摘 要 隨著時代的不斷進步，測繪科學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展，關(guān)于城市測繪出現(xiàn)了更多的新技術(shù)、新儀器。本文主要針對GPS網(wǎng)絡(luò)RTK在未來城市測繪控制領(lǐng)域的應(yīng)用、電子水準儀在高程控制測量、建筑物沉降觀測中的應(yīng)用以及三維數(shù)字城市在規(guī)劃、設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用，以個人拙見作為參考。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)RTK；電子水準儀；三維數(shù)字

中圖分類號 TN914 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0196-01

城市的發(fā)展與城市測繪有著密切的關(guān)系，尤其是最近幾十年來，關(guān)于測繪科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常快，城市測繪在發(fā)展的過程中出現(xiàn)了很多的新技術(shù)與新儀器。隨著信息時代的來臨，出現(xiàn)了更多的新領(lǐng)域，促使城市測繪的服務(wù)范圍需要不斷的擴張，更加需要有力的推進，本文結(jié)合目前部分新技術(shù)、新儀器在城市測繪中的應(yīng)用以及三維數(shù)字城市在規(guī)劃、設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用進行探討。

1 GPS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)在未來城市測繪控制領(lǐng)域的應(yīng)用

傳統(tǒng)的ＲＴＫ定位技術(shù)一旦流動站與參考站超過一定的距離后，其精度就無法保證，就算是經(jīng)差分處理后的數(shù)據(jù)還是含有一定的觀測誤差，通過工程實踐也充分證實了這一點———要達到所需要的精度要求，RTK的實際作業(yè)有效半徑比其標稱半徑要小。為了克服RTK定位技術(shù)的這種局限性，網(wǎng)絡(luò)ＲＴＫ技術(shù)應(yīng)運而生———它采用建立由多個的參考站組成的固定GPS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來虛擬較大范圍的GPS誤差模型，通過這個模型的精化，每個參考站所發(fā)出的校正數(shù)據(jù)已不是單個參考站的實際觀測數(shù)據(jù)，而是一個經(jīng)修正后的虛擬參考站數(shù)據(jù)。在這種情況下，通過距離流動站最近的參考網(wǎng)格來校正后的數(shù)據(jù)，其觀測誤差受距離的影響將會大大降低。

以北京為例：目前已經(jīng)構(gòu)建了16個CORS參考站，基本可覆蓋整個北京地區(qū)。通過近年來的工程實踐，在精度方面：當流動站與實際參考站距離在50-75公里時，平面方向可達2厘米定位精度，垂直方向也可達到5厘米左右的定位精度。隨著網(wǎng)絡(luò)誤差模型的不斷修正、精化。未來網(wǎng)絡(luò)RTK的精度將不斷提高，最終能夠?qū)崿F(xiàn)在平面方面代替二級及以下導(dǎo)線測量，高程方面，通過適當延長觀測時間，采用水準測量聯(lián)測部分高等級控制點，經(jīng)過嚴密的約束平差，可獲得滿足測繪生產(chǎn)的大部分精度要求的高精度正常高。

2 電子水準儀在高程控制測量、建筑物沉降觀測中的應(yīng)用

這里所提到的電子水準儀，是根據(jù)自動安平水準儀的原理來進行改善的，從而成為望遠鏡光路中增加分光鏡和探測器，將圖像處理融入，然后進行比對的電子系統(tǒng)，對條碼標尺的條碼進行識別讀取，進行比對以后得出讀數(shù)。

上個世紀末已經(jīng)出現(xiàn)了電子水準儀，但是得到真正的使用，還是最近這幾十年。與傳統(tǒng)的光學(xué)水準儀進行對比，電子水準儀具有非常明顯的優(yōu)勢：首先，精度很高，本來是通過條碼標尺比對得出讀數(shù)的，因此消除傳統(tǒng)標尺分劃誤差的影響，而且能重復(fù)多次，得出平均值來減少誤差；其次，消除了人工讀數(shù)、記錄的環(huán)節(jié)，增強了客觀性、準確性，降低了因為人工讀數(shù)，而出現(xiàn)的“人差”；然后，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)自檢，將限差設(shè)定之后，就可以實現(xiàn)站內(nèi)自檢、測段自檢了，一旦出現(xiàn)錯誤就會提示重測，降低了心算檢查可能出現(xiàn)的錯誤率；接著，速度很快，因為少了人工讀數(shù)、手工記錄這些環(huán)節(jié)，野外作業(yè)時只需要將電子水準儀整平以后對準條碼進行觀測就行了，有效提升了工作效率；最后，預(yù)存ｉ角檢驗程序，便于每次作業(yè)前進行ｉ角誤差檢查和校正；最后還有一個優(yōu)點，它可以根據(jù)項目的不同精度要求，導(dǎo)出包括測站距離、測站讀數(shù)等多項信息，便于后期進行不同等級的水準路線或水準網(wǎng)平差處理。

在實踐的工作中，筆者認為電子水準儀也有幾點不足之處：首先，電子水準儀對外界的環(huán)境要求較嚴格———目標和背景對比度太大、現(xiàn)場光線較暗時都不能讀數(shù)；其次，標尺被前方障礙物遮擋，水平視距內(nèi)所觀測條碼尺長度不足30 cm時，電子水準儀不能讀數(shù)。電子水準儀的出現(xiàn)，不僅提高了外業(yè)測量的速度，降低了人員消耗，減少了誤差來源，而且它的易操作性更方便觀測員對其的掌握，通過這些年的發(fā)展，電子水準儀已廣泛應(yīng)用于高等級高程控制測量、建筑物沉降觀測、地基沉降觀測等高精度水準測量上。

3 三維數(shù)字城市在規(guī)劃、設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用

數(shù)字城市的獲取手段主要是衛(wèi)星遙感及航空攝影測量，隨著科技的進步，無人機航空攝影測量、以及最新的三維激光掃描車也加入進來。對城市規(guī)劃以及建筑設(shè)計而言，三維數(shù)字城市具有很好的應(yīng)用前景。它可以直觀的將現(xiàn)有建筑物、構(gòu)筑物、周圍地貌特征、還有擬建建筑物以立體的形式展示于規(guī)劃、設(shè)計人面前，建筑物、城市道路、橋梁的規(guī)劃，建筑容積率的設(shè)定，景觀風(fēng)格等的設(shè)計都可以“立竿見影”。以前在電腦游戲《模擬城市》中出現(xiàn)的智能化規(guī)劃已不再是夢想。目前我國很多一線城市都已經(jīng)開始或者著手開始三維數(shù)字城市的建立。雖然說航片、遙感數(shù)據(jù)都可以為構(gòu)建三維數(shù)字城市提供良好的數(shù)據(jù)來源，但是要想達到較高的精度要求，讓三維數(shù)字城市不僅僅停留在“數(shù)字景觀”階段，就需要利用傳統(tǒng)的測繪采集方式對其進行補充，提高整體精度，通過三維糾正、可以使其精度其達到分米級，這樣，相對于建筑初步設(shè)計、一般性細部設(shè)計也可以達到基本要求，如果在系統(tǒng)中加入太陽的運行軌跡、所處區(qū)域季候風(fēng)的長期規(guī)律等信息，就可以模擬擬建建筑物日照、通風(fēng)等情況，還可利用尺度工具進行建筑物間距、高度等規(guī)劃信息的機上直接量取。如果在進一步加入地質(zhì)變化等信息，甚至可以模擬出城市所能遇到的各種地質(zhì)災(zāi)害，為國家的防災(zāi)減災(zāi)提供可研究型模擬數(shù)據(jù)。

除了傳統(tǒng)的航片、遙感數(shù)據(jù)等獲取手段，近幾年新發(fā)展起來的三維全景采集車，也加入到三維數(shù)字城市的采集隊伍中。三維全景采集車集成了定位定姿系統(tǒng)（高精度GPS及用于航空攝影的慣導(dǎo)系統(tǒng)相結(jié)合）、圖形采集系統(tǒng)（全景、高速相機）、點云采集系統(tǒng)（2D或3D激光掃描儀）、還有相應(yīng)的計算機處理系統(tǒng)（計算機硬件、控制軟件、處理軟件等），能夠快速地獲取高密度高精度的目標空間信息。相比傳統(tǒng)測繪技術(shù)，它不僅在獲取速度上有很大的提升，而且GPS網(wǎng)絡(luò)RTK與慣性導(dǎo)航技術(shù)的結(jié)合，可以時時定位，就算是短時GPS失鎖情況下，也能達到比較精確的定位精度。筆者相信，隨著三維激光掃描車這一新型技術(shù)的進一步發(fā)展，三維數(shù)字城市的建立將以更快的速度鋪向二線城市。

總之，作為測繪工程技術(shù)人員，只有深入了解、掌握本行業(yè)的新技術(shù)、新方法、新儀器，才能更好的摸清行業(yè)發(fā)展的脈絡(luò)，不被時代所淘汰。

參考文獻

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