測繪地理信息技術在城市建設中的應用研究

摘" 要：測繪地理信息技術是城市建設發展過程中一項重要的技術保障服務工作，城市建設離不開測繪地理信息技術的基礎保障。當前測繪地理信息技術高速發展，對城市建設發展的技術支撐能力持續增強，該文針對測繪地理信息技術對城市建設發展的助推作用，從城市控制測量、城市地形測繪、城市工程測量、城市不動產測繪和測繪質量控制5個方面進行分析研究，探析當前城市測量工作中所面臨的問題，提出工作展望，供同行業從業人員在今后開展相關工作中參考借鑒，全力助推城市建設發展。

關鍵詞：測繪地理信息；城市建設；控制測量；地形測繪；工程測量；不動產測繪

中圖分類號：P205" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）35-0179-04

Abstract： Surveying and mapping geographical information technology is an important technical support service in the process of urban construction and development. Urban construction is inseparable from the basic guarantee of surveying and mapping geographical information technology. Currently， surveying and mapping geographical information technology is developing rapidly， and its technical support capabilities for urban construction and development continue to increase. This paper focuses on the boosting effect of surveying and mapping geographical information technology on urban construction and development， analyzes and studies five aspects： urban control survey， urban terrain surveying and mapping， urban engineering survey， and urban real estate surveying and mapping quality control， analyzes the problems faced in current urban surveying work， and puts forward work prospects， so as to provide reference for employees in the same industry in carrying out relevant work in the future and fully promote urban construction and development.

Keywords： surveying and mapping geographical information; urban construction; control survey; topographical surveying and mapping; engineering survey; real estate surveying and mapping

城市建設發展離不開各個專業的技術支撐，其中測繪地理信息技術是一項重要的技術保障手段，為城市建設發展提供科學準確的數據基礎的同時，也為政府規劃、管理決策提供科學依據。隨著測繪地理信息技術的快速發展，該技術賦能城市建設發展的能力日益增強，下面從城市控制測量、城市地形測繪、城市工程測量、城市不動產測繪、測繪質量控制、面臨問題和工作展望7個方面開展論述。

1" 城市控制測量

控制測量是各項測繪工作的根本，為測繪工作提供起算數據，因此控制測量成果質量極其重要?？刂茰y量分為平面控制測量和高程控制測量，下面分別作介紹。

1.1" 平面控制測量

城市平面坐標系統采用2000國家大地坐標系（CGCS2000），也可采用城市獨立坐標系統。當采用城市獨立坐標系統時，必須建立與2000國家大地坐標系的轉換關系。但無論采用哪一種平面坐標系統，要保證在開展測繪工作中，長度投影變形每公里不超過2.5 cm。

城市平面控制網等級分為二、三、四等和一、二、三級6個等級。在布設平面控制網時，可遵循從整體到局部，分級布控的原則，也可根據實際需求越級布控。控制測量工作方法有衛星定位測量、導線測量、邊角組合測量3種。在日常工作中，首選衛星定位測量法，當在不具備衛星觀測條件的區域作業時，采取導線測量和邊角組合測量2種方式進行補充測量。

1.2" 高程控制測量

城市高程基準應采用1985國家高程基準，也可采用城市獨立高程基準，城市獨立坐標系統要建立與1985國家高程基準的轉換關系。

城市高程控制網等級分為一、二、三、四等4個等級，測量方法分為水準測量、高程導線測量、衛星定位測量3種方法，因水準測量精度高、可靠性強，在城市建設項目中多采用水準測量的方式進行高程控制測量。對于精度要求不高的建設項目，多采用衛星定位測量的方式進行高程控制測量。

1.3" 選點埋石

平面控制點和高程控制點在選點埋石過程中，要選擇地勢開闊、穩定，遠離干擾的區域，建議平面控制點的點位與高程控制點的點位重合布設，這樣既節省成本，又提升工作效率，還便于后期維護和應用。標石規格參照CJJ/T 8—2011《城市測量規范》中的相關規定。

1.4" 控制網觀測解算

平面控制網和高程控制網的觀測和解算工作執行CJJ/T 8—2011《城市測量規范》相關規定。

2" 城市地形測繪

地形圖是城市建設發展過程中不可或缺的成果資料，在市政建設、建筑設計、城市規劃等方面發揮著重要的基底作用。

2.1" 測繪方法

地形測繪的方法分為全野外測量法和航空攝影測量法，具體如下。

2.1.1" 全野外測量法

全野外測量法是指使用RTK、全站儀等測繪設備實地進行數據采集。首先，在首級控制測量成果的基礎上或者直接利用CORS（跨來源資源共享），根據測圖需要，采用衛星定位技術，使用RTK直接進行地形測繪，如測繪區域不具備RTK作業條件，則在測區內布設圖根點，使用全站儀進行補充測繪工作。

使用RTK作業不要求通視條件，但衛星信號容易受到干擾，全站儀作業不需要考慮衛星信號因素，但需要布設足夠多的圖根點，且要求測站與測點之間要具備通視條件，2種作業方式各有利弊，因此，二者有效配合，才能較好地完成測繪工作。

2.1.2" 航空攝影測量法

航空攝影測量法是指使用無人機測繪技術開展地形測繪工作，其具體作業流程包括影像獲取、像控點布設、像控點測量、野外調繪、空中三角測量、定向建模和數據采集等。

2.2" 測圖比例尺

在城市地形圖測量中，通常采用的比例尺為1∶500、1∶1 000、1∶2 000、1∶5 000和1∶10 000，根據不同用途，選擇不同測圖比例尺。其中1∶500和1∶1 000比例尺地形圖主要用于詳細的城市規劃和城市建設項目的詳細設計與施工；1∶2 000地形圖主要用于城市建設各類項目的初步設計、勘測定界底圖制作；1∶5 000和1∶10 000比例尺地形圖主要用于城市的總體規劃設計等。

2.3" 測繪內容

城市地形測繪的主要內容包括測繪控制點、水系、居民地及設施、交通、管線、境界與政區、地貌、植被與土質等要素[1]。

測繪控制點要素主要包括各等級平面控制點和高程控制點。

水系要素主要包括海岸線、江河、湖泊、水庫、池塘、溝渠及各類水利設施等。

居民地及設施要素主要包括各類房屋及其附屬設施、工業設施、勘察與采礦設施、城市部件以及各類建筑物和構筑物等。

交通要素主要包括道路、鐵路、橋梁和碼頭等。

境界與政區要素主要包括國界、省界、市界、縣（區）界、鄉（鎮）界和村（組）界等。

植被與土質要素主要包括城市綠地、耕地、園地、林地和草地等。

地貌要素主要包括等高線、坡坎、沖溝、坑穴、土堆和石堆等。

3" 城市工程測量

在城市建設過程中，工程測量是一項不可或缺的工作流程。工程測量主要分為城市部件測量、工程圖測繪、線路測量、地下空間與管線測量、施工測量、竣工測量、變形監測、定線測量與撥地測量、規劃監督測量、日照測量及土石方測量，具體如下。

3.1" 城市部件測量

城市部件測量主要是對城市內部的公用設施、道路交通設施、市容環境、園林綠化和人防工事等要素進行測繪，對城市部件的測量可直接采用全站儀、RTK進行全野外測量，也可采用無人機進行航空攝影測量，測量比例尺通常采用1∶500和1∶1 000。

3.2" 工程圖測繪

工程圖測繪主要是根據用圖需求，通常選擇1∶500、1∶1 000測圖比例尺，也可選擇大于1∶500的測圖比例尺，測繪方法同城市地形測繪方法，但測繪要素因不同用圖需求而有所差異。

3.3" 線路測量

線路測量主要是對鐵路、公路、架空索道、自流和壓力管線、架空輸電線等線路進行測繪，其帶狀圖測繪可采用全站儀測圖、RTK測圖、地面激光掃描測圖和低空航空攝影測量等方式進行，斷面圖則直接采用全站儀、RTK進行測量。

3.4" 地下空間與管線測量

城市地下空間與管線測量主要是對地下人防工事、地下停車場、隧道、地下通道、地下商場和各類地下管線等進行測量，分為普查測量和示位測量，地下空間測量作業方法為解析法和圖解法，地下管線測量作業方法為全野外測量法。

3.5" 施工測量

施工測量主要是在工業與民用建筑、水工建筑物、橋梁、道路、電廠、隧道和綜合管廊等施工過程中進行的測量工作[2]。在施工過程中，首先開展廠區控制測量，隨后使用水準儀、全站儀、RTK等測量設備，針對不同項目施工開展測量工作，測量過程中嚴格執行GB 50026—2020《工程測量標準》。

3.6" 竣工測量

竣工測量是在工業與民用建筑、地下工程、橋梁、城市道路和地下管線等建設工程建成后進行的測量工作，并根據實際需要，編繪或實測竣工總圖。實測竣工總圖時，主要采用全站儀、RTK和三維激光掃描儀等測繪設備進行測量。

3.7" 變形監測

變形監測主要是對地面沉降、建筑形變、地裂縫等進行定期監測，變形監測前應建立水平和垂直監測基準網，利用水準測量、衛星定位、全站儀測繪等工作方法，定期對監測點進行測量，當變形量超出安全值時，及時預警。變形監測是一項安全保障技術工作，是工業與民用建筑、水工建筑物、地下工程、橋梁、滑坡和重點交通設施等建設項目中至關重要的一項測繪工作。

3.8" 定線測量與撥地測量

定線測量是指采用測繪技術將規劃設計中的線狀地物中線或者邊界線放樣到實地；撥地測量是指采用測繪技術將規劃設計中的建設用地邊界線放樣到實地。定線測量和撥地測量的最終目的均是將規劃設計中的界線放樣到實地。

3.9" 規劃監督測量

規劃監督測量是使用全站儀、RTK等測繪設備，主要采用解析法對建設工程進行放線測量、灰線驗線測量、±0驗線測量以及驗收測量。

3.10" 日照測量

日照測量工作是在完成圖根測量的基礎上，開展地形測繪、立面測繪，編輯收集到的相關資料和外業采集的測繪數據，繪制總（層）平面圖和立面圖，并進行日照分析[3]。在外業測量方面，通常使用全站儀、RTK、三維激光掃描儀和無人機等測繪設備，根據測區實際情況，采用解析法和全野外測繪法進行測量。

3.11" 土石方測量

項目建設需要場地平整，土石方量是工程建設的必要數據。土石方測量主要是對測區內的高程數據進行采集。目前，多使用全站儀、RTK采用極坐標法和網格測量法采集高程數據，隨后使用計算軟件計算土石方量。

4" 城市不動產測繪

城市不動產測繪包括地籍測量和房產測量，為不動產確權登記工作提供準確的數據基礎[4]。

4.1" 城市地籍測量

城市地籍測量工作主要包括地籍控制測量、地籍調查、地籍要素測量、地籍圖繪制、面積量算與匯總、報告編制以及地籍變更測量等工作。地籍測量的工作方法分為全野外測量法和解析法。在測量過程中，采用全站儀、RTK、無人機等測繪設備對地籍要素進行測量。地籍要素主要包括建筑物、構筑物、地類界線、界址點、宗地權屬界線、行政區域界線、地籍區界線和地籍子區界線等。

4.2" 城市房產測量

城市房產測量工作是在平面控制測量的基礎上，開展房產要素測量，同時進行房屋調查，利用測量數據和調查信息繪制房產圖，并完成面積測算和報告編制等工作。房產測量的方法有解析法、航空攝影測量法、全野外測量法等。通常采用全站儀、RTK、測距儀和無人機等測繪設備對房產要素進行測量。房產要素主要包括界址點、丘界線、房屋及房屋附屬物和其他相關地物等。

5" 測繪質量控制

測繪成果質量通過兩級檢查一級驗收的方式進行控制[5]。為了保證測繪成果質量，要將質檢工作貫穿各項測量工作全過程，確保測繪成果質量滿足CJJ/T 8—2011《城市測量規范》相關規定和建設項目實際需求。

6" 面臨問題

6.1" 現有數據利用不充分

目前，數據共享機制不完善，很多數據仍然隸屬不同部門，無法共享，重復測繪現象仍然存在，在一定程度上，造成資金和資源浪費，同時也影響了工作效率。

6.2" 城市實景三維數據尚未全覆蓋

隨著經濟社會的快速發展，城市建設發展對實景三維數據的需求已日益凸顯。目前，由于各地區經濟基礎、現有數據種類和質量的不同，部分城市的主流基礎測繪地理信息數據仍為二維矢量數據，完全實現實景三維數據普及仍需一定的時間。

6.3" RTK技術應用受限

由于城市中存在大量的建筑物和構筑物，尤其高層建筑會遮擋衛星信號，嚴重影響RTK接收衛星信號，因此，RTK在建筑物下基本上無法采集準確的數據，應用范圍受限。

6.4" 無人機測繪安全措施有待加強

城市中建筑物密集，人口眾多，在無人機測繪作業過程中，應急措施和技術還不夠完善，一旦遇到突發情況，如無人機對網絡信號失鎖，或者突然斷電，無人機意外墜機，會導致人員傷害和財產損失。

6.5" 測繪控制點不易保存

城市建設項目施工頻繁，人類活動較多，測繪控制點的相關設施容易受到影響，不易保存。

7" 工作展望

隨著數據共享機制的完善和工程建設項目“多測合一”改革的不斷深入，測繪數據將得到充分共享，可以有效地避免重復測繪。

隨著科技的發展，城市測繪地理信息數據也將快速實現實景三維數據全覆蓋，RTK單機激光掃描技術也將逐步普及，RTK技術應用受限問題也將迎刃而解。

無人機技術發展勢頭迅猛，相關軟硬件設備正在不斷升級，應急功能必將不斷完善強化，安全隱患也必將隨之降至最低。

城市規劃日益完善，測繪控制點的點位也將結合城市規劃進一步合理布設，最大限度地避免受到破壞，進而長期保存。

8" 結束語

城市的建設發展離不開測繪地理信息技術的有力支撐，隨著測繪地理信息技術的迅猛發展，必將有力保障城市各類建設項目的順利實施，測繪地理信息技術賦能城市建設，有力促進城市發展已成為大勢所趨。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.城市測量規范：CJJ/T 8—2011[S].北京：中國建筑工業出版社，2011：54.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.工程測量標準：GB 50026—2020[S].北京：中國計劃出版社，2020：115.

[3] 田江博.三維激光掃描儀在日照測量中的應用[J].北京測繪，2020，34（1）：61-64.

[4] 史新華.不動產測繪特點及測繪技術探析[J].住宅與房地產，2024（6）：251-253.

[5] 中華人民共和國自然資源部.測繪成果質量檢查與驗收：GB/T 24356—2023[S].北京：中國標準出版社，2023：3.