1、淺析GPS在建筑工程測繪中的特點及應用【摘要】工程測繪測量技術在社會建設的過程中有著廣泛的應用，在進行工程測繪與測量的過程中，根據工程的實際情況選擇恰當的測量技術，能夠更好的保證測量結果的質量，從而為工程的建設提供充足的依據。在科學技術高速發展的今天，傳統的房屋工程測繪方法已經逐漸顯示出了很多弊端，因此，將GPS技術應用到了房屋工程測繪中，成為當前施工中測量的主要手段。本文主要介紹了GPS技術的基本原理，特點，及在房屋工程測繪中的作用，并進一步闡述了GPS技術在房屋工程測繪中的應用。 【關鍵詞】房屋工程； GPS技術； 工程測繪各城市由于城市規模和應用習慣不同,目前常用的是1:1000的航測地
2、形圖和1:500的實測地形圖(全站儀數據采集成圖)。1:1000的航測地形圖主要用于建設用地規劃管理階段在項目選址時對擬選用地的現狀情況和周邊環境進行分析,初步確定擬選地點的具體位置、范圍。1:500的實測地形圖在建設用地規劃管理階段主要有3個方面的用途,一是繪制道路紅線、河道藍線、綠化綠線等規劃控制線,做為規劃設計要點的重要組成,二是根據土地出讓(劃撥、征用)協議和勘測定界成果報告書繪制用地紅線,三是審查項目的詳細規劃方案與鄰近的用地、建筑物(構筑物)、管線等是相關法規、規范的技術要求。在建設工程規劃管理階段,1:500的實測地形圖主要用于根據批準的詳細規劃方案和建筑設計施工圖繪制建筑定位紅
3、線圖。基于房屋工程測繪通過房產圖形繪制,定義結構項計算面積,處理復雜的分攤運算,地籍圖修圖,雙數據三級審查,結果數據備份入庫,生成房屋成果報告書這一系列的操作,完成房屋工程測繪及成果輸出,為房產確權發證提供了數據支持,而且同時建立健全了基于GPS的房產空間數據庫。一、房屋工程測繪概述工程測繪按設備手段不同,分為普通測繪法(地面法)、航測法和綜合法;按工程原圖的成圖方法,分為解析法、部分解析法和圖解法;按基本圖件的可用性,分為工程修測、補測與全測。工程測繪的內容包括:工程平面控制測繪(在工程測繪區內,依據國家等級控制點選擇若干控制點,逐級測算其平面位置的過程),工程細部測繪(在工程平面控制點的基
4、礎上,測定工程要素及附屬地物的位置,并按確定比例尺標繪在圖紙上的測繪工作),工程原圖繪制,面積量算與匯總統計,成果的檢查與驗收。工程測繪必須以土地權屬調查為先導,在工程調查表及宗地草圖的基礎上進行,其成果是土地登記的依據。現代工程測繪區別于傳統工程測繪的顯著標志,在于工程數據的獲取、處理和工程測繪資料的管理方面,普遍采用計算機支持的現代化儀器設備,以求得較高程度的自動化。工程測繪和權屬調查有著密切聯系,但也存在著質的區別。前者主要是遵循規定的法律程序,根據有關政策,利用行政手段,確定界址點和權屬界線的行政性工作;后者則主要是將工程要素按一定比例尺和圖示匯于圖上的技術性工作。1、房屋定位放線房屋
5、定位放線是過測繪的技術方法將房屋的底層外邊線按房屋定位紅線進行實地測放,是將前期一系列規劃管理的工作成果落實到實地的過程。房屋定位放線關系到規劃成果是否能夠精確地落實到規劃紅線圖所介定的實際位置上來,以保證規劃的嚴肅性,同時也關系著建設項目的業主自身以及與其相鄰的單位或個人的切身利益。房屋定位放線一般采用解析法,用全站儀進行放線操作,全站儀具有自動計算功能,不需要手工計算,減少了人為誤差,工作效率和放線精度大大提高。首先,根據地形圖上的測圖控制點標志到實地找出點的位置;其次在紅線圖上捕捉出每個要放設的建筑點位和控制點的坐標,并輸入有自動計算和貯存功能的全站儀內,然后在現場坐標放線(打樁)。放線
6、結束后,立即根據紅線圖對放設的樁位的準確性進行檢查,檢查方法有兩種:一是用全站儀對所放設的點位和周圍固定參照物進行坐標測量,用測得的坐標和紅線圖上的各點的坐標進行對比;二是用鋼尺量出放設點位到周圍固定參照物的相對尺寸,用量得尺寸和紅線圖上的尺寸進行比對。2、試放線試放線是指在規劃地塊內對規劃設計有直接重大影響的關鍵地物的位置進行高精度測定,然后據此來設計、定位該地塊內的各種建筑物。試放線的技術方法和建筑定位放線大體相同。由于地形圖總是會存在誤差,房屋在現場放線定位時與相鄰房屋、用地等間距與定位紅線圖不完全一致,在實踐過程中,最大誤差超過了1米。結果導致規劃許可的房屋與相鄰房屋的日照、消防間距或
7、者退讓規劃控制線的距離不足,必須重新調整建筑定位紅線,甚至修改規劃設計方案和建筑設計施工圖,嚴重影響建設項目的正常進行,在建筑密集的舊城改造地段這種情況尤為突出。有鑒于此,對于房屋密集、用地緊張的地段以及周邊關系較為敏感的項目,在修建性詳細規劃許可前進行試放線,對規劃房屋的平面尺寸和房屋高度等方面是否符合技術要求進行實地校核。同時與規劃公示制度相結合,了解擬批項目與周邊相鄰地段可能存在的矛盾,先行介入協調,并據此對詳細規劃方案進行適當調整,提前解決各方面的矛盾和問題,確保建設項目的正常進行。3、竣工測量竣工測量是對已竣工的房屋驗收測量,包括施測房屋坐標及平面位置關系和計算驗收房屋的占地面積等。
8、竣工測量的測繪成果主要包括建(構)筑物和綠化、道路、管線等各類配套工程的位置、標高等內容。竣工驗收測量報告是判定建設項目規劃驗收是否合格的重要依據。同時,測繪單位將竣工測繪成果的電子文件報送管理部門,規劃管理部門據此對1:1000的航測地形圖進行動態更新,保持數字地形圖的現勢性。實踐表明,經過動態更新的航測地形圖能夠滿足城市總體規劃、分區規劃、控制性詳細規劃、各項專業規劃以及項目選址、可行性研究階段對現狀地形圖的技術要求。竣工測量延長了航測地形圖的使用年限,節約測繪經費,提高了日常規劃工作的效率,取得良好效果。二、GPS在房屋工程測繪中的應用高精度的GPS測繪能夠實時地提供測站點在指定坐標系中
9、的三維定位結果,并達到厘米級精度。基準站通過數據鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數據鏈接收來自基準站的數據,還要采集GPS觀測數據,并在系統內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘米級定位結果,歷時不到1s。流動站可處于靜止狀態,也可處于運動狀態;可在固定點上先進行初始化后再進入動態作業,也可在動態條件下直接開機,并在動態環境下完成周模糊度的搜索求解。在整周末知數解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。其作業的方法是在已知點上設置GPS接收機一臺(即基準站),正確輸入坐標、轉換參數
10、等數據,啟動基準站。一至多臺GPS接收機在若干個待測點上設置(即流動站),正確輸入和基準站一樣的轉換參數等數據。接收到來自基準站的數據后,流動站自動求解整周模糊度(即初始化)。初始化成功后,可實時求解出厘米級的流動站的位置。1、GPS可以控制網點的精度和密度工程測繪的首要任務是對全測區的控制測繪,它是測繪工程圖件和數據采集的基礎,而工程控制網點的精度和密度主要是為滿足測繪土地權屬范圍的特征點,即界址點服務。GPS工程網可按測區范圍和先后次序分基本網和加密網兩類。由于城鎮地區界址點密度較大,故在保證網點的點位精度條件下,控制點密度力求增大到便于測定界址點,必要時在GPS網下再加密一級圖根導線,便
11、于能直接從圖根點測定界址點。GPS各邊比常規網邊長變化幅度大并且長短邊結合靈活方便,因此,各級網可視需要分期布設,也可一次性混合布設到需要的密度。 2、GPS在房屋工程細部測繪中可以提高精確度工程細部測繪是工程調查不可分割的組成部分,目的是測定每宗房屋土地的權屬界址點、線、位置、形狀、數量等。在工程調查中,利用GPS技術可以在城鎮街坊外圍界址點及街坊內明顯的界址點間距誤差縮小到10cm,城鎮街坊內部隱蔽界址點及村莊內部界址點間距誤差達到15cm。3、GPS技術在房屋建設用地的土地勘測重要應用廣泛GPS技術即實時動態測繪系統,是GPS測繪技術與數據傳輸技術的結合。通過使用這種技術可實時地判定解算
12、結果是否成功,從而減少冗余觀測繪,縮短觀測時間。土地勘測定界是實地確定土地使用界線范圍,測定界樁位置,測繪使用界線范圍內各類土地面積并計算用地面積等測繪技術工作,它為各級政府的國土資源部門審批土地、工程管理提供依據和基礎資料。房屋建設用地勘測定界的工作程序為:審查用地文件及有關圖件現場踏勘圖上紅線設計實地放樣復核測繪面積量算繪制建設用地界圖填繪建設用地管理圖資料整理歸檔,經反復實地踏勘、圖上設計、權屬調查后制定放樣數據。4、GPS技術在房屋地形測圖中應用廣泛地形測圖一般是首先根據控制點加密圖根控制點,然后在圖根控制點上用經緯儀測圖法或平板儀測圖法測繪地形圖。近幾年發展到用全球儀和電子手簿采用地
13、物編碼的方法,利用測圖軟件測繪地形圖。但都要求測站點與被測的周圍地物地貌等碎部點之間通視,而且至少要求2-3人操作。進行測圖時,僅需一人背著儀器在要測的碎部點上呆上一、二秒鐘并同時輸入特征編碼,通過電子手簿或便攜微機記錄,在點位精度合乎要求的情況下,把一個區域內的房屋地形地物點位測定后回到室內或在野外,由專業測圖軟件可以輸出所要求的地形圖,大大提高了工作效率。三、結束語工程測繪是一項系統工程,要從多用途角度出發,在滿足工程管理本身的前提下做到一圖多用,提高其經濟價值和社會價值。能夠滿足測繪制圖、圖屬一體化存儲和信息入庫的測繪業務系統,必須采用GPS的思路和方法進行測繪系統的設計和開發,將測繪結
14、果的圖形(包括房屋、結構、分攤等)與存于數據庫中的屬性信息相連接,同時根據實際作業,工程測繪最好采取一步到位技術方案,即權屬調查與工程測繪同時展開。在工程測繪的各個環節中,靈活應用GPS技術,不僅可以提高精度,還可以減小工作量,提高工作效率。通過使用這種技術可實時地判定解算結果是否成功,從而減少冗余觀測繪,縮短觀測時間,大大提高工作效率。參考文獻1魏二虎等.GPS測繪操作與數據處理M.武漢.武漢大學出版社,2004.6.2羅滿建等.RTK測繪精度檢定方法探討J.測繪通報,2004,(12)3沈業龍,黃曉崗,謝慶勝,潘丹基于GIS的城市防震減災信息管理系統設計研究J災害學，2001年04期（：廣西第二測繪院）
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