刘志辉，万丽娟，刘群

(1.广州市城市规划勘测设计研究院，广东 广州 510060； 2.浙江省地理信息中心，浙江 杭州 310012)

1 引 言

城市规划监督测绘包括现状地形图测绘，放线测量和竣工验收测量等几种工程测量种类。随着地理信息技术和测绘新技术的发展，越来越多的技术手段不断应用到城市规划监督测绘领域。新技术的应用，不仅能提高工作效率，又可以提供多元化的数据产品和资料，为规划监督决策提供多方面的技术支持，有利于提高城市规划的合理性、有效性和科学性。

2 三维数字建模技术服务规划报建审批

随着“数字城市”的发展，建筑物的规划报建也朝着三维信息化方向发展，其核心技术在于三维数字建模。三维数字建模有基于几何形体的建模、基于三维扫描的建模、基于图像建模等技术方法，目前以工程测量成果、设计资料、现实照片为数据源进行三维数字建模，采用基于几何形体建模的技术方法可以得到精确度高，细腻逼真的效果。

三维数字建模技术严格采用广州市平面坐标系统和广州高程系统建模，相比于传统的规划报建审批中出现的放线测量平面位置关系图、建筑场地地形图，其具有三维可视化、全方位、时变性的特点，除了表现报建建筑物的退缩间距，还可以直观地体现建筑物的高度，随时间变化的日照情况及对相邻建筑的采光影响，提高了规划管理技术审查的科学性和效率。

2.1 三维数字建模技术的工作流程

针对三维数字建模辅助规划报建审批工作，制订三维建模的总体框架和具体的技术流程。总体框架包括三部分，即数据准备、三维建模和三维发布，如图1所示；其中，具体的三维建模技术流程包括基础数据获取、模型造型、模型烘焙、数据转换及最终入库。

图1 三维数字建模技术的总体框架

2.2 三维数字建模数据处理

三维数字建模数据处理包括了获取建筑立面、最简体量模型及模型烘焙。根据报建平立面图建立所有结构建筑模型，根据设计说明赋材质渲染立面获取建筑表面纹理；对工程红线范围内全要素建模；对于建筑，基于 3 m以上凹凸用模型体现、其他用纹理表现的形式建立体量模型，其过程如图2所示。

图2 三维数字建模的数据处理

2.3 三维数据模型转换及入库

基础建模完成后还需要把模型数据转换到仿真平台所支持的格式，在转换前需要根据平台数据组织方式的要求进行数据的重整，最后压缩打包为二进制的运行格式，导入仿真平台。三维数字模型应用于广州市三维规划数字平台，目前使用的是Skyline工程平台。

三维数据成果需导入到广州市三维规划平台中，进行入库处理。独栋建筑规划报建审批准现状数字模型效果及琶洲城中村改造项目数字三维模型导入广州市三维规划平台后效果如图3、图4所示：

图3 独栋建筑规划报建审批三维数字模型效果

图4 融入广州市城市三维规划管理平台效果

3 双星GZCORS系统的三维动态框架基准体系

采用GZCORS系统布设RTK图根控制点具有灵活、快捷、高精度等优势，且通过在线坐标转换软件和似大地水准面精化软件可以同时获取RTK控制点的广州市平面坐标和广州高程，而无须再进行几何水准测量，节约了大量控制点布测时间，提高了外业数据采集效率。GZCORS系统外符合精度平面优于 1.6 cm，高程精度优于 3.0 cm，有效保障图根控制测量的起算精度，并专门制定了《GZCORS RTK城市测量技术规程》规范RTK图根控制点的测量和检测工作。

2014年对GZCORS系统进行了全面升级，由单星系统升级为双星系统，可播发GPS和GLONASS卫星差分信号，新GZCORS系统采用了国家测绘与地理信息局最新规定的CGCS2000大地坐标。由于新系统可观测的卫星数大大增加，在困难地区、困难时段都能高效、稳定、快速获得RTK固定解，成果的精度和可靠性大大提高。

4 放线和数据采集系统

经过技术革新，开发了用于放线测量和数据采集的系统软件(如图5所示)，内置到Wince系统的全站仪中，从而替代了以往加载在全站仪外的PDA，简化了外业设备，保证野外采集数据的安全性，提高了数据采集效率。

图5 放线测量和数据采集软件

该软件采用极坐标法放样，根据放样点坐标和图根控制点坐标自动反算放样元素，放样结束后可以立即检测桩点坐标并保存检测结果，效率、质量均可提高。该软件不仅能便捷地放桩，同时能进行全野外数据采集，记录碎步点的属性代码、棱镜高、水平角度、垂直角度和斜距。其中统一规定每个属性代码代表的地形地物信息，节约了绘制地形草图的时间，提高了内业数字化制图效率，保证了地形图内容的准确性。

5 内业数据处理全程自动化推进

基于广州市规划基础信息化测绘平台工程测绘版(EPS2008)进行二次开发，实现内业数据处理全程自动化推进，主要包括：放线测量内业资料的自动输出功能，规划验收自动化面积计算和汇总表输出功能，放线测量平面位置关系图、建筑场地地形图和剖面图的“三图合一”功能。

数据处理的自动化推进，极大地减轻了内业工作的强度，加快了规划监督测绘工作的效率，为建筑物规划验收提供了技术支持，有效地服务规划管理部门的审批工作。

5.1 放桩资料自动输出

通过对广州市规划基础信息化测绘平台的二次开发提高了内业的自动化水平，运行“外业数据处理”模块将放线原始观测记录、检测数据和图根导线控制点数据导入到广州市规划基础信息化测绘平台(如图6所示)，通过外业报表输出模块(如图7所示)生成坐标反算表、放样示意图和放样检测表，实现了放桩资料的自动输出。

图6 外业测量数据计算

图7 外业检查报表

5.2 面积半自动计算

针对规划验收测量中建筑面积的计算研发了一套自动化面积计算程序，在广州市规划基础信息化测绘平台工程测绘版中选择“竣工面积计算”工具栏下的“项目属性信息录入”脚本，填写好规划验收项目的基本信息，然后单击“增加”放到工程编号列表内如图8所示。

选择“房屋属性信息”脚本，将建筑项目名称、分层分组和报建验收的基本信息录入。根据外业碎步点连好建筑物外围轮廓后选择“面积属性录入”脚本，依次输入“工程编号”、“建筑项目名称”及其层名称、使用功能、面积名称，在封闭的面积块内单击，系统自动将面积信息录入。完成各分层的面积属性录入后运行房屋面积自动构面脚本，实现各个面积块自动面积计算，并提取面积信息到所加入属性点内，且不同面积功能的面显示不同的颜色，完成面积计算过程。如果觉得面积块颜色影响阅读效果，或者检查无误，可以运行“删除所有房屋面积计算面”，进行面删除操作。运行“生成分层图表格与图廓”脚本将自动生成各分层的面积略图，此外还具有自动标注边长、计算装饰面面积、生成面积汇总表和成果概况表等功能。

图8 规划验收面积计算工程信息录入

5.3 “三图合一”

在EPS2008平台进行二次开发，实现了放线测量平面位置关系图、建筑场地地形图和剖面图的“三图合一”，提高了工作效率，避免了人为误差的出现。

将测绘平台中的数据划分为6层，它们是：“B-BASE”、“BS_AUX”、“SD_MARK”、“B_TEXT”、“B_CTRL”和“TPG”。通过规划工程放线工具栏中的打印地形图前预处理、打印平面位置关系图前预处理2个脚本，实现二者之间的自由转换，其中剖面图放置于建筑场地现状地形图中。

6 基础数据格网式动态入库更新

为了更好地对广州市基础地理信息系统数据库进行动态更新，保证其现势性，创新了动态更新模式，将广州市范围内的地形图按照路网、河流分隔成块，并给予唯一编号，作业小组接到工程委托后就负责该工程所在格网地块的基础地形图巡图、修测或新测工作。基于网格的动态更新工作涉及4种区域，如图9所示。

图9 动态入库区域关系

(1)网格单元：此区域主要用于控制下载数据范围和接边界限，用户不直接操作。

(2)工程作业范围：用于标识工程要求的作业范围，辅助检查和统计工作量。

(3)地形变化范围：用于标识外业或内业发现地形有变化的范围。

(4)更新区域：用于下载数据及更新入库，由信息中心授权后系统通过脚本自动上传数据库。

采用格网化的动态更新模式可以节省动态更新入库时的接边时间，避免了更新区域与非更新区域交界处的房屋错位、结构层数不一致等矛盾；同时格网化后明确了格网区域的修测或新测责任人，保证了基础地理信息系统数据库动态更新措施的落实；基础地形图动态更新对内促进了日常工程中充分利用基础地形图的数据，减少重复测绘，提高作业效率，实现数据共享；以 1∶500地形图数据动态更新为基础，统筹考虑 1∶2 000粗编及地图数据库更新，提高了对外提供地理信息产品的服务水平。

7 结 语

在城市规划监督测绘中，采用先进技术，不断把新技术应用于实际生产过程中，大大提高了工作效率，并创新模式提供多元化的数据产品，为决策提供更好更优质的服务。具体表现为：一体化采集外业数据，内业平台二次开发，实现自动化数据处理，大大提高了生产效率，降低了工作强度，经济效益显著；应用了三维可视化技术，创造性地利用放线成果进行三维报建，对规划审批提供了更为直观的参考依据；应用“基础数据格网式动态更新”理念和技术，为广州市城市建设、规划部门提供了高精度、现势性强的GIS现状地形数据和三维模型数据，为今后城市规划、建设提供强有力的数据支持。