1 竣工测量是大比例尺基础地形图更新的有效途径
地理信息系统 (GIS) 技术的应用价值己得到普遍认同。但在国内大多数城市, 大比例尺数字化基础地图 (即地形图、地下管线图、地籍图) 的供应却一直困扰着GIS在城市规划、市政公用事业、土地管理、房产管理中的推广应用, 很多GIS应用项目长期停留在试验阶段或局部应用阶段。有些城市, 原有的测绘基础太差, 显然要靠政府的集中财政投入来解决。但对多数城市来说, 一次性的财政拨款无法解决基础地图的长期更新问题。在经济迅速增长、城市大规模建设、地面物质形态快速变化的形势下, 如何经济、有效地更新大比例尺基础地图是各地政府、GIS用户、测绘机构面临的紧迫问题。
规划竣工测量的质量不仅涉及到测量成果的准确性和可靠性, 而且还将影响到规划管理部门审批的落实和监督管理, 因此施测时, 作业人员都比较谨慎、细致, 加之其起算数据一般为高等级的平面和高程控制点, 这使得竣工测量成果比相应的一般地形图测量精度高, 体现了成果的准确性;另外规划竣工测量一般都在工程竣工完成后6个月时间内必须完成, 具有很高的现实性;同时竣工测量是由施工单位实地测量和建设单位共同配合进行的, 地形、地貌各要素表示齐全, 权属关系清楚, 因而具有权威性。所有这些有利条件都使得利用规划竣工测量成果动态更新城市基础地形图是最经济、最适用的一种方法。
要做到动态更新, 首先需建立动态修测基础地形图数据库, 可直接利用已存档基础地形图的拷贝, 再及时利用规划竣工测量成果进行动态更新。规划竣工测量的外业应采用全野外数字化采集, 地形图要素的测量应符合《城市测量规范》 (CJJ8-99) 的要求, 对建筑面积等面积计算则应依据《房地产测量规范》 (GB/T179861-2000) 。测量范围除包含规划用地范围外, 还需测量与四周相关的地形和地物, 若与周边无规划间距要求也应测至用地边界外约3cm范围。对于房高、间距和室内地坪高等非地形图要素也应实地测量, 采集时各要素可单独分层编码, 尽量做到满足GIS数据格式要求, 一些相关信息的调查需采用统一格式的手簿进行记录, 如建筑物名称、结构、用途和层数等。内业应在统一的软件平台上 (如CASS6.0) , 编辑形成1∶500 (或1∶1000) 地形图, 对照“规划许可证副本”和己通过审核的规划总体方案编制规划竣工测量图和成果汇总表。经检查验收合格的1∶500地形图即可插入到动态基础地形图图库中, 插入时应以标准图幅为基本作业单元, 对叠加后的基础图进行必要的修剪, 删除被新插入图形压盖的地形和地物。经检查无误后可入动态基础图库, 并覆盖库内原图幅。
(1) 在经济、技术上的合理性。
目前国内多数城市, 均由地方财政拨款, 下达大比例尺地形图、地下管线图的测绘任务, 一项任务通常以几十、甚至上百平方千米计。大比例尺地图的成片测绘周期长、出图慢。无论是航测还是实测, 前后2次测量的相距时间越短, 实际地物改变内容越少, 测绘中重复劳动的比例就越高。前后2次测量相距时间越长, 实际地物改变内容越多, 地图现势性越差, 用户的意见也越大。这是一对难以调和的矛盾。对于地物变化很快的城市, 用成片测绘的办法更新大比例尺地形图、地下管线图, 投入的资金、人力再多, 即使是“滚地毯”式地来回“扫荡”, 反复测绘, 也难以及时跟踪。
如果有针对性地, 在某一关键时机进行测绘, 就有可能解决上述矛盾。例如:在房产登记前测量房屋, 在地籍变更时测量宗地, 就可实现有关房屋、宗地信息的及时更新。但对地形图、地下管线图来说, 实施建设项目的竣工测量, 也应该达到良好效果。竣工测量之前, 什么地物有变化、什么无变化, 可大致掌握, 现场容易辨认, 被测的对象有很强的针对性、选择性、及时性, 可以避免成片测量中的盲目性、重复性、滞后性。对于地下管线, 竣工测量在覆土前进行, 其简便性、准确性、精确性远胜于覆土之后测量。采用传统手工模拟的测绘技术, 实行成片测量有其一定的合理成分, 但野外解析测量、计算机成图、空间数据库技术在局部修测、资料更新上的灵活性很大, 用于竣工测量正好可以发挥这些技术的特长。
(2) 在法律上的有效性。
靠竣工测量更新大比例尺地形图除技术、经济上合理外, 法律上也有一定的依据。按1990年施行的《城市规划法》以及现行城市规划、城市土地管理体制, 都规定了建设项目从选址到竣工每一步骤的行政审批程序。《城市规划法》还规定, 建设项目竣工后6个月内, 建设单位应向政府主管部门报送竣工资料。但在目前, 除广州等极少数城市对地下管线要求覆土之前测量外, 绝大多数城市的测绘管理、规划管理制度对竣工测量没有强制性的规定, 建设项目竣工资料中没有修测地形、管线的具体要求对竣工资料不符合规定的建设项目惩罚措施并不严厉。作者呼吁, 尽早调整、补充现行城市测绘管理、建设管理中的有关规定依靠法定程序, 强制推行竣工测量, 实现城市大比例尺地形图、地下管线图的快速、及时、低成本的更新。
用竣工测量成果来动态地跟踪维护GIS基础图库。基础图库的现势性是衡量GIS系统使用价值的重要标志之一, 直接影响到GIS的有效应用与可持续发展。
竣工测量在变化信息获取, 变化信息采集, 变化信息动态跟踪及数据精度等方面具有独特的优势, 随着GIS的不断发展, 城市规划建设逐步走向正规化, 用竣工测量成果来动态地跟踪维护GIS基础图库的方法, 会在各GIS产业单位广泛采用。另外在目前时空数据模型还存在着诸多的欠缺, 时空GIS尚不完善, 还没有一个成熟的时空数据库管理系统的情况下, 项目竣工测量数据库系统的建立将对未来时空数据库的建立有着重要的意义。原来的动态更新模式如图1所示。
2 基于要素的增量式更新方法
在实际情况当中, 数据生产部门根据自己的更新周期和生产成本定期对基础地理数据库进行更新。为了避免重复劳动, 经常把需要更新的局部范围内的数据提取出来用作修测的数据源, 只对其中需要更新的内容进行更新, 这样可以节省成本、提高效率, 因此, 整个数据库更新过程存在着三个子过程:从数据库中提取需要更新的局部范围数据;进行实地修测更新 (离线状态) ;将修测合格的新数据更新到基础地理数据库。在实地修测工作完成时, 数据只是处于离线状态在本地进行了更新, 尚未真正更新到空间数据库当中去。所以, 还需要对实地测量的更新内容进行自动识别、处理和迁移, 才能完成对空间数据库的更新过程。
目前, 矢量数据的更新主要有两种方式如下。
(1) 基于“块”的方式, 将更新区域的新数据对旧数据进行覆盖, 实行替换式的更新处理。这种方式操作简单, 可控性强。但是会导致数据的重复加载, 造成资源的浪费。 (2) 基于“要素”的方式, 这是一种增量式的更新方法, 先从数据中识别并提取出更新部分的要素, 然后对要素进行逐个处理。这种方式可以避免不必要的重复加载, 但是技术路线比较复杂。
由于竣工测量的成果只涉及新建建筑物及有关的周边建筑物, 那么所测建筑物就作为变化信息, 提取出新建建筑物的点、线、面要素, 生成设计好的增量信息文件格式, 进入基础地理信息数据库, 实现对数据库的增量更新, 本文采取第二种方式, 即基于要素的增量式更新方式, 如图2所示。
摘要：本文基于笔者多年从事城市竣工测量的相关工作经验, 以城市竣工测量数据在城市基础地理信息数据库增量更新中的应用为研究对象, 论文分析了竣工测量作为城市大比例尺地形图更新途径的理论基础, 进而结合笔者实践给出了具体的更新方法, 全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华, 相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：竣工测量,增量更新,基础地理信息数据库
参考文献
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