汪嵩,李超,葉斌(寧波市測繪設(shè)計研究院,浙江寧波 315042)

地下車位測量方法的比較與探討

汪嵩?,李超,葉斌
(寧波市測繪設(shè)計研究院,浙江寧波 315042)

摘 要:針對地下車位確權(quán)問題,分別采用常規(guī)測量方法和基于三維激光掃描儀的測量技術(shù)獲取界址點(diǎn)坐標(biāo),重點(diǎn)闡述了三維激光掃描儀的工作原理和數(shù)據(jù)處理方法。通過分析比較,基于三維激光掃描儀的地下車位測量技術(shù)確權(quán)精度高于常規(guī)測量方法,具有較好的推廣價值。

關(guān)鍵詞:地下車位;產(chǎn)權(quán)登記;三維激光掃描

1 引 言

近年來,隨著城市建設(shè)和人口的快速增長,城市可利用地面空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,地下空間建設(shè)已成為各城市建設(shè)發(fā)展的新亮點(diǎn)。目前常見的地下空間建設(shè)主要是結(jié)合地面建筑一并開發(fā)建設(shè)的地下附屬工程,如:商品房開發(fā)住宅小區(qū)、辦公樓等地下結(jié)建工程,地下開發(fā)利用作為地上權(quán)利的配套部分,如地下停車場,物業(yè)用房等。

地下車位是一種特殊的產(chǎn)權(quán)形式,地下車位產(chǎn)權(quán)的重要性隨著房價的增高不斷增大,而目前普遍操作是僅考慮車位個數(shù)、初步面積和相對位置,缺乏嚴(yán)格意義上的界線坐標(biāo),特別是隨著國民維權(quán)意識的日益增長,對地下車位精確定權(quán)的要求也越來越高。根據(jù)寧波杭州灣新區(qū)房管中心在常規(guī)產(chǎn)權(quán)登記的要求,提出對汽車庫分類為車位和車庫兩類屬性統(tǒng)計,考慮到車位界線大多數(shù)以地面漆線為主,不利于長期保存和后期物業(yè)管理,要求運(yùn)用測繪技術(shù),對每個車位角點(diǎn)進(jìn)行界址點(diǎn)測量,獲得車位角點(diǎn)絕對坐標(biāo),并形成測繪成果后隨房產(chǎn)實(shí)測繪報告一并提交產(chǎn)權(quán)備案,作為日后處理產(chǎn)權(quán)糾紛、確定產(chǎn)權(quán)權(quán)屬的法律依據(jù)。

2 基于常規(guī)測量技術(shù)的地下停車位測量

對于地下停車位界址點(diǎn),我們僅對車位的平面位置有要求,而對高程無特殊要求,因此只進(jìn)行平面控制測量即可。通常平面控制測量所采用方法為可選用衛(wèi)星定位測量(如CORS技術(shù)測量)、導(dǎo)線測量、三角測量等方法[3]。

由于地下停車位所處位置特殊,均在建筑物地下室內(nèi),而在地下室出入口均布設(shè)城市一級控制點(diǎn),因此本文采用附和導(dǎo)線測量方法對所需測量范圍進(jìn)行平面控制測量。

根據(jù)現(xiàn)場劃分好的停車位界線,將連接在一起的多個停車位(或獨(dú)立的單個停車位)為一個單元,測量最外圍停車位四個角點(diǎn)坐標(biāo)作為該區(qū)塊車位界址點(diǎn),坐標(biāo)測至車位線中心處。界址點(diǎn)坐標(biāo)測量利用布設(shè)的圖根控制點(diǎn),采用全站儀解析法實(shí)測界址點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)所測成果繪制停車位界址點(diǎn)分布示意圖,如圖1所示。

圖1　停車位界址點(diǎn)分布示意圖

3 基于三維激光掃描技術(shù)的地下停車位測量

3．1三維激光掃描技術(shù)原理

地面三維激光掃描是非接觸主動測量技術(shù)[2],通過激光測距儀及掃描儀內(nèi)部水平角、垂直角度盤分別記錄激光測量斜距和激光光束的水平角、垂直角,從而解算目標(biāo)相對于儀器中心的三維坐標(biāo)。

其中:L為斜距,θ為垂直角,φ為水平角。

三維激光掃描測量的坐標(biāo)原點(diǎn)S在儀器中心,Y軸在儀器固定方向上,為激光掃描方向,z軸豎直向上,X軸由右手直角坐標(biāo)系確定。通過式(1)可將掃描儀獲得的距離及角度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維空間直角坐標(biāo)數(shù)據(jù),從而獲得在同一空間參考系表達(dá)目標(biāo)空間分布和目標(biāo)表面光譜特性的點(diǎn)云。

RIGEL VZ-400三維激光掃描技術(shù)指標(biāo) 表1

圖2　RIGEL VZ-400激光掃描儀

3．2基于三維激光掃描技術(shù)對地下車位掃描

地下汽車位測量是房產(chǎn)測繪單位的主要作業(yè)內(nèi)容之一,三維激光掃描技術(shù)可提供完善的數(shù)據(jù)采集、處理及“辦公室”測繪手段,檢驗(yàn)工作可直接基于激光點(diǎn)云完成,為提高地下汽車位測量效率提供了嶄新的作業(yè)方式。

三維激光掃描儀一次掃描的數(shù)據(jù)有限,為了獲得所有汽車位的點(diǎn)云數(shù)據(jù),必須分多次在不同的測站進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描。開啟掃描儀新建工程及測站,設(shè)置掃描儀分辨率、水平及垂直方向的角度范圍,其中VZ-400掃描儀對測量車行進(jìn)方向的右側(cè)扇形區(qū)域進(jìn)行推掃,單站測量的有效汽車位數(shù)為18個,待單站點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集完畢后,新建掃描站并將車載系統(tǒng)移動至下一掃描站,直至完成整個地下汽車位掃描。如圖3所示:

圖3　三維激光掃描儀獲取的車位點(diǎn)云數(shù)據(jù)

三維激光掃描儀點(diǎn)云數(shù)據(jù)不可避免會存在一定的噪聲點(diǎn),一般采用手工選擇并刪除的方法;對于實(shí)物表面、肉眼難以分辨的噪聲點(diǎn),則通過激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件來剔除。

地下汽車位線的繪制在基于MicroStation開發(fā)的TerraSolid軟件中完成。將點(diǎn)云導(dǎo)入、分類并按強(qiáng)度設(shè)置點(diǎn)云的顯示模式,通過設(shè)置合理的反射強(qiáng)度分布范圍來增強(qiáng)點(diǎn)云中汽車位線與周圍地物的反差,利用MicroStation的繪線工具直接在點(diǎn)云中人工勾繪汽車位邊線。

3．3掃描結(jié)果穩(wěn)定性測評

隨機(jī)選擇10個地下汽車位樣本,對于任意一個樣本汽車位均選取兩個不同的站點(diǎn)采用用三維激光掃描儀進(jìn)行掃描,獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)經(jīng)過上述方法處理后,人工從處理后的點(diǎn)云中采集地下汽車位尺寸,每站掃描獲取的地下汽車位尺寸均量測2次,比較4次量測結(jié)果的差值,以此來驗(yàn)證三維激光掃描方法的穩(wěn)定性。試驗(yàn)結(jié)果如表2所示:

三維激光掃描技術(shù)數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性測試記錄表 表2

從表2可以看出,所有樣本數(shù)據(jù)在不同的測站所測4次成果中,邊長較差均小于3 mm,三維激光掃描技術(shù)測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性符合地下汽車位作業(yè)要求。

4 常規(guī)測量方法與基于三維激光掃描技術(shù)測量方法比較分析

4．1界址點(diǎn)坐標(biāo)比較

任意選取采用常規(guī)方法可以獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)10 個,與采用基于三維激光掃描技術(shù)測量方法所獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行對比,比較坐標(biāo)差值如表3所示:

坐標(biāo)差值表 表3

從采用兩種方法所任意選取的10個界址點(diǎn)坐標(biāo)差值表中,可以看出采用基于三維激光掃描技術(shù)測量方法所獲取界址點(diǎn)坐標(biāo)與常規(guī)測量方法所得到的界址點(diǎn)坐標(biāo)差值絕大部分在1 cm以內(nèi),只有編號4差值在1．1 cm,對該點(diǎn)采用常規(guī)方法檢核測量,發(fā)現(xiàn)該點(diǎn)坐標(biāo)與上次測量出現(xiàn)偏差,而與基于三維激光掃描技術(shù)測量方法所獲取的坐標(biāo)較為接近。

4．2停車位尺寸比較

界址點(diǎn)坐標(biāo)的不同直接導(dǎo)致停車位尺寸的差異,為了探討這兩種方法對車位尺寸的影響以及所得界址點(diǎn)的精準(zhǔn)度,引入手持測距儀測距方法,認(rèn)為該方法所得尺寸近似為真值,任意量取10組兩界址點(diǎn)間停車位的長度或者寬度,分別與常規(guī)測量方法和基于三維激光掃描技術(shù)測量方法所得車位的長度或者寬度進(jìn)行比較。

車位尺寸計算差值表 表4

說明:差值1表示手持測距儀測距與常規(guī)方法的差值,差值2表示手持測距儀測距與激光掃描方法的差值。

由表4可以看出常規(guī)方法與手持測距儀測距的差值變化范圍較大,最大為-0．043 m,根據(jù)房產(chǎn)測量規(guī)范[9]可知一類界址點(diǎn)測量限差為±0．04 m,超出誤差范圍,而基于三維激光掃描技術(shù)測量方法與手持測距儀測距的差值變化范圍相對集中(差值在±0．002 m)。

4．3結(jié)果分析

通過上述兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比以及工作中所遇到的情況,對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析:①常規(guī)方法測量的界址點(diǎn)坐標(biāo)與基于三維激光掃描技術(shù)測量方法測量的界址點(diǎn)坐標(biāo)存在一定差異,且經(jīng)過實(shí)驗(yàn)檢核,后者所得坐標(biāo)更為準(zhǔn)確,整體穩(wěn)定性較好;②基于三維激光掃描技術(shù)測量方法外業(yè)采集點(diǎn)云數(shù)據(jù)均為儀器操作,不涉及人為參與影響測量精度,大大減小偶然誤差的存在;③采用常規(guī)方法測量,在不同的測站假設(shè)儀器對相同的點(diǎn)測量,所得結(jié)果也會存在偏差,基于三維激光掃描技術(shù)測量方法避免常規(guī)測量方法可以消除不同架站對同一界址點(diǎn)測量產(chǎn)生的測量誤差影響;④由表4可以知道基于三維激光掃描技術(shù)測量方法所得車位尺寸與鋼尺測距差值較小,并且分布也較為集中,可減少外業(yè)檢核工作量。

5 總 結(jié)

基于三維激光掃描技術(shù)測量方法可以獲得可靠的界址點(diǎn)坐標(biāo),通過上述與常規(guī)測量方法采集界址點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行比較,其精度可達(dá)到停車位界址點(diǎn)測量要求,便于地下停車位的精確定權(quán)(面積、尺寸、坐標(biāo));并且縮短外業(yè)工作時間,提高了工作效率,該技術(shù)在地下停車位界址點(diǎn)測量中應(yīng)用的具有一定的可行性和可靠性。

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Comparison and Discussion of Measurement Method About the Underground Parking Spaces

Wang Song,Li Chao,Ye Bin
(Ningbo Institute of Surveying & Mapping,Ningbo 315042,China)

Abstract:For the question of determine the underground parking spaces ownership,obtain the coordinates of the boundary points using conventional measurement method and techniques based on 3D laser measurement system,expounded the basic principle and the method of data processing,analysis and comparison,the accuracy of property rights registration about the techniques based on 3D laser measurement system is better than the conventional measurement method, with good promotional value．

Key words:parking spaces of underground;property rights registration;mobile 3D laser

文章編號:1672-8262(2015)06-109-04中圖分類號:P258,P234

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

收稿日期:?2015—06—12

作者簡介:汪嵩(1982—),男,工程師,碩士,主要從事城市測量、三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用、生產(chǎn)及管理工作。