城市規劃的前瞻性和建設性,就需要保證測繪數據的準確性和時效性,這樣工作人員才能對整個城市的情況進行系統性、科學性地分析,為城市建設打下良好的基礎。這就需要將CORS技術應用到城市規劃測繪之中,在CORS技術的加持下,工作人員就能輕松獲得大量準確的數據信息,例如,空間位置、環境情況、地質條件等等,工作人員能通過數據建立起來的模型,直觀地了解到所需要規劃區域中,是否存在河流、山川、洞窟、景點等,并及時與相關部門進行溝通,避免在建設過程中引起一些不必要的麻煩,造成資源浪費。
如,某城市需要規劃一條入城高速公路,但由于城市規劃測繪并未使用到CORS技術,在前期測繪中,消耗了大量的人力財力,測量出來的數據并不能保證準確性,由于數據量和工作量巨大,工作人員難免出現遺漏或是錯誤,抑或是由于人力資源有限,導致工作人員沒辦法長時間對單一區域進行較長時間的監控測量,而等到工作人員測量時,該區域已經出現了變化,但城市規劃依然是依照之前的測量數據進行。在規劃完成后,高速公路開始建設,此時施工單位發現,該區域土地極為松軟,并且地下河道極為密集,在此處施工難度極大,需要耗費大量的人力財力先對土地情況進行改變,此時如果放棄施工,就意味著前期的測繪投入被浪費,而如果選擇繼續施工,就需要投入大量的人力財力,這對于城市管理者是一個非常難以抉擇的問題。而使用CORS技術后,通過衛星定位測量,不僅能極大程度降低人力財力的消耗,還能提升工作效率,保證測繪準確性,同時,長時間的監控測量也能對該區域中存在的異常情況及時發現。通過CORS測量,工作人員就能發現該區域土壤滲水情況極好、某區域出現了小規模塌方等問題,從而得出該區域土壤極為松軟,并且下方可能存在地下河的結論,從而為城市規劃提供幫助。
(三)保證城市規劃的開展
CORS技術在城市規劃測繪中的應用,不僅提高了測繪工作的準確性和效率,還大幅度降低了所需的成本,同時也能對工程建設調整起到一定的作用,甚至減少后期的維護費用。如果使用傳統的城市規劃測繪手段,想要提升數據信息的收集量和準確性,就需要耗費大量的人力財力以及時間。但如果應用CORS技術,就能極大程度地解決以上的問題,在應用了CORS技術后,整個城市規劃測繪甚至只需要一個人就能完成,這極大程度地節約了時間和成本,并且,其測量的數據準確性依然能得到保障。
隨著計算機技術、網絡技術的不斷發展,CORS技術也在不斷進步,這讓其提供的數據準確性和時效性得到了更大的提升,對于城市規劃測量提供了巨大的幫助。通過長時間的數據監測分析,還能對可能出現的自然災害進行預測,避免自然災害對建筑造成嚴重損害,改善了城市建設環境,為城市發展建設提供了較大的幫助。
如,在傳統的城市規劃測繪中,當該城市需要建設一條地鐵線路時,首先就要對城市情況進行測繪,之后再詳細對地鐵設計沿線周圍的環境、建筑等進行測量,但在傳統的測繪中,為確保數據精準,可能需要工作人員耗費大量的時間在該區域等待,一旦工作人員數量不足,或是時間不夠充裕,就可能延誤測繪。如果工作人員在該區域測繪時是晴天,但雨天時,該區域土地會出現明顯變化的情況,施工單位沒有提前做出預案,就可能對后續的地鐵施工造成影響,從而給施工造成困難,甚至引發安全事故[2]。
四、CORS技術在城市規劃測繪中的應用
(一)在控制測量中的應用
在傳統的城市規劃測繪中,常用的技術有導線測量技術、三角測量技術等,但這類技術在實際的測量中存在大量的弊端,如,在測量時,大部分傳統城市規劃測量技術都需要有較高的可視度,且測量需要等待較長的時間,否則就難以確保測繪數據的精確度。而這種較為苛刻的條件就導致了在部分自然條件較差的區域,工作人員難以進行測量,更難以保證數據的準確性。并且,由于對可視度有著較高的要求,下雨、下雪,甚至陰天時,工作人員都不會外出進行測量,這就使得工作人員無法獲取該區域在較惡劣天氣時的數據,在降低了數據量的同時,也降低了數據的可靠程度,為后續的城市規劃帶來了風險。在外業操作時,由于身處復雜地形中,并且身邊攜帶的工具有限,工作人員難以對測繪數據的準確性和可靠性進行判斷,只能將數據帶回,一旦發現數據出現了較大的誤差,就需要再次到現場進行測量,這就造成人力資源和時間的浪費。
而在應用了CORS技術后,更加現代化的城市測繪技術幾乎消除了傳統城市規劃測繪技術存在的弊端。在CORS技術的加持下,城市規劃測繪不再對可視度存在要求,在可視度較低的情況下,依然能對各種復雜地形進行測量,并且保證極高的測量精度,大風、下雨、下雪,甚至是極端天氣,都不會對測量造成嚴重影響,衛星全天候的監測反而能讓工作人員獲取大量該區域在不同天氣下的數據,為建立起相應的模型打下良好的基礎。CORS技術加持下的城市規劃測繪還具有極強的傳輸能力,通過實時地監測數據傳輸,工作人員就能及時判斷數據精度、數據內容是否符合要求,從而及時作出改正。在衛星的幫助下,工作人員還能實現對地點的精準定位,保證定位結果的準確性,從而提高測量的效率和質量。測量通過CORS技術的加持,不但精度能精準到厘米,還能聯合應用RTK技術,將其應用到建筑測量、地籍測量之中。
(二)在房產地籍測量中的應用
房產地籍測量是城市規劃測量的重要組成部分,但由于城市中存在大量的建筑,這些建筑有高有低,存在較大的高度差,并且部分測量區域可能會被高層建筑圍繞,工作人員難以觀測到詳細情況,這就使得進行測量時需要使用到先進的測繪技術,首先要對土地權屬界址點進行準確測定,隨后才能根據準確的測量結果來繪制相應的房產地籍平面圖,為土地管理部門和城市開發部門進行城市規劃工作提供參考。
通過將CORS技術應用在城市規劃測繪中,在進行房產地籍測量并出具測繪圖后,工作人員就能根據測繪圖計算出房產建筑的面積、土地面積等,并對土地權進行確定,從而實現更科學的規劃。并且,CORS技術由于是通過衛星拍攝,在進行測量時幾乎無須考慮建筑高度等問題,在聯合了RTK技術后,能將測量結果精確至厘米級,并提升測量效率,降低測量成本。
如,在傳統的測量中,工作人員需要將工具攜帶到某區域的最高建筑上,隨后開始進行拍照測量,但由于其角度問題,拍攝出來的照片無法完全直觀地展現出建筑原本的造型,這就可能導致測量結果不夠精確,造成多次返工。而在CORS技術的加持下,該區域完全處在一個垂直的視角上,通過衛星對該區域進行拍攝,拍攝出來的照片也完全是垂直于建筑上方的,能良好地反映出建筑的形態,讓工作人員更好地對建筑面積等進行測量和計算,從而為城市開發部門、土地管理部門等數據使用者提供更為精確的數據,讓其能更科學地對城市進行規劃[3]。
(三)在勘測界定建設用地中的應用
在對建設工程用地面積進行勘測界定時,首先要確定土地資源的使用范圍,并對界樁的具體位置進行測量,對于界限范圍內的實際土地使用面積,也要進行精確測量,并進行詳細的記錄,從而計算出實際土地使用面積。在傳統的勘測中,時常出現由于技術限制,而導致測量結果不夠精確、土地使用面積計算錯誤的情況,這就使得后期的城市規劃出現誤差。同時,由于定位的不準確,也可能導致在勘測界定建設用地時出現錯誤,導致實際界定與規劃存在較大差異,在施工后才發現出現了錯誤,此時再想糾正就較為困難,只能臨時將方案改變,而這不僅會導致城市建設項目預算出現問題,還可能導致后期的整個城市規劃出現問題,需要大幅度的改動。
如,某市規劃了一塊商業用地,該商業用地旁邊又規劃了一塊工業用地,中間以一條雙向四車道的快速路分隔。但由于在界定時不夠精確,導致土地使用范圍出現了誤差,商業用地往工業用地方向擴大了10米,而在建設項目開始后,兩邊工程核對時才發現此問題,為了解決該問題,城市規劃部門只能修改原有方案,將原本計劃的雙向四車道快速路改變為雙向雙車道快速路。這樣的改變雖然讓兩個區域的建設都得到了保障,但給后續的道路設計造成了嚴重的影響,其他區域設計的雙向四車道道路在該區域會突然變為雙車道,這不僅會造成道路擁堵,還可能引發交通事故[4]。
(四)在地形繪制中的應用
在以往的地形測繪中,一般都需要在測繪現場布置大量的監控設備,并建立測繪網點。在進行地形繪制時,由于所繪制的地形都較為復雜,并且可能存在大量的建筑物或是樹木等,因此測繪難度極大。使用傳統的測繪方法,會嚴重受到自然環境的影響,從而導致測繪效率較低,測繪的質量也較低,但在CORS技術的加持下,工作人員依托衛星便能更好地對復雜地形進行測繪,只需要找準界址點、并確定好地形坐標,就能快速使用衛星來對該區域進行拍攝,之后就可以將數據傳輸到數據中心處理,隨后就能根據數據結果使用測圖軟件繪制電子地圖。
如,某市擬建設一片山腳下的住宅區,需要對山腳以及該山的情況進行了解,并進行土地測繪。而依靠傳統測繪方法時,工作人員必須攜帶裝備到達山頂,然后開始進行測量和記錄,并通過手繪的方式出具測繪草圖。這種方法有著極大的局限性,山中叢林密布,嚴重遮擋工作人員的視野,導致其對高度變化判斷錯誤,同時,工作人員也很難對各種氣候下山林之中的情況進行了解,導致測量結果出現誤差、土地使用面積計算出現錯誤、地形繪制出現錯誤等問題。而在使用了CORS技術后,工作人員通過衛星掃描,并通過計算機技術,能更好地對山區環境、山區地貌進行識別,從而更好地幫助工作人員繪制出地形圖[5]。
五、結語
城市規劃測繪是一項復雜且重要的工作,在目前的城市建設中具有重要的地位,一旦城市規劃測繪出現不準確、遺漏等問題,就可能對整個城市的建設發展造成影響,導致整個城市發展出現偏差,甚至可能導致國家建設資金和土地資源大量浪費。因此,在進行城市建設之前,必須進行城市規劃測繪,以獲得精準的數據,讓城市規劃更加合理。在傳統的城市規劃測繪方法下,測繪存在著較大的問題,這些測繪方法受到自然環境的影響較為普遍、嚴重,為了提升測繪數據準確度就需要投入大量的人力財力和時間,在后期的數據使用中,也依然可能出現錯誤,而這對于城市規劃建設是完全不能容忍的。因此,將CORS技術應用到城市規劃測繪方法中,通過更加現代化的方式來進行城市規劃測繪,有助于提升工作效率和質量,降低工作成本和出現錯誤的概率,為城市規劃和現代化建設提供可靠的數據依據,推動城市的可持續發展。
參考文獻
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[2]成政.CORS技術在城市規劃基礎測繪上的運用研究[J].西部資源,2020(02):144-145+148.
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[4]李興.CORS技術在城市規劃測繪中的應用[J].工程技術研究,2021,6(09):45-46.
[5]王迎新.測繪新技術在城市道路交通網絡規劃測量中的實踐分析[J].居業, 2021(12):3-4.
作者單位:重慶市勘測院