肖建華
(武漢市測繪研究院,湖北武漢 430022)
技術(shù)創(chuàng)新及突出應(yīng)用是城市勘測工作的主題
——2011年度優(yōu)秀城市勘測工程評選項目綜合點評
肖建華?
(武漢市測繪研究院,湖北武漢 430022)
2011年度優(yōu)秀城市勘測工程評選工作已圓滿完成,通過對推薦獲獎項目的分析、歸納,總結(jié)出技術(shù)創(chuàng)新促進了城市勘測行業(yè)的服務(wù)對象、服務(wù)內(nèi)容、服務(wù)方式、技術(shù)手段等發(fā)生深刻變化。特別是在現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)、信息獲取技術(shù)、軌道交通測繪保障、地下三維建模及全景測量、規(guī)劃驗收測繪、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)、基坑設(shè)計施工監(jiān)測與樁基檢測、地質(zhì)災(zāi)害治理及安全性分析、環(huán)境工程地質(zhì)、巖土工程勘察等十個方面取得了長足進步。提出城市勘測單位要抓住機遇加快發(fā)展,實現(xiàn)新時期城市勘測科學(xué)技術(shù)的全面應(yīng)用與創(chuàng)新。
技術(shù)創(chuàng)新;城市勘測;優(yōu)秀工程;綜合點評
2011年度優(yōu)秀城市勘測工程評優(yōu)工作共收到全國80個城市勘測單位申報的優(yōu)秀工程383項,其中,涉及測繪類281項占申報總數(shù)73.4%,涉及勘察類項102項占申報總數(shù)26.6%,如表1所示。通過初評、綜合評審,推薦獲獎數(shù)129項,占總申報項目的33.6% (規(guī)定為申報總數(shù) 33.3%),其中一等獎 13項,占3.39%,二等獎 39項,占 10.1%,三等獎 77項,占20.1%,另推薦表揚獎31項,占8.1%。在推薦獲獎129項中,一等獎13項,占推薦獲獎項目的10.08%,二等獎39項,占30.23%,三等獎77項,占59.69%。
2011年度優(yōu)秀城市勘測工程評優(yōu)項目統(tǒng)計表 表1
從評審情況來看,此次評優(yōu)工作,申報的項目數(shù)量之大,工作程序之嚴,評審要求之高,參評專家之多,均超過了前幾屆。從整體上來看,此次獲獎成果集中體現(xiàn)了城市勘測行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新上取得的新進展,集中反映了城市勘測行業(yè)應(yīng)用新技術(shù)取得的新成績,集中代表了城市勘測行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的新水平。
此次評獎的一個突出特點就是凸顯了技術(shù)創(chuàng)新在促進城市勘測行業(yè)發(fā)展中的突出作用。近年來,城市勘測行業(yè)及各單位緊密結(jié)合城市建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展和社會和諧不斷加強技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)保障,取得了長足進步,初步建立了信息化的勘測體系。勘測項目的規(guī)模、技術(shù)含量、質(zhì)量水平都有了提升,體現(xiàn)了城市勘測“五大轉(zhuǎn)變”。
一是對象的轉(zhuǎn)變,城市勘測工作從面向?qū)I(yè)部門、專業(yè)領(lǐng)域和專業(yè)人員到面向大眾提供社會化服務(wù),應(yīng)用領(lǐng)域擴展到與地理空間分布有關(guān)的許多方面;
二是內(nèi)容的轉(zhuǎn)變,從標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化地圖服務(wù)為主向多方位、多樣化的地理信息服務(wù)轉(zhuǎn)變,更加強調(diào)分析、預(yù)測與輔助決策等功能;
三是技術(shù)的轉(zhuǎn)變,信息化勘測體系已初步建立,城市勘測從地面發(fā)展到空間定位與遙感、從單一技術(shù)演化為多種技術(shù)的集成融合;
四是方式的轉(zhuǎn)變,從提供靜態(tài)數(shù)據(jù)和資料到提供實時/準(zhǔn)實時地理信息,從面對面的直接服務(wù)向快速的網(wǎng)絡(luò)化、流程化信息服務(wù)轉(zhuǎn)變;
五是主體的轉(zhuǎn)變,以前是以政府部門、事業(yè)單位為主體,現(xiàn)在市場化服務(wù)的提供變?yōu)橐云髽I(yè)為主體。
通過對2011年優(yōu)秀城市勘測推薦獲獎項目的整理、分析和歸納,可以看出推薦獲獎項目集中在現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)、信息獲取、軌道交通測繪保障、地下三維及全景、規(guī)劃驗收測繪、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)、基坑設(shè)計施工監(jiān)測、樁基檢測、地質(zhì)災(zāi)害治理和安全隱患分析、環(huán)境工程地質(zhì)、巖土工程勘察等方面,技術(shù)創(chuàng)新及突出應(yīng)用成為城市勘測工作的主題。
2.1 現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)
現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系作為城市空間數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,為城市各行各業(yè)與地理空間信息有關(guān)的活動提供了先進的、統(tǒng)一的空間定位基準(zhǔn)。包括坐標(biāo)系統(tǒng)建立、基礎(chǔ)控制網(wǎng)、CORS建設(shè)及似大地水準(zhǔn)面精化。
(1)CGCS2000坐標(biāo)系統(tǒng)建立
2008年國家測繪局2號公告,國務(wù)院批準(zhǔn)自2008年7月1日啟用我國的地心坐標(biāo)系—2000國家大地坐標(biāo)系,英文名稱為China Geodetic Coordinate System 2000,英文縮寫為CGCS2000。2000國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn),其原點為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量中心。2000國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、銜接的過渡期為8年~10年。
現(xiàn)有各類測繪成果,在過渡期內(nèi)可沿用現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系;2008年7月1日后新生產(chǎn)的各類測繪成果應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系?,F(xiàn)有地理信息系統(tǒng),在過渡期內(nèi)應(yīng)逐步轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系;2008年7月1日后新建設(shè)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系。
石家莊市勘察測繪設(shè)計研究院建立了基于CGCS2000的石家莊城市坐標(biāo)系統(tǒng)(該項目成果獲一等獎提名)。有效整合多家不同地方坐標(biāo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù),統(tǒng)一了石家莊市的測繪基準(zhǔn),主要研究解決了中央子午線和投影面的選擇、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換軟件的編制。集中有限財力、物力和技術(shù)力量維護石家莊城市坐標(biāo)系統(tǒng)。推進城市地理信息資源的共建共享,為城市信息化建設(shè)打好基礎(chǔ)。該坐標(biāo)系統(tǒng)的建立,對其他存在多地方坐標(biāo)系統(tǒng)的城市在解決類似問題時,具有廣泛的推廣意義。
(2)基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量及似大地水準(zhǔn)面精化
城市高精度三維控制網(wǎng)建立及似大地水準(zhǔn)面精化是一項重要的測繪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),它以現(xiàn)代大地測量技術(shù)為基礎(chǔ),建立與國家空間數(shù)據(jù)基準(zhǔn)框架相一致的基礎(chǔ)三維坐標(biāo)框架。其主要目標(biāo)是利用GPS定位技術(shù)、水準(zhǔn)測量技術(shù)、現(xiàn)代地球重力場確定理論和方法,建立區(qū)域綜合性的空間地理數(shù)據(jù)基準(zhǔn)框架;以三維、高精度、多功能的定位成果,為數(shù)字城市、國土房管、城市規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、交通監(jiān)控等城市管理和各項經(jīng)濟建設(shè)提供廣泛的測繪服務(wù)。
如大同市地理空間基準(zhǔn)框架建設(shè)、福州市三維框架網(wǎng)及似大地水準(zhǔn)面精化、南昌市市域基礎(chǔ)控制網(wǎng)測量、牡丹江市城市GPS二等控制網(wǎng)、漢中市C級GPS網(wǎng)及二、三等水準(zhǔn)測量、庫爾勒C級GPS控制網(wǎng)的建立、荊州市二等水準(zhǔn)網(wǎng)建設(shè)等
(3)連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)
城市連續(xù)運行定位服務(wù)系統(tǒng)(CORS)是“空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施”最為重要的組成部分,可以獲取各類空間的位置、時間信息及其相關(guān)的動態(tài)變化。通過建設(shè)若干永久性連續(xù)運行的GPS基準(zhǔn)站,提供國際通用格式的基準(zhǔn)站站點坐標(biāo)和GPS測量數(shù)據(jù),以滿足各類不同行業(yè)用戶對快速、實時和精確定位、導(dǎo)航的要求,及時地為城市規(guī)劃、國土測繪、地籍管理、城鄉(xiāng)建設(shè)、環(huán)境監(jiān)測、防災(zāi)減災(zāi)、交通監(jiān)控,礦山測量等提供位置服務(wù)。近年來大部分城市都建立了自己的城市連續(xù)運行定位服務(wù)系統(tǒng)(CORS),大大提高測繪精度、速度與效率,降低測繪勞動強度和成本。
如:柳州市連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)(4個參考站)、呼和浩特市連續(xù)運行參考站系統(tǒng)建設(shè)(10個參考站)、貴陽市連續(xù)運行(GPS)衛(wèi)星定位參考站網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)(6個參考站)、安慶市CORS-GPS連續(xù)運行單參考站建設(shè)等。
2.2 信息獲取技術(shù)
信息采集是通過平板儀測圖、全站儀采集以及航空航天的手段獲取地形地貌等自然屬性,隨著經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,信息獲取方式和空間發(fā)生了轉(zhuǎn)變:
(1)信息獲取從自然屬性為主到自然屬性和社會屬性并存
如北京市測繪設(shè)計研究院完成的“北京市房屋普查修補測及更新”(該項目成果獲一等獎提名)。該項目為北京市重點工程,投資規(guī)模大,總經(jīng)費3 844.44萬元;覆蓋廣,覆蓋全市 1.6萬km2國有土地房屋;工作量大,內(nèi)業(yè)處理圖元120萬個,關(guān)聯(lián)屬性300萬個,外業(yè)實測房屋5 208幢;技術(shù)水平高,海量房屋數(shù)據(jù)內(nèi)外業(yè)數(shù)據(jù)處理與無縫銜接工藝先進;具有創(chuàng)新性,研發(fā)了房屋普查數(shù)據(jù)落地軟件和數(shù)據(jù)修改與對接軟件,并登記了著作權(quán)。項目建立了基礎(chǔ)測繪數(shù)據(jù)應(yīng)用于主題地理要素建設(shè)模式,擴展了基礎(chǔ)測繪服務(wù)的范疇,建立了動態(tài)更新機制;推廣應(yīng)用好,處理的300萬筆權(quán)屬交易數(shù)據(jù)在房屋管理、銀行貸款,法院辦案以及控制房價等方面得到有效應(yīng)用。
再如中山市測繪工程有限公司完成的“中山市城市區(qū)建(構(gòu))筑物抗震性能普查”(該項目成果獲三等獎提名)。項目共完成普查建筑物共50 723棟,總建筑面積4 011.9萬km2,其中,重要建筑物面積1 299.8萬km2,占總建筑面積的32.4%。詳查建筑物總面積974.1萬km2,占總面積的24.28%。調(diào)查的建筑物抗震性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)已全部建庫,共有數(shù)據(jù)記錄50 723條。在充分收集整理現(xiàn)在資料基礎(chǔ)上,調(diào)查建筑物所處位置、建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、使用單位、建筑物用途、建造年代、建筑物高度、層數(shù)、面積、基礎(chǔ)形式、結(jié)構(gòu)類型、工程造價、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、抗震措施、建筑物受損狀態(tài)等;綜合評價抗震性能等級、使用狀況以及相應(yīng)措施建議等,建立建筑物抗震性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)普查數(shù)據(jù)庫,按照建筑年代、結(jié)構(gòu)類型、房屋用途、抗震性能等內(nèi)容進行了統(tǒng)計和分析,提出了建筑物抗震性能對策研究報告。
(2)從地面測量到地下隧道貫通測量
如上海市測繪院完成的“小半徑、大深度隧道貫通測量(青草沙輸水管線工程島域段第三方測量)”(該項目成果獲一等獎提名)。該項目測量任務(wù)由平面及高程控制網(wǎng)測量、隧道貫通測量及竣工測量等部分組成,其中最主要是隧道貫通測量。與一般地鐵隧道工程的貫通測量相比,區(qū)段長度長,深度大(約40 m)、小半徑圓弧多(2.5 km區(qū)段就有5個之多)、洞門預(yù)留空間小(2.5 km區(qū)段洞門只預(yù)留8 cm)等特點給本項目的貫通測量帶來了相當(dāng)大的難度。
該項目主要完成了大深度高精度聯(lián)系測量、小半徑曲線隧道的高精度地下導(dǎo)線控制測量、非標(biāo)準(zhǔn)圓洞門中心三維坐標(biāo)的精確求取和《隧道施工控制測量專用計算程序》的研制。
(3)從線劃采集到全景地圖采集
如武漢市測繪研究院完成的“武漢市高清全景地圖采集與建庫工程”(該項目成果獲二等獎提名)。自主開發(fā)了全景地圖采集車,并完成了武漢市2 200 km道路全景數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)了基于特征信息的魚眼照片拼接技術(shù),探索了基于時間同步的全景數(shù)據(jù)采集模式以及全景數(shù)據(jù)無縫拼接技術(shù)完成了全景時空數(shù)據(jù)模型的設(shè)計與應(yīng)用。
(4)從二維到三維城市仿真
如長沙市勘測設(shè)計研究院完成的“長沙大河西先導(dǎo)區(qū)城市仿真系統(tǒng)”(該項目成果獲三等獎提名)。通過三維場景整合平臺和城市仿真系統(tǒng)為城市規(guī)劃和設(shè)計服務(wù)。采用海量數(shù)據(jù)存儲、可視化管理技術(shù),對多元多尺度數(shù)據(jù)無縫集成。將地形信息、遙感航攝信息、管網(wǎng)信息、規(guī)劃信息等多源數(shù)據(jù)集成在統(tǒng)一的地理空間框架上,實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。利用多源空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理流程,快速構(gòu)建和更新三維場景。建立了有效的運行維護機制:建立了勘測院—建設(shè)單位—規(guī)劃局三層應(yīng)用的格局,三個層次緊密配合,滿足城市三維規(guī)劃審批的要求??睖y院提供現(xiàn)狀三維數(shù)據(jù)、整合三維方案數(shù)據(jù);建設(shè)單位提供三維報建方案;規(guī)劃局對三維方案審批。
(5)從單一測繪生產(chǎn)到規(guī)劃實施評價
如深圳市勘察研究院有限公司完成的“2008年~2009年度深圳市法定圖則現(xiàn)狀調(diào)研項目”(該項目成果獲三等獎提名)。對寶安、龍崗和鹽田區(qū)共13項43片法定圖則地區(qū)進行現(xiàn)狀調(diào)查。完成了土地利用現(xiàn)狀調(diào)查、建筑物現(xiàn)狀調(diào)查、公共配套設(shè)施調(diào)查、市政公用設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查、歷史文物與建筑風(fēng)貌現(xiàn)狀及環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查及數(shù)據(jù)分析等工作,調(diào)查面積191.20 km2。
該項目充分應(yīng)用“3S”信息化測繪新技術(shù)完成了現(xiàn)狀調(diào)查和分析研究工作,提供了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫建設(shè)報告編寫等內(nèi)容的信息化測繪新技術(shù)服務(wù)。利用多數(shù)據(jù)源融合技術(shù)、空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),完成空間數(shù)據(jù)分析。利用三維場景可視化技術(shù),建立圖則地區(qū)三維動畫影像,提供真實、直觀的地面景觀影像,對提高法定圖則編制的水平和質(zhì)量起到重要作用。利用基于數(shù)據(jù)庫的專題圖編制技術(shù),實現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)的可視化表達,有效縮短專題圖編制周期。
2.3 軌道交通測繪保障
城市軌道交通建設(shè)是目前各個城市特別是省會及經(jīng)濟較為發(fā)達地區(qū)的中等城市建設(shè)的熱點,需要城市勘測單位全過程地提供測繪保障服務(wù)。無論是前期的地形測量、管線調(diào)查和基礎(chǔ)控制測量,還是軌道交通建設(shè)過程的施工測量和第三方監(jiān)測,以及竣工驗收測量等都離不開勘測單位的服務(wù)。
如鄭州市軌道交通2號線工程控制網(wǎng)測量、長春地鐵1號線基礎(chǔ)控制測量工程、南京地鐵三號線及一號線西延首級控制網(wǎng)測量、貴陽市城市快速軌道交通一等高程基準(zhǔn)控制網(wǎng)測量、北京地鐵16號線及海淀山后線控制網(wǎng)測量、天津地鐵5號線GPS控制測量、西安地鐵一號線地面控制測量、太原市軌道交通近期建設(shè)項目測繪工程、南京市地鐵“機場線”專項調(diào)查、北京市軌道交通亦莊BT工程第三方監(jiān)測、深圳地鐵1號線續(xù)建工程第三方監(jiān)測等。
特別是重慶市勘測院完成的“重慶地鐵一號線(一期)工程測量”(該項目成果獲一等獎提名),體現(xiàn)了城市勘測為軌道交通建設(shè)提供過程的測繪保障服務(wù)。該項目測量主要有:精密控制網(wǎng)建設(shè)、地形圖測量、地下管線、人防洞室測量、工程物探及規(guī)劃竣工測量。完成了汶川地震前后基準(zhǔn)網(wǎng)穩(wěn)定性分析,測量機器人的使用,“壁嵌式強制歸心標(biāo)”控制點埋設(shè)新方法,三維激光掃描“云臺”測量技術(shù),水平角測量“照準(zhǔn)針尖法”配合過渡點三聯(lián)腳架法等。
2.4 地下三維及全景技術(shù)
加強對城市地下空間開發(fā)利用的管理,合理開發(fā)城市地下空間資源,是適應(yīng)城市現(xiàn)代化和城市可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的需要,通過三維的方法展示城市地下空間,城市勘測單位進行了有效的嘗試,開展了地下空間三維調(diào)查、地下管線三維可視化以及地下三維建模與應(yīng)用等工作。
(1)地下空間三維調(diào)查
如杭州市測繪設(shè)計研究院完成的“杭州市地下空間三維調(diào)查方案研究”(該項目成果獲二等獎提名)。該項目針對當(dāng)前城市地下空間管理現(xiàn)狀,提出了地理空間調(diào)查、采集與三維可視化表達與建庫一整套方法與標(biāo)準(zhǔn),選取了5 km2區(qū)域進行了項目試驗,開發(fā)了地下空間三維可視化系統(tǒng),滿足了規(guī)劃局管理要求,并結(jié)合杭州實際編制了《杭州市地理空間三維調(diào)查技術(shù)規(guī)程》(試用),對杭州全市全面開展地理空間數(shù)據(jù)采集與建庫具有指導(dǎo)與示范作用。
(2)地下三維建模與應(yīng)用
如武漢市測繪研究院完成的“城市地下三維建模與應(yīng)用研究”(該項目成果獲一等獎提名)。以GIS技術(shù)和三維虛擬仿真技術(shù)為依托,以城市地下三維模型數(shù)據(jù)和計算機網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以城市地下建設(shè)信息為管理對象,建立覆蓋武漢市域范圍的地下三維模型數(shù)據(jù)庫,研制開發(fā)“地下三維模型集成管理平臺”,集成和管理海量地上地下三維模型數(shù)據(jù),實現(xiàn)城市地上地下三維模型一體化的在線集成展示、查詢與分析。通過深入了解地下空間和市政項目設(shè)計與審批的需求,開發(fā)“輔助規(guī)劃三維應(yīng)用系統(tǒng)”,實現(xiàn)規(guī)劃方案多方案比較、空間分析等功能,輔助城市地下空間規(guī)劃審批,更好地為城市地下空間建設(shè)、管理和相關(guān)行業(yè)提供全方位空間信息服務(wù)。
(3)地下管線三維可視化
如常州市測繪院完成的“常州市地下管線三維可視化系統(tǒng)的研究與開發(fā)”(該項目成果獲一等獎提名)。該項目在UNISCOPE平臺的基礎(chǔ)上,進行二次開發(fā),集成了常州市90 km2的精細三維和320 km2體塊模型,10多條道路1 248 km地下管線數(shù)據(jù),創(chuàng)新的制定了《常州市地下管線三維可視化技術(shù)規(guī)程》,實現(xiàn)了三維管線的快速生成,完成了管線數(shù)據(jù)庫建設(shè),通過地面影像和數(shù)字高程模型的透明設(shè)置技術(shù),達到了三維可視化的目的。
(4)全景技術(shù)
如武漢市測繪院完成的“武漢市高清全景地圖采集與建庫工程”(該項目成果獲二等獎提名)。創(chuàng)新的實現(xiàn)了基于特征信息的魚眼照片拼接和數(shù)據(jù)采集建庫一體化技術(shù),采用高清全景數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)庫建設(shè)及發(fā)布技術(shù),建立了包含武漢市2 200 km的道路全景數(shù)據(jù)的城市高清全景地圖網(wǎng)站,日均IP突破6 000次,社會效益顯著。
2.5 規(guī)劃驗收測量新方法
城市規(guī)劃是城市公共政策的重要組成部分,嚴格依法行政,是新形勢下做好城市規(guī)劃管理監(jiān)督檢查工作的具體體現(xiàn)??⒐ひ?guī)劃驗收測量成果報告是竣工規(guī)劃驗收的重要依據(jù)之一,測量報告準(zhǔn)確與否,關(guān)系到規(guī)劃管理部門能否有效依法進行管理,關(guān)系到能否維護社會的整體利益及和諧穩(wěn)定。為了確保竣工測量成果的準(zhǔn)確和有效,城市勘測單位根據(jù)規(guī)劃管理要求的不斷提高積極采用新技術(shù)和新方法來保證規(guī)劃監(jiān)督管理的實施。
(1)三維激光掃描技術(shù)
三維激光掃描測量技術(shù)與傳統(tǒng)測量技術(shù)相比有無法取代的優(yōu)越性,如不受天氣限制、實時性、動態(tài)性、主動性、數(shù)據(jù)采樣率高、非接觸性量測、直接獲取高精度三維數(shù)據(jù)等。因此,該技術(shù)在人員無法到達的地點及測量區(qū)域結(jié)構(gòu)復(fù)雜等情況下發(fā)揮了傳統(tǒng)測量模式無法比擬的優(yōu)越性。
廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院采用三維激光掃描測量技術(shù)應(yīng)用廣州新白云國際機場航站樓及附屬建筑規(guī)劃驗收測量(該項目成果獲二等獎提名),通過三維激光掃描后建立的竣工3D模型和建筑物報建階段的3D設(shè)計模型進行比對,突破了以往常規(guī)的建筑物竣工驗收測量方法,使外業(yè)數(shù)據(jù)采集由傳統(tǒng)的單點采集到點云獲取模式,數(shù)據(jù)量達到300 000點/s,極大地縮短了外業(yè)工作時間,提高外業(yè)工作效率。
(2)建筑物日照分析測量
《物權(quán)法》規(guī)定:“建造建筑物,不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),妨礙相鄰建筑物的通風(fēng)、采光和日照”,對居民的通風(fēng)、采光和日照進行了明確保護。城市勘測單位發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,測量建筑物之間的空間關(guān)系,為規(guī)劃管理和審批提供科學(xué)依據(jù)。
“億合現(xiàn)代城日照分析”項目(該項目成果獲三等獎提名)利用眾智SUV日照分析軟件,結(jié)合大連地區(qū)地理位置數(shù)據(jù),對億合現(xiàn)代城日照情況進行了建模分析。采用了GPS技術(shù)、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)編輯技術(shù),建立了三維立體模型,通過各種分析功能,得出了該項目建筑物的日照分析結(jié)論。成果為規(guī)劃審批、規(guī)劃調(diào)整提供了科學(xué)依據(jù)。
(3)三維竣工和實景技術(shù)
由武漢市測繪研究院完成的“城市建設(shè)工程規(guī)劃竣工驗收新型技術(shù)研究”項目(該項目成果獲三等獎提名)綜合集成了圖像配準(zhǔn)與融合技術(shù)、GIS空間分析技術(shù)、三維可視化技術(shù),研制了城市建設(shè)工程規(guī)劃竣工驗收系統(tǒng),實現(xiàn)了B/S和C/S體系架構(gòu)下的全景技術(shù)應(yīng)用;研究了魚眼鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和成像模式,利用光源歸一的投影回歸法,解決了全景圖像與激光點云的數(shù)據(jù)匹配問題,采用角度逼近法,實現(xiàn)了全景圖像的量測;首次將全景激光測量技術(shù)和三維技術(shù)應(yīng)用于規(guī)劃竣工驗收,制定了相應(yīng)的技術(shù)方法和工作流程。該技術(shù)已應(yīng)用于多個城市建設(shè)工程的規(guī)劃竣工驗收,具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
2.6 基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)
基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建設(shè)是一項基礎(chǔ)性工作,從2011年優(yōu)秀勘測工程申報的項目來看,有61項占15.93%,主要涵蓋基礎(chǔ)地理、應(yīng)急指揮決策系統(tǒng)、地下管線信息、生產(chǎn)與檔案管理信息系統(tǒng)以及地理信息服務(wù)等。如突發(fā)事故應(yīng)急指揮決策系統(tǒng)、沈陽市基礎(chǔ)數(shù)據(jù)普查及建庫、漳州市城市地理信息綜合平臺(基礎(chǔ)地理信息平臺)、第16屆亞運會及第10屆亞殘會地理信息服務(wù)、長沙市排水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)建設(shè)、佛山“一環(huán)”管線動態(tài)信息化管理系統(tǒng)、西寧市綜合地理信息系統(tǒng)等。在服務(wù)政府宏觀決策、服務(wù)城市管理、服務(wù)重大工程建設(shè)、服務(wù)社會公眾等發(fā)揮了重要作用。
2.7 基坑設(shè)計、施工、監(jiān)測、樁基檢測
(1)基坑工程
如“綠城·杭州西溪誠園B-14、B-16地塊項目基坑支護設(shè)計”(該項目成果獲二等獎提名),該設(shè)計方案充分考慮場地地質(zhì),開挖深度,周邊環(huán)境等因素,采用了鉆孔樁+漿囊袋注漿錨桿,鉆孔樁+鋼筋錨桿,鉆孔樁加內(nèi)支撐以及雙排樁等復(fù)合支護方案。該方案采用了杭州市勘測院的發(fā)明專利——漿囊袋注漿錨桿技術(shù),增強了軟弱土層錨桿抗拔力,在大面積軟土地基基坑支護上使用,避免了大規(guī)模設(shè)置內(nèi)支撐,基坑支護工程領(lǐng)域中具有技術(shù)領(lǐng)先、創(chuàng)新地位,有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。工程施工竣工,各項錨桿抗拔力實驗及基坑監(jiān)測數(shù)據(jù),各項監(jiān)測數(shù)據(jù)均表明基坑設(shè)計符合建筑物設(shè)計對基坑處理的要求,較好地控制了基坑變形,減小了對周邊環(huán)境的影響,為地下室土建施工提供安全作業(yè)環(huán)境。
再如“青島國際貿(mào)易中心基坑工程設(shè)計”(該項目成果獲三等獎提名),該設(shè)計高效整合了相關(guān)工藝的優(yōu)勢特點,在坡頂臨建筑物區(qū)域創(chuàng)新性的分臺階設(shè)置微型鋼管樁和大角度預(yù)應(yīng)力錨桿作為安全支護手段,并結(jié)合了噴錨防護技術(shù)。與原設(shè)計灌注樁方案相比節(jié)約費用600萬元,節(jié)約工期2個月,取得了很好的經(jīng)濟及社會效益,并為地下室支護設(shè)計和施工積累了經(jīng)驗。
(2)邊坡治理
如“盤龍谷文化城(一期)邊坡治理巖土工程勘察”(該項目成果獲二等獎提名)采用地面調(diào)查、鉆探、物探、槽探,現(xiàn)場原位測試、取樣、室內(nèi)試驗等手段。投入的工作量大,符合國家規(guī)范要求,在外業(yè)工作的基礎(chǔ)上,建立各種邊坡模型,并分段分工況進行,邊坡穩(wěn)定性分析評價。進行了不同地段不同邊坡治理方案評價和建議。所提方案評價和建議對環(huán)境友好,經(jīng)工程驗證安全合理。
(3)樁基檢測
如“西荷花園(北區(qū))1?!?#住宅樓樁基檢測”(該項目成果獲三等獎提名),該工程屬濕陷性黃土地區(qū)甲級建筑,地下水位較淺,施工條件較差。檢測單位深入施工現(xiàn)場,全面搜集有關(guān)資料,針對成孔成樁實際情況,制定了可靠有效的檢測方案,保證了檢測結(jié)果真實準(zhǔn)確,對成樁質(zhì)量作出了客觀評價。
2.8 地質(zhì)災(zāi)害治理和安全隱患分析
(1)地質(zhì)災(zāi)害治理
如“深圳市福田區(qū)梅林工業(yè)廢物處理站邊坡地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計”(該項目成果獲三等獎提名),該滑坡治理工程規(guī)模較大,地質(zhì)條件復(fù)雜,設(shè)計采用鋼筋混凝土格構(gòu)梁+錨桿(索)的支護型式,即確保了邊坡安全穩(wěn)定,又避免了大量削坡土方,同時節(jié)省了工期和造價。此邊坡匯水面積很大,為了避免雨水對坡面及雨水下滲對坡體造成不良影響,對此邊坡采取了以截、排、疏導(dǎo)為主的排水系統(tǒng),效果很好。
(2)安全隱患分析評估
如“重慶市五童路小石壩高架橋安全隱患分析評估”(該項目成果獲一等獎提名),該項目主要是針對高架橋安全隱患進行了分析評估。融合了勘察、測量、橋梁檢測、結(jié)構(gòu)驗算、三維地質(zhì)建模、橋梁評估等多個專業(yè)綜合分析致災(zāi)原因,相互印證、手段有效、論據(jù)充分、結(jié)論準(zhǔn)確,為橋梁整體偏移病害成因判斷及合理決策提供了合理的依據(jù),并在后續(xù)搶險施工中得到了驗證,保證了工程安全,為類似復(fù)雜應(yīng)急搶險工作積累了成功經(jīng)驗。充分體現(xiàn)了多專業(yè)協(xié)同配合在公共應(yīng)急事故處理中的重要作用。
2.9 環(huán)境工程地質(zhì)
如“廣州市規(guī)劃用地重點發(fā)展區(qū)-白云新城北部延伸區(qū)核心區(qū)及周邊地塊地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價”(該項目成果獲一等獎提名),該項目體現(xiàn)了勘察工作如何在規(guī)劃階段有效規(guī)避或減輕因工程建設(shè)誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害。編制了規(guī)劃區(qū)砂土厚度等值線圖、松軟土層厚度等值線圖、覆蓋層厚度等值線圖、中微風(fēng)化巖面埋深等值線圖等輔助圖,以及基巖地質(zhì)圖、地質(zhì)災(zāi)害分布圖、工程地質(zhì)分區(qū)圖、地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價圖等專題圖;對地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害、活動斷裂和地震效應(yīng)等評價因子,引入模糊評判層次分析法和多因子分級加權(quán)指數(shù)和法,進行地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量量化評價和分區(qū),對不同區(qū)段的擬建建筑類型、地下工程開發(fā)利用、市政工程和開發(fā)強度等方面提出分析評價和建議,便于規(guī)劃設(shè)計人員理解和使用。
再如“沈陽市渾南新區(qū)環(huán)境工程地質(zhì)研究”(該項目成果獲三等獎提名),該項目采用人工淺層地震手段對評價區(qū)及周邊地區(qū)主要斷裂構(gòu)造的活性研究并預(yù)測了地震對評價區(qū)可能產(chǎn)生的影響;從防災(zāi)和水域景觀建設(shè)全面評價了評價區(qū)場地建設(shè)的適宜性和穩(wěn)定性。
又如“中新天津生態(tài)城西擴區(qū)濱海新區(qū)漢沽垃圾處理場地質(zhì)環(huán)境影響專項勘查”(該項目成果獲三等獎提名),在全面調(diào)查、分析區(qū)域水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,采用了水文地質(zhì)、工程地質(zhì)調(diào)查、物探、水土分析等手段,查明了垃圾堆的物質(zhì)組成、堆填現(xiàn)狀、及對周圍水、土的污染狀況及范圍,為中新生態(tài)城西擴區(qū)總體規(guī)劃中濱海新區(qū)漢沽垃圾處理場周邊規(guī)劃提供了依據(jù)。采用了室內(nèi)土、水的常規(guī)實驗、地表水及潛水的COD、BODS、總氮含量的特殊試驗,土的氰化物、六價鉻、陽離子交換量特殊實驗,并采用了高密度電阻等手段進行了綜合勘查,提出了地下水、地表水、淺層土壤的規(guī)劃處理措施。
2.10 巖土工程勘察新技術(shù)
(1)市政工程
如“深圳市龍崗區(qū)北通道市政工程(K0+000~K6+300)(初詳勘、詳勘、施工勘察)”(該項目成果獲一等獎提名),該項目為當(dāng)?shù)刂攸c建設(shè)項目,投資規(guī)模大,工點多(包括多座立交橋、跨線橋和隧道等結(jié)構(gòu))。場地地貌單元復(fù)雜,地面起伏大,最大高差126 m,第四系地層分布及性質(zhì)復(fù)雜,下伏基巖巖性種類多,互層、夾層交錯分布,且有巖溶發(fā)育,場地構(gòu)造復(fù)雜,巖體破碎,巖面起伏大??辈旒夹g(shù)要求高,時間跨度長,實施難度大(根據(jù)工程需要,提供了初勘、詳勘、補勘和施工勘察全過程的勘察技術(shù)服務(wù))。勘察結(jié)合沿線地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)物的特點,分工點、分工段有針對性地采用了綜合性的勘察手段,準(zhǔn)確地描述了各巖土層的分布,查清了沿線工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,科學(xué)地劃分了隧道圍巖等級,提供了合理的巖土力學(xué)參數(shù),對軟基處理、隧道開挖方法、邊坡支護和橋梁基礎(chǔ)選型等進行了科學(xué)的建議并均被采用。
(2)地源熱泵
如“福州海峽國際會展中心地源熱泵水文地質(zhì)勘察”(該項目成果獲二等獎提名),該勘察結(jié)合工程地質(zhì)勘察與水文地質(zhì)勘察,先期進行地質(zhì)鉆探,了解地下水類型、含水層分布、埋深、厚度、富水性、滲透性等情況;在地質(zhì)鉆探的基礎(chǔ)上綜合布置了11個水文地質(zhì)鉆孔,分別對第一、第二含水層進行試驗及觀測。進行了抽水試驗12次、回灌試驗4次,以了解含水層的水文參數(shù);對地下水的水質(zhì)、含砂量進行試驗,以判定地下水能否滿足直接進入水源熱泵機組要求;對地下水的水位、流速、流向、溫度進行長期觀測,通過統(tǒng)計后對其變化規(guī)律進行說明。綜合試驗及觀測的成果,對場地地下水資源的可開采性、水資源開采對環(huán)境的影響等方面進行評估,對允許開采量、地面沉降、地下水源污染提供數(shù)據(jù)及建議。
(3)規(guī)劃工程地質(zhì)
如“天津市北辰區(qū)總體規(guī)劃階段綜合工程地質(zhì)勘察”(該項目成果獲三等獎提名),該勘察是總體規(guī)劃階段的綜合勘察工作。為合理規(guī)劃利用土地,有效的規(guī)避不良地質(zhì)環(huán)境提供依據(jù)。利用收集資料、地質(zhì)調(diào)查、鉆探,原位測試,室內(nèi)試驗等各種手段,調(diào)查了各種地下資源和土體利用情況,對區(qū)域綜合地質(zhì)條件,地下水環(huán)境特征,地基土工程特性,主要環(huán)境地質(zhì)問題(地面沉降)進行了分析論證。為區(qū)域規(guī)劃提供了可靠地地質(zhì)建議。
現(xiàn)階段城市勘測已經(jīng)實現(xiàn)了模擬勘測體系到數(shù)字化勘測體系的轉(zhuǎn)變,正在建立并逐步完善信息化勘測體系。新形勢下城市勘測技術(shù)創(chuàng)新的整體目標(biāo)是:適應(yīng)建設(shè)“數(shù)字城市”、“智慧城市”對城市勘測的要求,在建設(shè)和完善數(shù)字城市地理信息空間框架的基礎(chǔ)上,努力建設(shè)“智慧城市”測繪地理信息基礎(chǔ)設(shè)施。其重點任務(wù)是完善數(shù)字地理空間框架、勘測保障公共平臺、地理市情監(jiān)測、地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展四位一體的總體布局,前兩項側(cè)重于建設(shè),后兩項側(cè)重于服務(wù)。展望城市勘測的發(fā)展,將進入全方位、協(xié)同性、智能化的新時代。
劉經(jīng)南院士在武漢市測繪研究院“2012院士講壇”作了“泛在測繪與泛在地圖的概念與發(fā)展趨勢”的報告。講解了關(guān)于測繪學(xué)科前沿發(fā)展的方向,提出了“泛在測繪與泛在地圖”這一新興的概念。泛在測繪體現(xiàn)人既是測繪產(chǎn)品創(chuàng)建(生產(chǎn))主體,又是使用測繪產(chǎn)品的客體,強調(diào)人與物、環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。泛在測繪的發(fā)展要求測繪的內(nèi)涵和內(nèi)容發(fā)生擴展性、協(xié)同性變化,測繪進入了環(huán)境認知、個性需求,地理域情全面、實時,協(xié)同性和大眾式監(jiān)測的新時代。泛在測繪將促進人的觀念和生活方式的變革,將真正實現(xiàn)按需測繪的愿景。
王家耀院士5月4日在“中國工程院重大咨詢研究項目—中國智能城市建設(shè)與推進戰(zhàn)略研究分課題《智能城市測繪地理信息基礎(chǔ)設(shè)施》”啟動會上指出,智能城市測繪地理信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一定要解決智能城市測繪地理信息在五個方面的問題:一是對城市應(yīng)是透徹地感知,信息是全方位,信息不能是過時的,甚至是錯誤的,應(yīng)能及時準(zhǔn)確地感知;二是信息必須是全面互聯(lián)的,不管哪個部門、哪個單位的信息都應(yīng)能夠互聯(lián),公共信息必須能夠共享;三是信息必須做到深度整合,信息的提煉、融合、集成應(yīng)該做到深度地整合,而不是孤立的;四是必須做到智能服務(wù),不僅做到對政務(wù)服務(wù),而且要延伸到為市民的各項服務(wù)之中;五是必須協(xié)同運作,就是信息的采集、加工、處理等部門要協(xié)同一起,解決其價值補償、利益等一系列問題。
國家測繪局副局長李朋德5月12日在“2012測繪地理信息科技創(chuàng)新論壇暨慶祝陳俊勇院士八十華誕學(xué)術(shù)報告會”的講話中指出,“十二五”時期測繪地理信息要在“構(gòu)建數(shù)字中國、監(jiān)測地理國情、發(fā)展壯大產(chǎn)業(yè)、建設(shè)測繪強國”的發(fā)展戰(zhàn)略基礎(chǔ)上抓好“一張網(wǎng)(地心動態(tài)三維大地網(wǎng)),兩張圖(系列地形圖和系列地情圖),三大平臺(數(shù)字城市平臺、地理國情監(jiān)測平臺、天地圖服務(wù)平臺)”的建設(shè),并大力做好科技支撐、人才支撐、管理體系支撐和地理信息產(chǎn)業(yè)支撐。重點開展八個方面的測繪地理信息科學(xué)技術(shù)攻關(guān):一是科學(xué)理論、地理認知和知識表達;二是測繪基準(zhǔn)的現(xiàn)代化以及三維動態(tài);三是新型傳感器的采用;四是地理空間數(shù)據(jù)管理技術(shù);五是地理信息快速更新方法;六是地理信息的三維可視化;七是新技術(shù)應(yīng)用集成技術(shù);八是新技術(shù)裝備研發(fā)。
城市勘測一定要牢牢把握難得的黃金戰(zhàn)略機遇期,集中智慧、凝聚力量、迎接挑戰(zhàn)、加快發(fā)展,實現(xiàn)新時期城市勘測科學(xué)技術(shù)的全面應(yīng)用與創(chuàng)新。
Technological Innovation and Application is the Theme of the Urban Geotechnical Investigation&Surveying Works——The Selection Exercise of Outstanding Urban Geotechnical Investigation&Surveying Projects in 2011
Xiao Jianhua
(Wuhan Geomatic Institute,Wuhan 430022,China)
The selection exercise of outstanding urban geotechnical investigation&surveying projects in 2011 has already completed successfully.Through the analysis of recommended winning projects,this article summed up that the technological innovation promoted the profound changes of the city survey of industry in Service object、Service Content、Service Manner and technical means.Especially in the Modern surveying and mapping reference system、Access to information technology、Rail traffic mapping supporting、Underground three-dimensional modeling and Panorama measurement techniques、Planning acceptance of Surveying and Mapping、Basic geographic information system、foundation pit design、Construction and Monitoring、pile measuring、geologic hazards treatment and security analysis、environmental engineering geology、Geotechnical engineering investigation ten areas,technologies of geotechnical investigation and surveying have made considerable development.In this paper,the authors suggested that urban survey units should seize opportunities to develop rapidly and achieve the full application and innovation of science and technology of the geotechnical investigation&surveying in a new period.
Technological innovation;Urban geotechnical investigation&surveying;Outstanding Engineering Project;General Comments
2012—06—10
肖建華(1963—),男,正高職高級工程師,院長,全國優(yōu)秀城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計獎評選組委會委員,長期從事城市勘測技術(shù)與行政管理工作。
1672-8262(2012)03-5-07
P205
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