关于传统测绘与无人机技术在竣工测量方面的思考

2017-04-07 04:11
山西建筑 2017年21期
关键词:全站仪高程测绘

杨 军 战

(介休市规划测量队,山西 介休 032000)

关于传统测绘与无人机技术在竣工测量方面的思考

杨 军 战

(介休市规划测量队,山西 介休 032000)

针对无人机的快速发展,比较了在竣工测量中无人机摄影测绘技术和传统的全站仪测量在竣工测量中精度和速度的对比,以具体例子提出了目前无人机技术还不能涵盖所有的常规测量,尤其是竣工测量,并对未来的无人机技术充满了信心。

无人机摄影测量,传统测绘,竣工测量

随着测绘事业的不断发展,技术的不断创新,我国自主研发的无人机已能够在多种复杂的地形与气候条件下及时获取精准的地理信息数据,相比较传统的测绘作业手段,无人机测量能凭借其机动灵活、快速获取航摄数据,快速掌握测区的详细情况,越来越多的被测绘行业予以应用和认可,尤其是这两年,出于营销等目的,生产厂家打出了无人机技术可以满足测绘各领域需求,包括竣工测量甚至变形观测。但是笔者根据多年竣工实测的经验认为,在建(构)筑物竣工测量中,还不宜引入无人机技术或者说其还不能取代传统的全站仪配合量测的作业方法,还不能达到竣工实际测量的精度要求,更别说变形观测了。为了说明这一点,让我们接下来了解一下有关内容。

1 竣工测量的定义及测量要求

竣工测量指的是建设项目在主体完工后进行使用前,需在6个月前 向规划管理部门提出规划竣工验收时需要测绘专业人员实测项目建成后地面以下各种管线的位置、标高等测绘工作。一般都是由甲方委托具有测绘资质的单位去做,并要求出具竣工测量报告,作为规划验收、计算各种规划审批的经济指标及不动产登记时唯一认定的依据,所以其在测量时必须满足《城市测量规范》等规范的要求。竣工测量应测定地面建(构)筑物各主要拐点坐标和高程,正负零标高、室外标高、结构屋数、主体房顶高程,架空层高度,建筑物下通道的长、宽、高。矩形建筑一般不应少于3点,圆形建筑不应少于4点,异形建筑应以满足控制建筑物形状的足够点位为准;在实测内部道路时应测定路线起点,交叉点和转折点的三维位置、弯道、路面、人行道、绿化带范围,构筑物位置和高程,并应标明路面结构,路名,道路方向,还需用钢尺或手持测距仪量测道路拐角,建筑物的四周边长及各层不同高度不同功能的边长,还需量测隐蔽点与已测点之间的相对距离等等。竣工测量要求对地面建筑及地下建筑全部进行实测,实测的地形图宜选用大于1∶500比例尺,在建(构)筑物不密集和地下管网比较简单的情况下,可将地面建筑、地下管线、地下建筑编绘成一张竣工图,复杂时需分别编绘成图。竣工测量地形图的主要地物点相对邻近图根点的点位中误差不应大于50 mm,次要地物点相对邻近图根点的点位中误差不应大于70 mm,地物点间距误差不应大于50 mm,困难地区地物点相对邻近图根点的点位误差和地物的间距中误差不应大于100 mm。高程点相对邻近图根点的高程中误差不应大于40 mm。

2 全站仪的作业方法和精度要求

作为竣工测量的常用测绘工具,全站仪内外业一体化配合草图法是近年来进行竣工测量时使用的主要测绘手段。

全站仪测量前首先应该布置导线图根点作为起算的依据,图根点的布设应遵循从外到局内、从高到低、逐步布设的原则。考虑到全站仪的直线观测原理,还应保证每个点至少有一个通视方向。在布网时要充分考虑测量的目的和收集的相关测绘资料。布网范围应大于测区范围,精度要考虑留有余地,特别是要考虑长边引导短边,以长控短。使得上层图根网有扩大测区范围的可能性,避免因控制点精度不足而重新布网。

布网时应保证测量成果统一和节省测量时间,对测区内原有的测绘资料在精度核实后应该充分利用。使用前还应联测其他控制点,以旧边作为检核,进行校对。控制网(或图根点)布设完成后即可开展观测工作。

观测前,须按照规范对仪器进行检定,2″级全站仪其应满足的规范要求如下:

采用全站仪野外测量时首先进行对中整平、建立文件、输入仪器高、输入测站及后视点的坐标、高程等基本参数的设置,之后瞄准后视目标进行定向;完成后应检测1个已知点的坐标和高程并与已知坐标对照,检查结果都符合限差要求后便可开始测量。测量时在建筑物的墙角、地界点、地形点等特征点上立小棱镜头,全站仪跟踪棱镜,输入点号和棱镜高进行测量;测量过程中每测量30点左右及收站前,应检查后视方向,也可以在其他控制点上进行方位角或坐标、高程的检查。采用全站仪测量的过程中,架设仪器的对中误差不应大于5 mm,仪器高、觇标高应量记至毫米;检测点的平面位置误差应大于±3 cm,高程误差应不大于±4 cm时方可进行数据采集,本站采集完成后,要再对已知点进行检查,确保所采集数据的正确,如出现超限时,整站均要重测。全站仪外业采集的严谨步骤保证了测绘成果的准确性。

全部外业数据采集完成后,结合外业草图及编码利用成图软件按照相关规范的要求绘制成图。

3 无人机的作业方法及精度

测绘无人机作为一种在摄影测量方面具备低成本、高精度、操作简便的优点,其在数字城市建设、地理国情监测、灾害应急处理等方面具有极大应用。测绘无人机操作性强,可以随时随地起飞和降落,在使用前首先应考虑天气情况,应尽量避免在多云的天气起飞,飞行前应提前设计好航线、确定好飞行高度。搬运时考虑到测区场地的实际情况,将拆卸后的无人机设备放到普通的小货车中,把操作人员和相关设备运送到测绘目的地,根据场地情况可以使用弹射或手抛方式起飞,由于无人机飞行高度的差别直接影响到最终生成影像的分辨率,所以对操作人员要求极高。

无人机所搭载的相机多采用定位镜头,一般精度范围在0.1 m~0.5 m,即使在50 m的低空飞行,其分辨率也只能达到0.05 m分辨率,远远不能满足竣工测量的精度要求。

综合竣工测量的精度要求以及全站仪和无人机在测量作业中的作业方法测量精度、成果精度,我们不难看出,虽然表面上看全站仪作业效率和自动化程度较低,但其技术成熟,且有较高的精度,能达到高效率高精度的要求,而且其价格便宜,从几千到几万不等;无人机尺寸较全站仪尺寸大,每次装运需使用小型工具车,每次需要花费半个小时拆卸,采集一个测区需要拆卸一次,携带很不方便,而且其0.05 m的分辨率远达不到竣工测量的精度要求,且无人机价格从十几万到几十万不等,甚至上百万,一般小型测绘单位或个人根本购买不起,所以在竣工实测的应用上,目前还是宜使用全站仪一体化的草图法比较满足民用建筑竣工测量的要求;截止目前的无人机测绘技术还达不到这样的精度要求,也没有其他更多的优势。

所以在无人机目前这种技术状态下还不能涵盖所有的测绘领域,但随着我国对测绘领域的关注和投入,我们相信,在不远的将来,我国无人机摄影测量技术能代替常规测量,涵盖更多领域。

[1] CJJ/T 8—2011,城市测量规范[S].

[2] GB/T 50353—2013,建筑工程建筑面积计算规范[S].

On complete measurement with traditional mapping and drone technique

Yang Junzhan

(JiexiuPlanningandMeasurementBrigade,Jiexiu032000,China)

According to the fast development of drones, the paper compares the drone photography mapping technique and traditional total station measurement in the terms of the accuracy and speed in the complete measurement, and points out the current drone technique can not cover the conventional measurement with the examples, especially in the complete measurement, and indicates the full confidence in the future drone technique.

drone photography measurement, traditional mapping, complete measurement

1009-6825(2017)21-0199-02

2017-05-16

杨军战(1977- ),男,助理工程师

P231

A

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