摘要：数字测绘技术正在全面取代传统模拟测绘技术，并在城市规划中获得广泛应用，因此本文对其中的无棱镜全站仪技术、网络RTK技术在城市规划中的应用进行了分析。
关键词：数字化测绘；城市规划；应用
引言
传统测绘技术是利用分度器、比例尺等工具，将地物、地貌特征点的空间位置，用图示符号展绘到图纸上，故也称为白纸测图法。这种测绘方法存在精度低、劳动强度大、质量难控制、数据不便更新等问题，随着计算机技术的普及乃至向测绘领域的深入渗透，加上全站仪、GPS-RTK等技术的广泛应用，基本上已被数字化测绘技术所取代。数字化测绘技术的本质是采用数字化测量仪器采集数据，在计算机硬件及数字化测图软件的支持下，完成空间地形数据的采集、输入、成图、输出和管理。相对于传统图解法测绘技术，数字化测绘技术实现了全解析绘图，精度、效率今非昔比，还能动态更新和快速共享，因而应用发展前景广阔。测绘技术也是城市规划的基础环节和重要组成部分，充分利用地形数据及有效的数据分析，可为城市规划的最优方案提供强有力的依据[1]。因此，本文对数字化测绘技术在城市规划中的应用进行了探讨。
1 全站仪在城市规划测量中的应用
1.1 全站仪工作原理
全站仪是全站型电子速测仪的简称，集电子经纬仪、光电测距仪、微处理器于一身，可进行测距、测角，在机内软件支持下实现平距、高差、坐标的计算，并具有记录、存储、输出测量成果等功能，是现代测绘领域最常用的仪器。全站仪分为有棱镜和无棱镜两种模式，后者无需专人跑镜，能实现“所瞄即所测”效果，所以下面以该模式全站仪为例介绍在城市规划中的应用。
1.2 在城市规划地形测量中的应用
在城市规划、建设和管理中经常用到较高精度、能反映现势性的各种比例尺的地形图，采用无棱镜全站仪不接触被测点，所以易于满足作业效率、测绘质量方面的要求[2]。在矿山地貌规划测量中，由于矿山露天开采形成陡峭台阶和深坑，作业人员要抵达测点有相当危险，但不抵达测点，近在地形图上以陡崖、斜坡符号表示这些区域，难以反映采掘区的实际地貌，最后在坑边设置无棱镜全站仪问题迎刃而解。再以某人防地下商场规划为例，由于正处于闹市中心，路上车水马龙，沿街商亭密集，观测棱镜很容易被遮挡，利用无棱镜全站仪灵活设站，将沿街建筑物、路灯、商铺等地物尽皆测量。在工程竣工验收测量时，需要测算建筑面积，这也是城市规划测量中不可或缺的环节。因为只有准确测量实际建筑面积，才能确定项目建设有无违规，主管部门也需凭此依据决定是否对违规部分进行处罚。由于现代建筑外形复杂，很多位置作业人员难以抵达，如果不对这些位置进行测量，就很难测算出建筑面积，使用无棱镜全站仪并结合测距仪，可以达到国家相关规定要求的面积计算精度，并顺利提出测算报告。
1.3 在城市规划日照分析测量中的应用
建筑朝向、间距是规划部门关心的问题，因为建筑朝向、间距与日照采光、通风、防火、土地资源利用率等有很大关系。利用无棱镜全站仪对建筑物楼角、楼面凹凸节点、女儿墙、阳台、窗户、电梯间、屋脊线、檐口等进行测量，获得各测点三维坐标，输入计算机，再利用专业日照分析软件进行处理，即可获得规划部门所需的日照分析结果。
2 RTK技术在城市规划测量中的应用
2.1 RTK技术原理
RTK是GPS与数传技术结合的产物，通过实时解算可在短时间内获得高精度位置信息，通常我们将这种技术称为载波相位实时差分GPS测量技术。测量时在基准站架设GPS接收机，通过数据链将观测到的GPS信号，实时发送给流动观测站。流动站在接收GPS信号的同时，接收来自基准站的观测数据，利用相对定位原理获得流动站的三维坐标和精度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但常规RTK技术存在作业半径短，无线通信易受干扰、无法消除大气误差等问题，目前的解决途径是采用网络RTK技术，其原理是将多个固定基准站组成CORS网络，这样流动站不受单一基准站覆盖范围的限制，可以实现大范围的RTK测量。目前，网络RTK技术分为VRS（虚拟参考站）和FKP（区域改正参数）两种技术路线[3]。下面就对网络RTK技术在城市规划测量中的应用进行分析。
2.2 RTK的优势分析
网络RTK技术基准站边长可达70km，因为覆盖面较大，建站成本相应减少。传统RTK技术需要在测区5km附近设置高级控制点作为假设的基站，需要花费较多的人力、物力、时间，网络RTK技术可以统统节省下来，测量效率显著提高。网络RTK技术抗干扰能力提高，初始化快。另外，网络RTK技术精度分布均匀，精度可达2cm。而且采用多个参考站联合数据建立的误差模型，可靠性增强。下面以精度为例，分析网络RTK的优势。
对测区均匀分布的565个点位进行RTK测量，其中175个为GPS的C级点。测量时，通过流动站对这些点位施测，每个点位测量10次。然后内业进行了内符合性和外符合性的精度分析。内符合性以每个测点多次定位的均值作为基准，外符合性以GPS的C级点定位结果与已知结果的差异确定其精度。结果内符合性在经度、纬度方向的精度分别为±0.65cm、±0.78cm，计算平面精度为±1.01cm，高程精度为±1.51cm。外符合性在经度、纬度方向的精度分别为±1.17cm、±1.20cm，平面精度为±1.68cm，高程精度为±3.75cm。可见，网络RTK技术平面精度优于2cm，而高程精度优于5cm，表明RTK重复测量符合性好，可靠性高。
2.3 应用于控制测量
网络RTK技术应用于控制测量，平面精度能达到2cm。设置控制点应多布设1～2个点，同时边长应在120m以上。为了提高可靠性，可利用全站仪侧边验证。另外，控制点应远离高压线，并且选点处应视野开阔。测量时对同一点应作两测回，并且每测回至少自动观测5次。各测回间隔应在1min以上，每测回前必须重新初始化。
2.4 应用于线路放样
城市规划测量中经常要对道路中线、红线等进行放样，采用常规测量易受通视条件影响，所以进度较慢，而采用RTK技术则灵活快捷。测量时，将待测线路特征点坐标输入GPS手簿，然后就可根据手簿提示进行放样。放样时根据箭头提示进行导航，当误差小于设定值即可钉桩。钉桩后及时校桩，两者间隔应在1min以上。
2.5 应用于规划放线
规划放线是一项技术要求较高的测量工作，为了满足城市规划条件，必须严格地将设计坐标放到实地上，同时也要满足建筑物自身的几何条件，放样精度应控制在5cm以内。利用RTK技术易于保障单点定位精度，但短距离内多点之间的相对精度不易保障，所以应结合全站仪进行放线，即利用RTK确定建筑物的长边，再以全站仪校验边长，然后钉出其他点，又以RTK检验坐标，最后以全站仪检验边角。
3 结语
数字测绘技术以其高效、精确以及易于满足信息化需要的特点，在经济建设、防灾减灾、科学研究、国防工程等领域发挥出重要作用，尤其城市规划需大量现势性强、信息量大的测绘资料，它能获得良好应用，但测绘技术的发展不会止步，未来数字测绘技术的前景必将更加广阔。
参考文献：
[1] 王文涛，刘培更，李明.测绘技术在资源环境及城乡规划中的应用[J].能源与节能，2013（12）：102-103.
[2] 王辉，赵振伟.浅谈无棱镜全站仪在城市规划测量中的应用[J].辽宁科技学院学报，2011，13（2）：26-28.
[3] 李晓亮，董博.网络RTK技术在城市规划测量中的应用[J].北京测绘，2013（1）：91-94.
论文作者:黎耀攀
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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