刘帅
上海继拓土地规划设计勘测有限公司，上海青浦 201700）
摘要：本文从建设工程规划竣工测量的实际需求出发，简要介绍了CORS网络RTK测量技术、无人机倾斜摄影测量技术、三维激光扫描技术等测绘新技术的工作原理。以某新建CBD中心规划竣工测量项目为例，对综合应用多种测绘新技术进行规划竣工测量的工作流程和精度进行了分析，为测绘新技术在建设工程规划竣工测量中的应用提供借鉴。
关键词：测绘新技术；CORS；无人机倾斜摄影测量；三维激光扫描
1引言
现代建筑朝着高层、异形、复杂和特殊的方向发展，给规划竣工测量工作带来了极大的挑战，传统测绘手段已不能满足当下工程建设的需要。随着信息技术和测绘新技术的不断发展，为这些特殊工程竣工测量提供了新的方法和手段，并向着实时化、数字化、多维化发展，将三维测绘技术和全景测绘手段运用于这些特殊建筑，不仅有利于提高测绘工作效率，还能更具体、更直观、更详细地向人们展示工程建设成果。
2测绘新技术简介
（1）CORS网络RTK测量技术
CORS系统是应用网络RTK技术的连续运行卫星服务系统，CORS具有实时化、定位规模化和动态化趋势，CORS基站的建设和连续运行，在城市中形成了一个永久控制点的RTK基站网络。CORS基站取代测量标志，从而省去了标志的修建和维护。CORS网络的建立改变了传统RTK测量作业方式，无须架设参考站，单机作业、作业范围大、操作灵活、数据误差小，为数字化城市建设提供了测量基础。应用CORS网络进行规划竣工测量的原理是通过城市内大量的CORS基准站构成的基准站网实现短距离网络RTK测量，获得高精度的定位结果。
（2）无人机倾斜摄影测量技术
无人机倾斜摄影技术是结合无人机飞行平台搭载的GPS/IMU系统，获取地面物体较为完整准确的信息，包括SPO数据和像控点数据，经过相关软件处理获取点云数据、数字正摄影像和三维模型。无人机可以预设航线，在作业区域上空自动作业采集数据，采集完数据后可导入GIS系统，一键生成点云及三维模型数据，并据此进行空间距离、体积的测量，以及进行斜面等不规则堆体面积的测量。无人机倾斜摄影测量系统具有升空准备时间短、操作控制较容易、不要求专用起降场地、运行成本低、影像分辨率高、受云雾等天气条件影响较小等特点。无人机倾斜摄影测量技术的优势明显，首先，无人机体积小、重量轻，便于携带、操作、维修，中国是无人机生产大国，无人机零件均为标准件，维修更换方便，成本低;其次，无人机飞行区域可以预设，测量过程高度自动化，人工操作简单； 最后，无人机摄影测量技术分辨率高、精度高、效率高，可节省人工、时间、费用。
（3）三维激光扫描技术
三维激光扫描技术又称实景复制技术,三维激光扫描仪的本质是基于激光测距原理。只是激光的发射方式、内置棱镜个数、计时方式、数据处理软件方面各有差异。激光扫描仪的主构造是由一台高速精确的激光测距仪，配备一组用来引导激光束且以均匀角速度扫描的反射棱镜。被引导激光束的激光测距仪可以测得每一个扫描点的测站至扫描点的斜距，激光扫描仪内置的罗盘可以测得扫描的水平角和铅垂方向角，经过内置软件的计算从而得到扫描点与测站的三维空间坐标。由于已知测站的空间坐标，所以每一个扫描点的三维坐标均可以确定。
利用三维激光扫描仪做地形测量，能够高效快速准确地为测量工作人员提供被测量物体的三维真彩点云数据。从数据采集到数据处理及地形图的绘制，在工作效率及工作安全性上都得到了很大的提高，为地形测量工作带来了新的起点和突破。三维激光扫描技术的测绘数据需简单处理即可使用，导入制图软件自动成图，提高了测图效率。且接触式的测量方式，使得相当多的行业和领域以及环境均可以使用此项技术。若与空间空位技术结合将有更多可能性。目前，三维激光扫描技术作为发展迅猛的新技术，必定会在诸多领域得到更深入而广泛的应用。
3实例应用
3.1工程概况
某新建CBD中心由8栋单体建筑组成，中心总建筑面积达到105830m2，其中中心主楼总设计高度为123.5m，设计占地面积1223m2，采用弧线三角形轮廓设计，曲率半径由标准层向上依次减小。由于该楼属于超高层建筑，且属于复杂不规则建筑，对竣工测量带来极大难度和挑战，故决定采用目前最先进的测绘新技术对其进行竣工测量和复核，测绘新技术包括：采用CORS技术进行控制测量，采用电磁波测距仪、全站仪和无人机进行高度测量，采用全站仪、三维激光扫描仪以及无人机进行建筑轮廓和面积测量。
3.2控制测量
根据测区现场情况，共布设21个控制点，每个控制点的观测回数均不少于3次，每次测回的观测时间均大于60S，观测的历元数大于30个，RTK的PDOP设置值为4.42，观测卫星数为8颗，采样间隔时间为1s。采用固定解法对采集数据进行解算，在完成控制点布设测量后，再利用全站仪进行距离和坐标的检测。采用CORS技术进行控制测量后，其平面坐标分量较差、高程较差以及边长较差均远小于规范要求，可见，CORS技术具有较高的控制测量精度。
3.3高度测量
分别采用电磁波测距仪中的三角高程测量方法、全站仪中的对边高程测量方法以及无人机倾斜摄影法对研发中心的竣工高程进行测量。在三种方当中，采用全站仪对边测量法的测量精度最高，且在进行竣工测量过程中的设站较为自由，其次为采用电磁波测距仪中的三角高程测量方法，该方法的测量高度误差仅为0.08m，精度也较高，无人机倾斜摄影技术得到的竣工测量高度误差为0.21m，在三种方法中最大，但其整体的误差比仅为0.12%，且无人机的测量效率远高于其他两种方法，工作量大大减小，因此，是一种较为可行的测绘新方法。
3.4轮廓及面积测量
针对中心主楼独特的轮廓设计和玻璃幕墙、金属幕墙反光效果较差等问题，在进行大楼面积测量时分别采用全站仪激光免棱镜打点法、三维激光扫描测量法以及无人机倾斜摄影测量方法进行研发中心的轮廓和面积测量。从应用结果可以得到：全站仪免棱镜法对建筑物的轮廓描述最为全面，因此得到了较高的面积测量精度，其面积误差仅为12.95m2，但其缺点是需要大规模逐一打点，耗时长、工作量大；三维激光扫描测量对建筑轮廓描述较为清晰，但其测量误差最大，达到16.59m2，这是因为在点云处理和图像分层处理过程中，积累了较大误差，这种方法不仅工作量较大，而且精度相对较差；无人机倾斜摄影法得到的建筑轮廓最为简单，但是其直接通过实景三维模型计算得到的面积值反而较高，误差仅为14,87m2，最重要的是该方法工作量大大减小，能够节省大量的人力物力。对比三种测绘方法，认为无人机倾斜摄影技术测量效果最佳，在高层建筑面积核算中将具有较为广阔的应用前景。
4结束语
建设工程结构形式与建筑风格越来越复杂、独特、新颖，测绘新技术在规划竣工测量中的应用越来越受到重视。信息技术的快速发展、测绘新技术的不断出现为规划竣工测量工作提供了新手段、新方法，不仅提高了测量效率，而且使建设工程空间数据的获取方式向着实时化、数字化、多维化化和动态化方向发展。同时也为规划竣工测量提供了更加具体、直观、详尽的成果，促进城市规划工作的信息化、规范化和科学化。
参考文献：
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