測(cè)繪地理信息服務(wù)的建設(shè)

測(cè)繪地理信息服務(wù)的建設(shè)

0測(cè)繪需求信息的識(shí)別測(cè)量和測(cè)量是指測(cè)量、收集、顯示和接收從屬和外部人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置和屬性，以及處理和提供相關(guān)活動(dòng)的數(shù)據(jù)、信息和成果。地理信息是指與所研究對(duì)象的空間地理分布有關(guān)的信息,它表示地表物體及環(huán)境固有的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律。測(cè)繪地理信息全過程服務(wù)是指測(cè)繪單位受建設(shè)單位的委托,對(duì)指定項(xiàng)目在建設(shè)的各個(gè)階段提供相應(yīng)的測(cè)繪地理信息相關(guān)咨詢和保障服務(wù)。根據(jù)測(cè)繪地理信息服務(wù)的特點(diǎn),將建設(shè)項(xiàng)目分為4個(gè)階段:即項(xiàng)目前期咨詢階段,項(xiàng)目實(shí)施前的準(zhǔn)備階段,項(xiàng)目實(shí)施階段,項(xiàng)目建成和運(yùn)營(yíng)階段。每一個(gè)階段的實(shí)施都與測(cè)繪地理信息工作息息相關(guān),本文以中國(guó)(重慶)國(guó)際園林博覽園工程項(xiàng)目為例,對(duì)測(cè)繪地理信息全過程服務(wù)模式進(jìn)行探討。1調(diào)查過程及目標(biāo)信息第八屆中國(guó)(重慶)國(guó)際園林博覽園(簡(jiǎn)稱重慶園博園)是第八屆園博會(huì)的展區(qū),位于重慶市北部新區(qū)鴛鴦鎮(zhèn)龍景湖區(qū)域,是國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)成立的兩江新區(qū)的核心區(qū),園區(qū)占地面積2.2km2,其中湖面0.53km2,是目前重慶融自然景觀和人文景觀為一體的最大城市公園。重慶園博園項(xiàng)目建設(shè)過程中的測(cè)繪地理信息保障服務(wù),主要包含以下內(nèi)容:1)項(xiàng)目前期咨詢階段:無人機(jī)地面低空遙感、1∶2000數(shù)字正射影像圖制作、園區(qū)三維城市仿真平臺(tái)建設(shè)。2)項(xiàng)目實(shí)施前準(zhǔn)備階段:地形及管線測(cè)量。3)項(xiàng)目實(shí)施階段:規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量、分方測(cè)量、龍景湖大壩變形測(cè)量。2數(shù)字正射影像圖制作項(xiàng)目前期咨詢階段的工作目標(biāo)是采用低空遙感技術(shù)獲取重慶園博園及周邊高分辨率影像,完成1∶2000數(shù)字正射影像圖制作,建立三維城市仿真平臺(tái),滿足園區(qū)選址、區(qū)位分析、三維地形分析及多方案論證的需求,便于項(xiàng)目決策。2.1航攝安全及像控點(diǎn)測(cè)量園博園距重慶國(guó)際機(jī)場(chǎng)約20km,處于民航管制區(qū)域內(nèi),無人機(jī)低空攝影測(cè)量受時(shí)間制約大。結(jié)合園博園周邊的情況,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘選定符合要求的起降場(chǎng)地,根據(jù)1∶10000地形圖,進(jìn)行航線設(shè)定。起飛前,對(duì)無人機(jī)低空遙感系統(tǒng)進(jìn)行了安全檢查,確認(rèn)一切正常后實(shí)施彈射起飛。升空后確認(rèn)飛行姿態(tài)正常后放飛,交由地面站監(jiān)測(cè),實(shí)施航攝任務(wù)。攝影完畢后,將飛機(jī)遙控至預(yù)先選定的降落場(chǎng)地進(jìn)行傘降。本次航飛以重慶園博園為中心,航攝面積約13km2,地面分辨率為0.1m。航攝控制測(cè)量以6條基線間隔,按區(qū)域網(wǎng)布設(shè)像控點(diǎn)56個(gè),均為平高點(diǎn)。像控點(diǎn)選在房角、圍墻角、接近正交的線狀地物交點(diǎn)中心等明顯地物拐角頂點(diǎn)處。重慶連續(xù)運(yùn)營(yíng)參考站(CQCORS)覆蓋整個(gè)測(cè)區(qū),像控點(diǎn)測(cè)量采用網(wǎng)絡(luò)RTK方法。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理通過空中三角測(cè)量、地形表面模型制作、DOM的生成等生產(chǎn)流程,得到分辨率為0.2m的1∶2000標(biāo)準(zhǔn)圖幅的數(shù)字正射影像。2.2園區(qū)三維模擬系統(tǒng)建設(shè)2.2.1三維建模利用DEM,DOM、路網(wǎng)及規(guī)劃數(shù)據(jù),采用三維建模軟件3DSMAX或CREATOR等進(jìn)行模型制作并貼上真實(shí)材質(zhì),建立園區(qū)三維模型。2.2.2比選更優(yōu),開發(fā)比選系統(tǒng)將園區(qū)模型集成到集景三維仿真平臺(tái),并進(jìn)行系統(tǒng)功能開發(fā),使系統(tǒng)滿足園區(qū)選址、項(xiàng)目決策、建設(shè)方案比選的需要。系統(tǒng)根據(jù)用戶選定或通過導(dǎo)入的范圍線,計(jì)算出該區(qū)域的挖方量、填方量,并顯示出挖方、填方區(qū)域。33三維地形分析系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)生成用戶選定區(qū)域的三維暈渲圖和等高線圖,并在視圖中顯示。4地表分類路徑在三維場(chǎng)景中選擇任意兩點(diǎn),系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出兩點(diǎn)間在地表的最短路徑或最佳路徑;在二維圖上選擇兩點(diǎn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)算出最短道路路徑,并可在三維場(chǎng)景中沿這一路徑進(jìn)行瀏覽漫游。5視覺分析根據(jù)用戶確定的視點(diǎn)和范圍,計(jì)算出在該視點(diǎn)所能看到的視域范圍,并將可視范圍和不可視范圍在三維空間內(nèi)顯示出來。62坡度分析根據(jù)輸入坡度值范圍,判斷選定區(qū)域內(nèi)符合條件的坡度區(qū)域,通過漫游工具瀏覽研究區(qū)域內(nèi)所有符合條件坡度區(qū)域分布狀況。72坡度分析根據(jù)用戶選定范圍和給定的坡度條件,計(jì)算出符合坡度條件的范圍和坡向,并顯示在圖上。8緩沖區(qū)分析根據(jù)用戶設(shè)定的點(diǎn)和緩沖半徑,分析出其影響范圍,并在圖上顯示出來。重慶園博園地形三維仿真系統(tǒng)界面如圖2所示。3管線探測(cè)方法項(xiàng)目實(shí)施前準(zhǔn)備階段的工作目標(biāo)是對(duì)園區(qū)選址地塊進(jìn)行地形及管線測(cè)量,滿足工程設(shè)計(jì)、建設(shè)的需要。項(xiàng)目準(zhǔn)備階段開展地形及管線測(cè)量工作。首先,利用重慶連續(xù)運(yùn)營(yíng)參考站(CQCORS)網(wǎng)絡(luò)綜合服務(wù)系統(tǒng),進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK控制測(cè)量,滿足該階段測(cè)量工作的需要;其次,采用清華山維EPS2008內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)字測(cè)圖系統(tǒng)進(jìn)行地形圖測(cè)量和管線數(shù)據(jù)采集及處理。管線測(cè)量的種類包括給水、排水、電力、電信、燃?xì)獾裙芫€。管線探測(cè)除使用常規(guī)探測(cè)方法外,對(duì)于非金屬深埋管線可采用探地雷達(dá)探測(cè),金屬深埋管線可采用PCM管線探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)。1∶500現(xiàn)狀地形圖測(cè)繪2.5km2,管線探測(cè)71.58km。4項(xiàng)目實(shí)施過程中測(cè)量工作重慶園博園項(xiàng)目實(shí)施階段包含了規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量、分方測(cè)量和龍景湖大壩變形測(cè)量工作。其工作目標(biāo)分別為:規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量滿足項(xiàng)目規(guī)劃選址、報(bào)建、審批及竣工驗(yàn)收的需要;分方測(cè)量為項(xiàng)目提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),滿足招投標(biāo)和工程管理需要;變形監(jiān)測(cè)為園區(qū)內(nèi)的龍景湖大壩提供安全性評(píng)估資料。4.1工程基礎(chǔ)數(shù)字化測(cè)量規(guī)劃監(jiān)督測(cè)量貫穿于項(xiàng)目建設(shè)直至驗(yàn)收合格的全過程,包含建筑工程放線核實(shí)測(cè)量、基礎(chǔ)竣工測(cè)量和竣工核實(shí)測(cè)量三環(huán)節(jié)。建筑工程放線核實(shí)測(cè)量依據(jù)規(guī)劃管理部門的各項(xiàng)要求,對(duì)擬建建筑實(shí)施定位測(cè)量。園博園項(xiàng)目中對(duì)主展館、重云塔、龍景書院、巴渝園等主體建筑及附屬建筑共施放建筑主軸線交點(diǎn)坐標(biāo)376點(diǎn)。建筑工程基礎(chǔ)竣工核實(shí)測(cè)量嚴(yán)格按照規(guī)劃主管部門簽發(fā)的《建筑工程基礎(chǔ)竣工測(cè)量通知單》和技術(shù)方案的要求執(zhí)行,對(duì)前期放線核實(shí)測(cè)量施放的376點(diǎn)對(duì)應(yīng)部位進(jìn)行測(cè)量,對(duì)修建基礎(chǔ)與規(guī)劃審批資料進(jìn)行比較,嚴(yán)格控制建筑的平面位置和零層高程。工程竣工規(guī)劃核實(shí)測(cè)量是建筑工程全面竣工后進(jìn)行的,其目的是用于規(guī)劃驗(yàn)收,同時(shí)也為滿足園區(qū)建成后的管理需要,全面反映園區(qū)的建設(shè)情況。包括:竣工地形圖測(cè)量、竣工管線測(cè)量、竣工建筑面積測(cè)量。竣工核實(shí)測(cè)量完成GPS網(wǎng)絡(luò)RTK點(diǎn)136點(diǎn),核實(shí)建筑角點(diǎn)376點(diǎn),地形圖測(cè)繪2.62km2,管線探測(cè)161.61km,面積測(cè)量共繪制實(shí)測(cè)建筑面積圖71幅,實(shí)測(cè)總建筑面積49457.71m2。4.2造價(jià)階段設(shè)計(jì)及招投標(biāo)分方測(cè)量工作是按一定的格網(wǎng),獲取格網(wǎng)點(diǎn)的地面高程并與設(shè)計(jì)高程進(jìn)行比較,計(jì)算測(cè)區(qū)內(nèi)的挖填方量,用于工程造價(jià)預(yù)算以及招投標(biāo)工作。針對(duì)園博園項(xiàng)目,在分方測(cè)量工作中,外業(yè)采用三維激光掃描技術(shù)采集數(shù)據(jù),內(nèi)業(yè)處理采用掃描儀自帶軟件配合EPS2008進(jìn)行計(jì)算,為工程預(yù)算提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。4.3運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下變形監(jiān)測(cè)及分析龍景湖為園區(qū)內(nèi)修建的景觀湖,湖面0.53km2。龍景湖大壩為混凝土壩,壩長(zhǎng)245.8m,壩寬9m,壩高31m。為掌握人工湖蓄水后大壩的安全運(yùn)營(yíng)狀態(tài),對(duì)龍景湖大壩進(jìn)行了變形監(jiān)測(cè),建立平面基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)6點(diǎn),高程基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)4點(diǎn),水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)12點(diǎn),沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)14點(diǎn),如圖3所示。其平面控制網(wǎng)布設(shè)采用靜態(tài)GPS測(cè)量;高程基準(zhǔn)網(wǎng)和高程監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用直接水準(zhǔn);變形點(diǎn)平面觀測(cè)采用TCA2003測(cè)量機(jī)器人自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。變形分析采用變形誤差橢圓分析法和水準(zhǔn)網(wǎng)抗差估算分析方法。通過對(duì)龍景湖大壩進(jìn)行的5期監(jiān)測(cè),在各個(gè)時(shí)間段對(duì)大壩變形情況進(jìn)行了準(zhǔn)確反映,印證了設(shè)計(jì)預(yù)算值的準(zhǔn)確性,為大壩的安全運(yùn)營(yíng)提供了保障。5式轉(zhuǎn)發(fā)園造景項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期包含宣傳展示及地理信息服務(wù)工作。地理信息服務(wù)技術(shù)是對(duì)公眾發(fā)布園博園實(shí)景影像,讓游客以身臨其境的方式瀏覽園博園美景(如圖5所示)。地理信息服務(wù)技術(shù)主要采用地面連續(xù)實(shí)景影像系統(tǒng)對(duì)重慶園博園進(jìn)行地面連續(xù)實(shí)景影像采集與處理,綜合運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理等高科技手段,建立了園林?jǐn)?shù)據(jù)庫,記錄工程竣工時(shí)的真實(shí)景觀,使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在重慶市政府門戶網(wǎng)站上對(duì)社會(huì)公眾發(fā)布園博園實(shí)景影像,讓游客以身臨其境的方式瀏覽園博園美景。6園林園林項(xiàng)目建設(shè)測(cè)繪地理信息工作貫穿于重慶園博園項(xiàng)目建設(shè)的全過程,為項(xiàng)目建設(shè)各階段提供了不同的保障服務(wù),同時(shí)也為園博