1、 测 量：地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体 系 研 究收 稿 日 期：作 者 简 介：胡 涂（），男，硕 士，工 程 师，从 事 城 市 测 绘 及 地 下 管 线 探 测 方 法 研 究胡 涂（广 州 市 城 市 规 划 勘 测 设 计 研 究 院，广 东 广 州）摘 要：地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体 系 对 城 市 测 绘 工 作 精 度 的 提 高 有 重 要 意 义，依 托 广 州 市 城 市 规 划 地 下 空 间设 施 普 查 及 测 绘 项 目，从 地 下 空 间 资 料 收 集 分 析、外 业 普
2、查 测 绘 采 集 两 方 面 论 述 了 地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体系，研 究 了 地 下 空 间 设 施 的 可 视 化 表 达 技 术，以 及 复 杂 环 境 下 的 地 下 控 制 测 量 技 术。结 果 表 明：项 目 针 对 颜 色 系 统、地 下 空 间关 系 表 达、设 施 信 息 标 注 进 行 了 独 特 的 设 计，使 得 地 下 空 间 设 施 成 果 数 据 更 形 象、更 直 观 和 更 具 可 读 性；综 合 运 用 静 态测 量 技 术、陀 螺 定 向 技 术、测 量 机 器 人 对 向 观 测 技 术 等 开 展 控
3、 制 测 量，解 决 了 复 杂 地 下 空 间 建 筑 中 布 设 控 制 点 的 精 度 问 题。研 究 成 果 可 为 城 市 地 下 空 间 测 绘 工 作 精 度 与 效 率 的 提 高 提 供 参 考。关 键 词：地 下 空 间 测 绘；可 视 化；控 制 测 量 技 术中 图 分 类 号：文 献 标 识 码：文 章 编 号：（）概 述随 着 城 市 建 设 和 发 展，城 市 设 计 把 地 下 空 间 作 为 统筹 交 通 设 施、市 政 配 套 设 施 及 商 业 等 其 他 配 套 设 施 的 重要 土 地 资 源 的 一 部 分，城 市 地 下 空 间 的 可 持 续 发
4、 展 是 现代 化 城 市 高 效、高 速 运 转 的 基 本 保 证。住 房 城 乡 建 设 部 年 月 日 发 布 城 市 地 下 空 间 开 发 利 用“十 三五”规 划，规 划 指 出，到 年，不 低 于 的 城 市 初步 建 立 包 括 地 下 空 间 开 发 利 用 现 状、规 划 建 设 管 理、档 案管 理 等 的 综 合 管 理 系 统，有 效 提 升 城 市 地 下 空 间 信 息 化管 理 能 力”。广 州 市 城 市 地 下 空 间 开 发 利 用 和 地 下 设 施日 益 增 多，人 防、地 铁、各 种 工 程 管 线 和“地 下 空 间 产 权 式开 发”不 断 发
5、 展，广 州 市 着 眼 于 地 下 空 间 统 一 规 划、合 理开 发 和 科 学 化 管 理，从 年 到 年 度 开 始 着 眼 于地 下 空 间 数 据 资 料 测 绘 和 摸 查 工 作，从 试 验 区 探 索 城 市地 下 空 间 调 查 工 作。多 数 学 者 致 力 于 提 高 测 绘 方 法 精 度或 测 绘 数 据 信 息 化 的 研 究，本 文 依 托 广 州 市 城 市 规划 地 下 空 间 设 施 普 查 及 测 绘 项 目 总 结 了 城 市 地 下 测 绘 工作 外 业 一 体 化 体 系 及 设 计 了 地 下 空 间 设 施 的 可 视 化 标识，同 时 探
6、讨 了 复 杂 环 境 下 的 地 下 控 制 测 量 技 术，研 究 成果 可 为 同 行 从 业 工 作 者 及 相 关 研 究 人 员 提 供 一 定 借 鉴。项 目 概 况广 州 市 城 市 规 划 地 下 空 间 设 施 普 查 及 测 绘 项 目 工 作范 围 由 年 选 取 的 广 州 市 环 城 高 速 与 珠 江 水 道 环 绕以 内 的 中 心 城 区，逐 步 涵 盖 周 边 荔 湾、天 河 及 老 黄 埔 区域，并 于 年 向 海 珠 区 推 广，不 含 已 完 成 普 查 测 绘 的区 域 面 积 大 约 为，共 涉 及 近 万 幅 地形 图。布 设 控 制 点 点，布
7、 设 图 根 导 线 条 点，图 根 支 导 线 点，完 成 幅 地 下 空间 设 施 普 查 成 果 图，调 查 地 下 空 间 建 筑 栋，地 下 空间 建 筑 面 积 约 万；年 度 布 设 控 制 点 点，布 设 图 根 导 线 条 点，图 根 支 导 线 点；完 成 幅 地 下 空 间 设 施 普 查 成 果 图，调查 地 下 空 间 建 筑 栋，地 下 空 间 建 筑 面 积 约 万；年 度 布 设 控 制 点 点，布 设 图 根 导 线 条 点，图 根 支 导 线 点；完 成 幅 地 下 空 间 设施 普 查 成 果 图，调 查 地 下 空 间 建 筑 栋，地 下 空 间 建 筑
8、面 积 约 万。地 下 空 间 测 绘 外 业 一 体 化 体 系地 下 空 间 设 施 普 查 在 全 国 兴 起 较 晚，年 时 尚 无成 熟 的 地 下 空 间 设 施 普 查 相 关 规 程，且 无 可 参 照 的 作 业模 式 和 体 系。广 州 市 经 过 年 年 度 城 市 地 下空 间 设 施 普 查 及 测 绘 项 目 的 试 验 与 实 践，将 工 作 梳 理 为四 个 方 面 的 工 作 内 容，形 成“地 下 空 间 资 料 收 集 分 析 外业 普 查 测 绘 采 集”外 业 一 体 化 的 作 业 体 系（见 图）。地 下 空 间 资 料 收 集 分 析单 建、附
9、建 的 各 类 地 下 空 间 规 划、施 工、建 设 及 投 入使 用 的 过 程 中 都 经 过 多 部 门 审 查 审 批 管 理，都 会 归 档 不同 深 度、角 度 的 图 册 及 文 本 档 案。外 业 普 查 测 绘 采 集根 据 广 州 市 地 下 空 间 测 绘 技 术 规 程 中 各 类 地 下空 间 数 据 结 构 要 求、地 下 空 间 设 施 分 类 体 系、地 下 空 间 建筑 地 建 标 识 码 的 编 码 规 则，现 场 调 查 测 绘 采 集 到 地 下 空间 信 息。由 于 作 业 地 点 分 散，本 项 目 采 用 技 术 布 设 图 根 控 制 点 作
10、为 首 级 控 制 点，在 此 基 础 上 引 测图 根 导 线 采 集 地 下 空 间 设 施 轮 廓 点，出 入 口 及 通 道 的 高度 和 宽 度 数 据 则 使 用 手 持 测 距 仪 直 接 量 取。第 卷 第 期 年 月 山 西 建 筑 统 一 加 工 处 理 拓 扑 关 系 检 查 属 性 检 查 图 形 检 查 不 合 格 合 格 地 下 空 间 数 据 整 理 加 工 地 下 空 间 C A D 数 据 质 量 检 查 数 字 化 成 图 图 幅 接 边 图 件 编 制 属 性 录 入 图 形 补 充 数 字 化 地 形 图 修 测 地 下 空 间 属 性 采 集 地 下
11、空 间 数 据 补 测 野 外 数 据 采 集 技 术 培 训 电 子 化 扫 描 矢 量 化 工 作 底 图 电 子 版 资 料 纸 质 版 资 料 从 各 专 业 部 门 收 集 的 地 下 空 间 资 料 基 础 地 形 图 处 理 转 换 数 据 标 准 和 技 术 规 范 提 取 地 下 空 间 数 据 1 5 0 0 基 础 地 形 图 工 程 竣 工 图 1 5 0 0 地 形 图 图 1 城 市 规 划 地 下 空 间 设 施 普 查 及 测 绘 外 业 体 系 流 程 外 业 测 量 的 目 的 有 两 个：一 是 测 量 地 下 空 间 建 筑 各层 及 其 附 属 物 的
12、 空 间 位 置 属 性；二 是 通 过 外 业 测 量 检 核由 属 性 提 取 工 作 得 到 的 地 下 空 间 设 施 属 性。设 计 完 善 野外 调 查 表（见 图），通 过 现 场 调 查 的 方 式 核 实、补 充、更新 地 下 空 间 设 施 的 属 性，保 证 地 下 空 间 设 施 属 性 的 完 整性、现 势 性。图 2 地 下 空 间 设 施 野 外 调 查 表 地 下 空 间 建 筑 属 性 序 列 号 权 属 单 位 建 成 时 间 所 在 道 路 地 址 描 述 地 面 关 联 物 多 媒 体 照 片 备 注 地 层 U 1 U 2 顺 序 号 1 2 顺 序
13、号 1 2 地 层 高 程 最 大 净 空 高 设 施 总 数 主 要 类 型 备 注 高 程 宽 度 高 度 朝 向 备 注 所 在 地 层 设 施 名 称 与 方 位 物 的 关 系 备 注 地 层 属 性 出 入 口 属 性 地 下 空 间 设 施 属 性 普 查 测 绘 人 员 持 介 绍 信 和 工 作 证 与 地 下 空 间 建 筑 管理 人 员 沟 通 取 得 同 意 后 在 外 业 现 场 对 每 一 个 地 下 空 间 设施 的 各 种 属 性 信 息 进 行 采 集、记 录（见 图），并 拍 照，属性 信 息 记 录 在 地 下 空 间 设 施 野 外 调 查 表 上。图
14、3 地 下 空 间 设 施 普 查 现 场 属 性 调 查 和 测 绘 地 下 空 间 设 施 的 可 视 化 表 达 技 术地 下 空 间 设 施 成 果 图 以 基 础 地 形 图 为 背 景，我 们 针对 颜 色 系 统、地 下 空 间 关 系 表 达、设 施 信 息 标 注 进 行 了 独特 的 设 计，使 得 地 下 空 间 设 施 成 果 数 据 更 形 象、更 直 观 和更 具 可 读 性（如 图，图 所 示）。U 1-U 6 U 1-U 4 U 1-U 2 3.9 7 4.1 0 4.8 0 配 广 州 富 力 丽 斯 卡 尔 顿 酒 店 U 2 U 1-U 3 U 6 U 3
15、 U 1 U 1 U 1 U 1 U 3 U 3 U 3 U 3 U 1-U 3-9.8 1 3.4 7-6.1 1 3.1 3-2.7 5 3.1 1 3.6 1 3.4 0-6.4 5 4.5 0-1.6 5 4.0 0 2.2 3 5.6 0 U 4 U 3 U 2 U 1-1 0.1 5 配 配 配 配 配 配 配 配 U 1 夹 广 州 国 际 金 融 中 心 U 1 U 2 U 3 U 4 图 4 地 下 空 间 颜 色 设 置 顺 序 和 设 施 信 息 标 注 方 式 示 例）按 照 地 下 空 间 建 筑 类 型 确 定 地 下 空 间 设 施 的 各 分层 面 的 填 充
16、颜 色。）同 一 类 分 层 面 不 同 空 间 层 用 该 颜 色 的 不 同 饱 和 度渐 变 表 示，渐 变 颜 色 由 浅 到 深 表 示 地 下 空 间 从 地 下 层 到 最 深 层（对 于 夹 层，颜 色 与 邻 近 层 一 致）。边 线颜 色 与 面 填 充 采 用 同 一 色 相，不 同 明 度 颜 色 表 示。）用 实 线 绘 制 地 下 空 间 建 筑 最 大 范 围 面，用 虚 线 表示 地 下 空 间 分 间 关 系。多 层 地 下 空 间 建 筑 重 叠 部 分 颜 色填 充 最 上 层 地 下 空 间 面 颜 色，并 用 边 线 内 推 虚 线 表 示 重叠 层
17、数，内 推 虚 线 使 用 相 应 空 间 边 线 颜 色。）设 计 了 独 特 的 多 层 地 下 空 间 设 施 信 息 标 注，图 面上 较 好 地 实 现 了 设 施 关 键 信 息 的 综 合 读 取，如 图 所 示。）为 突 出 表 示 地 下 空 间 设 施 要 素，地 形 图 可 采 用 灰色（）叠 加 表 示，并 做 适 当 化 简。作 业 平 台 软件 三 维 可 视 化 界 面 如 图 所 示。第 卷 第 期 年 月 胡 涂：地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体 系 研 究绘 图 信 息 工 作 空 间 操 作 窗 口 选 择 集 命 令
18、？更 多 选 项 与 设 置 选 择 后 执 行 处 理 脚 本 禁 止 鼠 标 动 态 不 捕 捉 按 住 S H I F T 键 拖 点 启 动 表 单 录 入 扩 展 属 性 广 州 地 下 空 间 常 规 建 筑 命 令 行 窗 口 点 名 称 坐 标 灰 色 显 示 高 亮 显 示 隐 藏 透 明 状 态 修 改 时 间 创 建 时 间 用 户 标 识 组 I D 对 象 I D 线 宽/m m 线 型 颜 色 层 名 符 号 类 型 特 征 描 述 特 征 编 码 对 象 名 称 基 本 属 性 导 航 过 滤 三 维 窗 口 操 作 窗 口 图 形 压 盖 属 性 重 置 加 载
19、 所 有 图 廓 地 形 图 设 置 帮 助 综 合 管 廊 人 防 建 筑 车 人 行 通 道 轨 道 交 通 常 规 建 筑 项 目 辅 助 设 置 视 图 工 具 处 理 地 下 空 间 编 辑 绘 图 文 件 点 序 号 三 维 窗 口 Z:0.000 Y:43 796.550 X:29 118.6 44命 令 行 窗 口 命 令 行 命 令 0.00m m 单 点 否 是 否 否 就 绪 数 据 监 理 窗 口 输 出 窗 口 属 性 编 辑 窗 口 Ep s 2012（广 州 地 下 空 间）-E:W o r k Fi l e s 广 州 地 下 空 间 广 州 地 下 空 间 常
20、 规 建 筑.e d b-广 州 地 下 空 间 模 板.m d t 界 面 风 格 图 5 作 业 平 台 软 件 三 维 可 视 化 界 面 DEFA U L T 1（255，0，0）管 理 窗 口 复 杂 环 境 下 的 地 下 控 制 测 量 技 术在 地 铁、综 合 管 廊 及 电 力 隧 道 中 开 展 地 下 空 间 设 施普 查 测 绘 时，地 下 空 间 建 筑 已 投 入 使 用 不 具 备 投 点 的 条件，地 面 控 制 与 地 下 控 制 之 间 的 联 系 测 量 须 采 用 联 系 导线 的 方 式 进 行。联 系 导 线 沿 各 层 之 间 的 楼 梯 布 设，
21、导 线往 返 转 折 多，控 制 点 间 距 短（在 左 右），对 中 误 差 和 照准 误 差 对 角 度 观 测 影 响 较 大。采 用 常 规 电 磁 波 测 距 导 线测 量 方 法 进 行 控 制 测 量 难 以 保 证 控 制 点 的 平 面 精 度。本项 目 开 展 复 杂 环 境 下 地 下 控 制 测 量 技 术 研 究，综 合 运 用 静 态 测 量 技 术、陀 螺 定 向 技 术、测 量 机 器 人 对 向 观测 技 术 等 开 展 控 制 测 量，解 决 了 这 类 地 下 空 间 建 筑 中 布设 控 制 点 的 精 度 问 题。地 铁 等 大 型 狭 长 地 下 空
22、 间 建 筑 的 控 制 测 量这 类 地 下 空 间 建 筑 规 模 大，车 站 出 口 多，区 间 长，需要 经 过 多 级 附 合 才 能 将 控 制 点 传 递 到 地 下。控 制 测 量 工作 包 括 静 态 测 量、水 准 测 量 和 电 磁 波 测 距 导 线 测量 等 工 作。）静 态 测 量。以 三 等 及 以 上 等 级 平 面 控 制 点 为 起 算，采 用 静 态 测 量 的 方 式 布 设 首 级 地 面 平 面 控 制 网。每 个 车 站布 设 两 个 相 互 通 视 的 四 等 平 面 控 制 点，作 为 车 站 联 系 导线 测 量 的 平 面 起 算 点。为
23、使 用 方 便，四 等 点 应 尽 量 布 设在 地 面，如 果 地 面 观 测 条 件 不 佳 则 布 设 在 车 站 附近 建 筑 物 的 楼 顶。）水 准 测 量。在 地 面 及 站 台 层 各 选 择 对 对 车 站 一 级 控 制点，以 二 等 水 准 点 为 起 算 布 设 三 等 水 准 附 合 线 路 测 量其 水 准 高 程，作 为 车 站 联 系 导 线、区 间 导 线 测 量 的 高程 起 算 点。）电 磁 波 测 距 导 线 测 量。地 铁 规 划 验 收 测 量 中 的 电 磁 波 测 距 导 线 包 括 车 站 联系 导 线、区 间 导 线、站 内 图 根 导 线
24、和 地 面 图 根 导 线。车 站 联 系 导 线。以 四 等 平 面 控 制 点 为 平 面 起 算，以 三 等 水 准 点 为 高程 起 算 沿 车 站 出 入 口 站 厅 层 站 台 层 站 厅 层 车 站出 入 口 布 设 车 站 联 系 导 线。车 站 联 系 导 线 点 应 选 择 在 便于 布 设 区 间 导 线 及 站 内 图 根 导 线 的 位 置 上。由 于 地 下 工程 的 特 殊 性，车 站 联 系 导 线 在 层 与 层 之 间 允 许 交 叉。车站 联 系 导 线 的 平 面 等 级 为 一 级，高 程 等 级 为 图 根 级。区 间 导 线。以 车 站 联 系 导
25、 线 点 为 平 面 起 算，以 三 等 水 准 点 为 高程 起 算 沿 地 铁 隧 道 布 设 区 间 导 线 作 为 地 铁 区 间 碎 部 测 量的 控 制 点。区 间 导 线 的 平 面 等 级 为 二 级，高 程 等 级 为 图根。当 区 间 导 线 边 数 超 过 条 时 应 加 测 陀 螺 定 向 边 以保 证 导 线 的 精 度。站 内 图 根 导 线。以 车 站 联 系 导 线 点 为 起 算 点 在 车 站 各 层 内 布 设 附 合图 根 导 线 或 图 根 支 导 线 作 为 测 量 车 站 主 体 及 车 站 地 下 附属 设 施 的 控 制 点。电 力 隧 道、综
26、 合 管 廊 等 小 型 狭 长 地 下 空 间 建 筑的 控 制 测 量 方 案这 类 地 下 空 间 建 筑 的 显 著 特 征 是 出 入 口 狭 小，从 地面 至 地 下 需 经 过 层 楼 梯，楼 梯 长 度 短 转 折 多。开 展 地 下空 间 设 施 普 查 工 作 是 一 般 不 具 备 投 点 的 条 件，只 能 采 用联 系 导 线 的 方 式 向 地 下 传 递 控 制。这 类 联 系 导 线 的 特 点是 边 数 多、边 长 短（左 右）。采 用 传 统 的 导 线 测 量角 度 闭 合 差 较 大（最 大 可 达），超 出 规 范 要 求。通 过 综合 运 用 静 态
27、 测 量 技 术、测 量 机 器 人 对 向 观 测 技 术、陀 螺 定 向 技 术，地 下 控 制 点 的 测 量 精 度 优 于 图 根 控 制 点的 精 度，满 足 地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 的 精 度 要 求（如 图 所 示）。）静 态 测 量。以 三 等 及 以 上 等 级 平 面 控 制 点 为 起 算，采 用 静 态 第 卷 第 期 年 月 山 西 建 筑 陀 螺 定 向 边 测 量 机 器 人 对 向 观 测 段 图 6 狭 长 地 下 空 间 建 筑 的 控 制 测 量 方 案 示 意 图 测 量 的 方 式 布 设 首 级 地 面 平 面 控 制 网。每 个
28、出 入口 布 设 两 个 相 互 通 视 的 四 等 平 面 控 制 点。）水 准 测 量。以 二 等 水 准 点 为 起 算 布 设 三 等 水 准 附 合 线 路 测 量 地面 控 制 点 的 水 准 高 程，首 级 高 程 控 制 点。）导 线 测 量。以 地 面 控 制 点 为 起 算 点 沿 出 入 口 楼 梯、隧 道 进 行 导线 测 量（如 图 所 示）。导 线 出 入 楼 梯 段 应 采 用 测 量 机 器人 对 向 观 测 法 观 测。图 7 导 线 对 向 观 测 法 测 量 方 案 示 意 图）陀 螺 定 向 测 量。导 线 地 下 段 两 端 采 用 陀 螺 全 站 仪
29、 进 行 陀 螺 定 向 测量。当 导 线 边 数 较 多 时 在 导 线 中 间 也 适 当 加 测 陀 螺 定边，确 保 控 制 点 点 位 中 误 差 满 足 规 范 要 求。结 论）建 立 了 地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体系，分 析 了 地 下 空 间 设 施 普 查 现 场 属 性 调 查 和 测 绘 的 要点，设 计 了 城 市 地 下 空 间 测 绘 工 作 野 外 调 查 表。）研 发 的 地 下 空 间 设 施 的 可 视 化 表 达 技 术 增 强 了 地下 空 间 设 施 成 果 数 据 的 形 象 性、直 观 性 及 可 读 性
30、。）综 合 运 用 静 态 测 量 技 术、陀 螺 定 向 技 术、测量 机 器 人 对 向 观 测 技 术 等 开 展 控 制 测 量，可 有 效 解 决 复杂 条 件 下 地 下 空 间 建 筑 中 布 设 控 制 点 的 精 度 问 题。参 考 文 献：宋 仁 波，朱 瑜 馨，郭 仁 杰，等 基 于 多 源 数 据 集 成 的城 市 建 筑 物 三 维 建 模 方 法 自 然 资 源 遥 感，（）：刘 方 文 地 形 图 测 绘 中 网 络 测 量 坐 标精 度 校 验 技 术 研 究 测 绘 与 空 间 地 理 信 息，（）：，赵 文 普，刘 钰，吴 晓 春，等 利 用 高 分 七 号 卫 星 开展 立 体 测 图 精 度 验 证 测 绘 科 学，（）：，周 火 生，王 斌 城 市 分 区 基 准 框 架 向 转 换 模 型 适 用 性 及 精 度 分 析 城 市 勘 测，（）：张 立 伟 空 地 一 体 化 测 绘 技 术 在 山 区 地 质 灾 害 调查 中 的 应 用 研 究 城 市 勘 测，（）：，（，）：，：，：；第 卷 第 期 年 月 胡 涂：地 下 空 间 设 施 普 查 测 绘 数 据 外 业 一 体 化 体 系 研 究
