金佳麗，關朝圓

（紹興市炬鑫勘測規(guī)劃設計有限公司，浙江 紹興 312000）

1 引言

市政工程即為市政基礎設施建設工程， 是政府部門有償或無償向社會公眾提供的各類公共產(chǎn)品與服務設施，如道路、地鐵、污水處理等。 另外，向市民提供休息娛樂活動空間的廣場，提高城市建設水平的城市綠化工程等，也歸屬于市政工程范疇中。 我國各地正在開展大規(guī)模城市建設，未來會有更多市政工程投入使用，因此，有必要對其測量技術開展詳細研究。

2 市政工程測量工作的意義

在市政工程竣工驗收環(huán)節(jié)中， 需要通過測量工作收集市政工程各項專業(yè)工程的施工數(shù)據(jù)， 并將其和施工設計圖紙的各項數(shù)據(jù)進行對比，以此保證施工的精確度。 并且市政工程的測量精度將直接影響市政工程竣工驗收環(huán)節(jié)，同時，對于市政工程的資金投入有直接影響。 為此， 需要合理選擇測繪新技術，科學提升市政工程的測量精度，避免出現(xiàn)因數(shù)據(jù)誤差造成的誤判斷問題。

3 測繪新技術概述

在以往市政工程測量作業(yè)過程中，存在測量效率低、操作較為復雜的缺陷。 比如，在傳統(tǒng)的測量技術中，僅能開展小范圍測量作業(yè)，并且需要測量人員投入大量的時間成本，消耗較多精力，難以有效提高測量效率。 如果遇到惡劣天氣，或者測量點位于地形復雜區(qū)域，會進一步影響測量數(shù)據(jù)的精度，并且對測量人員的專業(yè)能力和工作經(jīng)驗要求較高。 近年我國以計算機技術為主的各類新興技術逐漸投入應用， 成為各個領域生產(chǎn)的重要工具，以此產(chǎn)生的各類測繪新技術，也成為市政工程測量作業(yè)的主導技術。 新技術的應用不僅可以有效提升測量效率，測量操作步驟也得到大幅度簡化，測量人員可以將更多的時間、精力投入測量數(shù)據(jù)分析、解構中，有效提高市政工程施工方案設計水平， 便于后續(xù)開展更高質量的市政工程建設。

4 市政工程測量中的測繪新技術類型

許多測繪新技術都可以應用在市政工程測量中。 本文僅對RTK、CORS、 傾斜攝影技術這3 種測繪新技術進行簡要分析。

4.1 RTK

實時動態(tài)載波相位差分技術（Real-Time Kinematic，RTK）技術，可以對測站點的三維定位數(shù)據(jù)做實時測量，測量精度可以達到厘米級別。 由基準站預先設置的全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）接收機接收衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)通信鏈實時發(fā)送。 設置在基準站周邊的移動站GPS 接收機接收基準站發(fā)送的信號，對衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)做實時處理，進而獲得移動站在預設坐標系中的三維坐標。 應用RTK 技術時，需要配置2 臺GPS 接收機，以及相應的數(shù)據(jù)通信鏈，確保流動站可以獲得基準站觀測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時發(fā)送與接收[1]。 除此之外，還需要應用RTK 軟件對流動站接收到的數(shù)據(jù)進行處理，如雙差模糊度計算、坐標轉換等。

4.2 CORS

GPS 技術逐漸成為市政工程測量作業(yè)的重要技術， 由此衍生的連續(xù)運行參考站 （Continuously Operating Reference Stations，CORS） 技術， 進一步提升了GPS 技術的應用水平。CORS 技術是集合了GPS 技術、 計算機網(wǎng)絡技術等多種新興技術的測繪技術，其主要結構有若干基準站，以及對各個基準站生成測繪數(shù)據(jù)做相應處理的監(jiān)控分析中心， 利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將各個組成部分進行可靠連接， 可建立專門應用在市政工程測量作業(yè)中的專用網(wǎng)絡。建設CORS 基站后，可以通過建設永久基站，以其作為控制點構建相應的測繪網(wǎng)絡。 不僅可以提供厘米級別精度的動態(tài)實時GPS 定位服務，也可以提升當?shù)鼗A地理信息建設水平[2]。

4.3 傾斜攝影技術

傾斜攝影技術是在空中攝影測量技術的基礎上衍生出的一種新型測繪技術。 其將若干傳感器設置在同一飛行平臺上，可以對待測量物體進行垂直角度與4 個傾斜角度的影像采集，提供接近人眼觀察習慣的影像信息，可以打破以往空中攝影測量技術僅能從垂直角度進行拍攝的技術限制。 相比于正射影像， 傾斜攝影技術獲得的傾斜影像可以為用戶提供待測量物體的多個觀察視角， 以貼近真實情況的方式反映待測量物體當前的情況[3]。 如果配合相應的軟件系統(tǒng)，可以在傾斜攝影影像數(shù)據(jù)的基礎上直接開展高度、長度等信息的測量作業(yè)，更符合市政工程的測量需求。 同時，傾斜攝影技術獲取的影像信息數(shù)據(jù)量較高， 可以直接使用更為成熟的數(shù)據(jù)處理技術做細化處理，穩(wěn)定提升影像數(shù)據(jù)的利用效果。

5 測繪新技術在市政工程測量中的實踐運用

在請教行業(yè)專家，參考大量相關文獻后，本文針對RTK、CORS、傾斜攝影技術3 種測繪新技術在市政工程測量中的實踐運用做詳細分析， 希望可以引起更多市政工程測量單位的思考。

5.1 RTK的實踐運用

在市政工程測量中，RTK 技術的實踐運用可以細分為以下內容。

5.1.1 地形測量

通過使用RTK 技術，可以立體呈現(xiàn)市政工程地形測量數(shù)據(jù)，每個測量點位都可以通過三維坐標（x，y，z）進行記錄，極大地提升了測量精度，也可以對測量數(shù)據(jù)做層次化分析，便于后續(xù)市政工程施工方案設計。 比如，在測量檢查井時，需要先確認待測量的位置，再使用RTK 技術對待測量位置所在區(qū)域的地形做詳細測量，標注位置并進行測量作業(yè)，利用三維坐標記錄待測量位置，參考測量數(shù)據(jù)繪制該區(qū)域的地形圖，從而獲得準確的檢查井測量數(shù)據(jù)。

5.1.2 繪制帶狀地形圖

在多數(shù)市政工程設計過程中，需要使用1∶500 比例尺的帶狀地形圖進行輔助設計。 在以往的測繪技術中，會通過先構建控制點，再進行碎部測量的方式繪制帶狀地形圖[4]。但是，這種方法需要消耗較多的時間成本， 可能無法達到市政工程設計標準。 在應用RTK 技術后，能夠有效改善傳統(tǒng)測量方式的不足，通過對碎部點做動態(tài)定位監(jiān)測，即可獲取碎部點的坐標、高程等數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)輸入計算機系統(tǒng)中，把特征編碼、屬性信息等內容做合理匹配， 即可生成與測量數(shù)據(jù)點相對應的帶狀地形圖，可以有效減少測繪時間成本。

5.1.3 中線測量

進行項目中線測量時，以往測量技術需要實施線測量、中樁測量、中平測量等測量過程，測量步驟較多，極容易出現(xiàn)誤差。 應用RTK 技術時，可以同步完成以上所有環(huán)節(jié)，并且獲得較為精準的中線測量結果。 測量人員需要把GPS 接收機設置在預先確定的路線控制點上， 通過流動站測量路線控制點相關數(shù)據(jù)， 并輔助打樁作業(yè)。 測量人員在測量設計路線的基礎上，配合相應的路線計算程序，即可實現(xiàn)中樁設計坐標的精準計算。 將測量點位標號輸入測量設備中，即可獲得當前桿位與設計樁位的間距。 通過RTK 技術，可以快速確認中樁高程、位置等各項數(shù)據(jù)，使各個測量點位得到獨立且準確的測量，極大地縮減了傳統(tǒng)測量技術的操作步驟， 避免了數(shù)據(jù)在多個環(huán)節(jié)傳遞過程中出現(xiàn)嚴重的累計誤差。

5.2 CORS 的實踐運用

CORS 技術的應用步驟可以簡化為以下步驟。

第一步，設置坐標系。 對市政工程開展測量活動時，需要以控制點資料設置合適的坐標系統(tǒng)， 并設置如中央子午線經(jīng)度投影參數(shù)平面校正、高程擬合等內容。

第二，設置工作模式。 移動站需要設置為CORS 模式，并向移動站中輸入CORS 所需的服務信息，如服務器地址、端口選擇等。

第三，轉換坐標系。 考慮到普通市政工程的坐標系統(tǒng)可能和CORS 系統(tǒng)默認坐標系統(tǒng)不匹配， 需要利用控制點放樣檢核方式，獲取轉換參數(shù)，讓市政工程坐標系統(tǒng)和CORS 坐標系統(tǒng)保持一致。 可以將轉化坐標系內容進一步細分。

首先，選擇控制點。 為提升后續(xù)數(shù)據(jù)分析效果，選擇的控制點數(shù)量應該超過3 個，對于普通市政工程，可以將控制點數(shù)量控制在4～8 個。 在控制點設置方面，需要將其均勻分布在市政工程測量區(qū)域的外邊緣位置， 確?？刂泣c可以覆蓋整個測量區(qū)域。 建議將控制點構成的形狀調整為多邊形，避免出現(xiàn)控制點線性分布的情況，確保參數(shù)計算精度[5]。

其次，參數(shù)計算。 將經(jīng)過復測處理的控制點坐標數(shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng)， 使用平滑采集方式采集各個控制點的經(jīng)緯度坐標，開展相應的參數(shù)計算活動。 如果獲得的殘差結果符合數(shù)據(jù)精度標準，進入測量信息管理環(huán)節(jié)，否則需要重新采集控制點經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)。

最后，檢驗轉換成果。 完成參數(shù)計算活動后，需要將其應用到市政工程建設中， 選擇部分具有代表性的控制點開展相應的測量放樣作業(yè)，從而檢驗坐標系的轉換成果，確保放樣偏差在允許范圍內。 通常情況下， 平面偏差≤±8 mm， 高程偏差≤±15 mm，超過這兩個標準的數(shù)據(jù)均為不合格，需要再次開展數(shù)據(jù)采集與坐標轉換作業(yè)。

5.3 傾斜攝影技術的實踐運用

在應用傾斜攝影技術開展市政工程測量活動時， 需要先對測量區(qū)域進行實地調研， 然后分別從垂直角度和4 個傾斜角度獲取各個測量點的影像信息， 進而展示測量區(qū)域實際情況，方便市政工程設計人員開展更完善的規(guī)劃工作。 再將影像信息輸入計算機系統(tǒng)中， 生成與市政工程匹配的三維立體模型。 使用模型處理軟件，如國產(chǎn)Smart3D 軟件，對傾斜攝影技術獲得的影像信息做細化處理。 除最基礎的應用模式外，也可以對市政工程進行相應的輔助規(guī)劃設計。 例如，空間分析，就是通過傾斜攝影技術獲取的三維立體模型提供給規(guī)劃人員空間規(guī)劃參考信息。 三維立體模型包含市政工程施工區(qū)域的所有數(shù)據(jù)，可以根據(jù)規(guī)劃需求在模型上獲取所需數(shù)據(jù)，并在三維立體模型上直接開展規(guī)劃設計， 觀察在市政工程當前情況下的規(guī)劃結果[6]；也可以進行實景模擬，突破以往二維地圖平面數(shù)據(jù)的限制， 以三維立體模型的三維空間模式復刻市政工程施工場景的各類建筑物、道路等重要信息，結合通視原理，分析建筑物是否具有良好采光效果， 并對后續(xù)設計環(huán)節(jié)提供工作難點、重點，減少市政工程設計階段的安全隱患，保障市政工程順利建立。

6 結語

城市發(fā)展層次可以通過市政工程建設水平反映， 而測量作業(yè)又是市政工程建設的重要組成部分， 需要合理應用各類新技術，提升各類資源的利用效率。 希望更多市政工程測量單位可以對測繪新技術進行深入研究， 將更多資源投入測繪作業(yè)中，提升測繪精度，便于后續(xù)開展更高質量的市政工程建設工作，助力地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。