贵阳CORS在城市综合体竣工测量中的应用

熊才广

(贵阳市测绘院，贵州 贵阳　550002)



贵阳CORS在城市综合体竣工测量中的应用

熊才广*

(贵阳市测绘院，贵州 贵阳550002)

摘要：对贵阳CORS系统进行介绍，结合实例阐述了该系统在城市高层建筑综合体竣工测量中的应用，结果表明该系统具有良好的稳定性和准确度，可满足城市测量的精度要求，提高工作效率。特别在高层建筑测量中，城市CORS系统相比较于传统测量能更方便快捷的测量出建筑的倾斜及沉降的变化规律，对研究超高层建筑变形有一定的实际意义。关键词：贵阳CORS；竣工测量；精度分析；RTK高程；超高层建筑测量

1引言

在城市规划建设管理中，竣工测量是必不可少的环节。规划验收竣工测量是指对新建、改建、扩建的房屋建筑物及其附属构筑设施竣工后的形状、大小、位置及属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的一项测绘技术活动[1]。随着城市建设的日益蓬勃，具备城市综合体功能的小区越来越多，大都具有商业中心、酒店、写字楼、住宅等业态，特别是商业中心和住宅往高层建筑的发展趋势明显。本文针对集群出现的高层建筑竣工验收工作进行总结，对作业流程和数据处理结果进行分析。

2贵阳CORS系统

CORS系统是一个网络RTK系统，可为城市中的测量提供实时的满足精度要求的测量成果，一般具有实时和事后精密定位服务两大功能。在日常工程应用中，主要是进行实时动态定位(RTK)，依靠网络技术，在城市区域范围内提供高精度、实时位置信息。系统主要有基准站网、数据处理中心，数据传输和应用系统组成。数据处理中心是CORS系统的核心单元，采用虚拟参考站技术(VRS)进行位置解算。中心根据各个基准站实时观测数据，进行区域范围内的建模，整体改正GPS轨道误差、电离层和对流层等误差，将差分信息发送给用户，提高定位精度，该差分信号的效果相当于在用户流动站旁生成一个虚拟的参考站[2]。贵阳CORS系统由6个基站和数据中心组成，基站分别为处于金阳、清镇、青岩、修文、开阳，永乐，提供贵阳城市独立坐标系和1985国家高程的高程[3]。如图1所示：

3贵阳CORS系统的实例分析

3.1工程概况

观山小区项目位于贵阳市观山湖区，是推进新区建设的重点项目，该项目建设用地大，测图面积达 202 474 m2，建筑单体较多，共有25栋，并且大多为高层建筑，地下室依势而建。为满足建设单位的报批要求，同时提供准确可靠的测量成果，需要测量单位进行合理的方案设计和安排，兼顾测量精度和效率问题，提高成果水平。本项目采用贵阳CORS系统进行控制测量，免棱镜全站仪进行碎步点测量，采用边控制边碎步的作业模式，内业采用南方CASS软件绘图。

3.2竣工测量作业内容和要求

竣工测量是法定性的测绘工作，是建设工程规划验收的重要程序，是政府部门进行监督管理的重要工作。划竣工测量可分为外业数据采集与内业资料整理两大工序，前者主要进行相关资料的收集、数据采集与竣工地形图绘制，后者则是在前者基础上进行资料整理以形成规划竣工资料[4]。

在符合相关技术规定、规范及规划管理部门要求的前提下，现场全面核实建设工程是否符合《建设工程规划许可证》要求，主要包括两大部分：竣工验收地形图要素测量，地形图成果应准确、全面反映建设工程的现状，采集的基础地理信息要素应按《城市测量规范》规定的相关要求进行，主要有建筑物外轮廓点和配套结构轮廓、现状道路、绿化、地下管线等；规划审批要素测量，主要包括界址测量与规划控制线的套绘、建筑物高度测量和四至位置关系测量。

竣工测量，既有工程测量的普遍性要求，也有城乡规划管理的特殊性要求。需核对竣工图，核准竣工图与现状一致后，在竣工图上加盖竣工测量章。采用全野外数字化采集的方法施测 1∶500数字地形图，可定为用地红线外适当扩测或者为验收建(构)筑物向四周适当扩测 30 m～ 50 m。主要地物点点位精度相对于邻近控制点点位中误差不大于 ±5 cm。尺寸和平面位置关系测量应采用经鉴定合格的钢尺直接丈量，丈量总长与分段丈量长度之和的较差 ≤±10 cm，高度测量的中误差 ≤±5 cm。

3.3CORS系统的应用分析

在本项目中，采用贵阳CORS系统进行控制测量，针对该项目测图面积大，需分阶段多次进场测量的特点，采用CORS系统能有效避免误差累积，无需从已知点引测已知点，保证测量内符合性。同时贵阳处于多山地带，城市综合体建筑物楼层较高，采用全站仪测量高度精度无法保证，本次对CORS系统进行楼顶点高程测量进行验证。

项目分不同片区和阶段进行，采用Leica TS-06全站仪共布设3条闭合导线和1条附合导线，全站仪标称测角中误差为5″，采用贵阳CORS系统布设13个RTK控制点，系统首先测量得到网络RTK点的WGS-84坐标，然后通过网络服务与CORS数据处理中心进行数据交换，进行转换获得贵阳平面坐标和高程。为了保证控制测量成果精度和可靠性，必须利用全站仪检测图根点边长、高差和夹角，检测结果如表1所示：

从表1可以看出，最弱边相对精度为1/4891，边长较差最大值为 3.7 cm，边长较差平均值为 2.5 cm，高差较差最大值为 3.8 cm，平均值为 2.1 cm，均满足规范[5]要求，同时可看出高程方向测量精度和平面精度相差不大。

在每条闭合导线中，均布设3个可通视的RTK点，利用全站仪进行夹角的检核，检核结果如表2所示：

在竣工测量中建筑高程测量是重要部分，主要包括±0.00高程测量、建筑主体高度测量、女儿墙高度测量等。在城市综合体中，很多建筑超过30层，在观山小区项目中，共有25栋建筑，其中26层建筑4栋，楼高为 75 m，31层建筑6栋，楼高为 90 m，33层建筑10栋，楼高为 96 m，9层建筑5栋，楼高为 27 m，可见大部分建筑为高层建筑。建筑主体高度的测量在绘制立面，计算楼层净空高和容积率等工序中有重要作用。然而采用全站仪测量由于仰角过大导致测点误差较大，同时部分建筑天面结构复杂，可能会测点错误需要重新测量。本次对RTK直接测高进行试验，利用CORS-RTK测量天面女儿墙高程同时携带小棱镜，地面人员同时采用全站仪三角高程测量，RTK测量每点重复测量3次，共测量8个高程点，结果对比如表3所示：

从上表可以看出，高程较差最大值为 4.1 cm，最小值为 2.2 cm，平均值为 3.1 cm，考虑到导线图根点和RTK高程测量中误差要求为 5 cm，则根据误差传播定律，较差值中误差为 7.07 cm，根据表3计算差值中误差为 3.0 cm，满足限差要求，因此可采用RTK方法直接测量楼高，可在补测或者仰角过大情况下形成补充的有效测量手段。

3.4CORS系统在超高层建筑中的应用

以往在超高层建筑的测量中多采用传统测量模式，随着GPS技术的发展，部分地区已经尝试利用CORS系统技术代替传统测量模式，CORS系统在超高层建筑中的应用主要体现在建筑物沉降观测及倾斜观测。本文中通过实例对贵阳市一栋 150 m左右的一栋超高层建筑采用城市CORS系统进行沉降及倾斜观测，布点模式为在建筑物的顶部四周分别浇筑固定观测墩3个，观测墩上分别安装GPS天线，3个观测天线与顶楼的机房相连接，实时把3个基准点的观测数据传输到城市CORS系统的数据解算中心，得出3个观测点的实时变化量，由此统计出建筑物的倾斜与摆动的轨迹，如表4所示。

从表4中发现，利用城市CORS系统虽然能监测出建筑物的大致偏移量及垂直变化量，但与传统测量模式的观测值相比较，在准确度上还是有一定的差距，不能如实反映建筑物的实际变化量，有了城市CORS系统成熟的技术及经验，利用城市CORS系统在超高层领域的观测显得尤为方便，特别是减少了人员的投入，能够实时监测出建筑物的变形规律与轨迹，对研究高层建筑的变形有一定的借鉴意义。

4总结

在城市综合体竣工测量中，其建筑物结构复杂，占地面积大，高层建筑众多，多数由几个作业小组分不同阶段分布进行，采用CORS进行控制测量，避免了传统控制点引测，无累积误差。测量结果表明贵阳CORS可靠性高，达到厘米级精度，满足城市测量要求，控制测量和碎部测量可同步进行，提高作业效率。同时RTK高程测量精度在 5 cm以内，在竣工测量中可用于楼高测量，是一种有效的测量手段。

参考文献

[1]张顺期，李黎，谢树明. 建筑工程规划验收竣工测量关键工艺探讨[J]. 城市勘测，2012(1)：138～142.

[2]李征航，黄劲松. GPS测量与数据处理[M]. 武汉：武汉大学出版社，2005.

[3]佘佐明. 建立贵阳市高精度测绘基准的研究与思考[J]. 城市勘测，2008(6)：18～21.

[4]魏福银. 城市建筑工程规划竣工测量探讨[J]. 城市勘测，2010(4)：126～129.

[5]CJJ/T 8-2011. 城市测量规范[S].

Application of Guiyang CORS in the Completion Measurement of Urban Complex

Xiong Caiguang

(Guiyang Institute of Surveying and Mapping，Guiyang 550002，China)

Key words：Guiyang CORS；completion measurement；accuracy analysis；RTK height；high-rise building measurement

Abstract：Guiyang CORS system is introduced，and the application of this system in the completion measurement of urban high-rise building complex is described. The results show that the system has good stability and accuracy，and can meet the accuracy requirements of urban measurement，improve the working efficiency. CORS can measure tilt and settlement of buildings more conveniently and efficiently compared with traditional measurement methods，especially for high-rise buildings，and thus is of practical significance for the study of high-rise building measurement.

文章编号：1672-8262(2016)03-115-03

中图分类号：P228

文献标识码：B

*收稿日期：2016—01—12

作者简介：熊才广(1987—)，男，助理工程师，主要从事工程测量技术工作。