城市建筑竣工測(cè)量的精度探討

孫立國(guó)

（哈爾濱市勘察測(cè)繪研究院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 概述

所謂城市建筑的竣工測(cè)量，就是在城市建筑工程竣工后，按照一定的城市建筑的規(guī)劃方案，對(duì)其進(jìn)行全方位的外觀和結(jié)構(gòu)測(cè)量的工作。測(cè)量中一般涉及的數(shù)據(jù)和信息有：建筑物的形狀、平面位置、建筑物的高度以及其與周邊建筑的界線關(guān)系等等?？⒐y(cè)量的結(jié)果可以為工程的竣工驗(yàn)收和等級(jí)評(píng)估提供有效的參考依據(jù)，也可以作為城市建筑工程的維護(hù)工作的原始資料來(lái)作為留檔。下文中，筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾卧跍y(cè)量的過(guò)程中保證測(cè)量結(jié)果的精度，獲得高質(zhì)量的測(cè)繪信息。

2 測(cè)量精度的質(zhì)量控制

2.1 竣工測(cè)量質(zhì)量控制的依據(jù)

竣工測(cè)量的質(zhì)量之所以重要，是因?yàn)闇y(cè)量的結(jié)果不僅關(guān)系著工程本身的質(zhì)量和形態(tài)，還對(duì)其作為城市規(guī)劃的工程項(xiàng)目的一部分的作用的發(fā)揮有著非常重要的影響?？刂瓶⒐y(cè)量的結(jié)果精度，是做好測(cè)量質(zhì)量管理的一個(gè)重要方面，一般來(lái)講，其質(zhì)量控制依據(jù)主要是《城市測(cè)量規(guī)范》和《工程測(cè)量規(guī)范》，但是由于城市建筑有著非常強(qiáng)的城市規(guī)劃性和地域性的特點(diǎn)，我們?cè)诳⒐y(cè)量的過(guò)程中，還要參照當(dāng)?shù)氐氖幸?guī)劃局對(duì)于建筑測(cè)繪工作提出的具體要求。對(duì)于竣工測(cè)量的質(zhì)量的最低要求是使其能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃、城市建設(shè)和城市管理提供所需的基礎(chǔ)地形圖和規(guī)劃管理信息。

2.2 精度控制的質(zhì)量要求（在1∶500比例尺的情況下）

根據(jù)我國(guó)的《城市測(cè)量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，一般情況下的城市建筑工程在測(cè)量后所繪制的地形圖中各種地標(biāo)和物體的位置實(shí)際差異，不得大于二十五厘米，相鄰兩個(gè)地標(biāo)或者物體的實(shí)際位置不得大于二十厘米。

為了滿足該精度標(biāo)準(zhǔn)，我們首先要根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合適的測(cè)量精度，測(cè)量精度過(guò)高雖然能夠得到較準(zhǔn)確的測(cè)量精度，但是其投入的不必要成本也會(huì)隨之增加，而測(cè)量精度過(guò)低則無(wú)法達(dá)到上述精度要求。所以，通過(guò)不斷的總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在測(cè)量前根據(jù)測(cè)量中涉及到的地標(biāo)和物體的重要程度對(duì)其分類，可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題。例如，在測(cè)量前，根據(jù)建筑工程的組成部件的重要性的差異將其地標(biāo)和物件分為：主要建筑物、次要建筑物和配套設(shè)施三類，然后對(duì)竣工驗(yàn)收的主體，也就是主要建筑物提高測(cè)量精度，1：500 比例尺下應(yīng)該為圖上±0.1mm、實(shí)際±5cm；而對(duì)于相對(duì)最不重要的建筑物的配套設(shè)施，采取相對(duì)低精度的測(cè)量，即滿足基本測(cè)量要求；對(duì)于重要程度居中的次要建筑物其測(cè)量精度的選擇也居中。

3 影響精度的干擾因素

隨著科技的發(fā)展，目前我國(guó)的建筑工程竣工測(cè)量工作中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字測(cè)量代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測(cè)量的轉(zhuǎn)變，所以，測(cè)量精度不會(huì)受到處理過(guò)程的影響，其干擾因素主要是數(shù)據(jù)采集儀器的選擇和測(cè)量工作的外業(yè)作業(yè)水平。

3.1 測(cè)量精度分析

3.1.1 控制點(diǎn)精度分析

GPS控制網(wǎng)：一般情況下，在進(jìn)行城市建筑工程的竣工測(cè)量時(shí)，多采用GPS技術(shù)布設(shè)測(cè)圖控制網(wǎng)，其在操作中可以省掉網(wǎng)點(diǎn)之間的連接環(huán)節(jié)，直接同國(guó)家控制點(diǎn)達(dá)到聯(lián)測(cè)，可以大大的提高測(cè)量效率。另外，GPS控制網(wǎng)對(duì)于待測(cè)建筑沒(méi)有邊長(zhǎng)和形狀方面的限制，適用于工程外觀較為復(fù)雜的建筑物，可以避免在測(cè)量過(guò)程中遺漏邊緣地區(qū)，形成測(cè)量死角。實(shí)踐中，筆者所在工程項(xiàng)目采用的是四等GPS技術(shù)作首級(jí)控制和加密測(cè)量，并利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)RTK完成了三級(jí)導(dǎo)線的測(cè)量任務(wù)，結(jié)果證明，該組合形式的各個(gè)控制點(diǎn)之間的位置誤差不超過(guò)兩厘米，滿足測(cè)量精度的要求。

GPS儀器：為了配合GPS控制網(wǎng)的布設(shè)，儀器的選擇也是非常重要的，RTK測(cè)量?jī)x作為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息的反饋儀器是必不可少的，除此之外，為了彌補(bǔ)其易受信號(hào)干擾和建筑物遮擋的缺陷，可以選擇1臺(tái)徠卡1202全站儀作為搭配。實(shí)踐證明，這種形式所得到的測(cè)量結(jié)果最大誤差為四厘米，符合精度要求。

淺議GPS誤差來(lái)源：GPS測(cè)量誤差按其生產(chǎn)源可分三個(gè)部分，首先，GPS信號(hào)的自身誤差(軌道誤差(星歷誤差)和 SA，AS 影響)；其次，GPS信號(hào)的傳輸誤差(太陽(yáng)光壓、電離層延遲、對(duì)流層延遲、多路徑傳播和由它們影響或其他原因產(chǎn)生的周跳)；再次，GPS接收機(jī)的誤差(鐘誤差、通道間的偏差、鎖相環(huán)延、碼跟蹤環(huán)偏差、天線相位中心偏差等)。在作業(yè)過(guò)程中，在GPS接收機(jī)滿足作業(yè)精度要求的情況下，測(cè)量的主要誤差源是多路徑誤差、周跳和點(diǎn)位的對(duì)中誤差。作業(yè)中應(yīng)盡量避免它們的發(fā)生并減少其誤差，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量三次以上，取平均值來(lái)減小誤差。

3.1.2 碎部點(diǎn)精度分析

上文中提到，在測(cè)量的過(guò)程中需要用到一臺(tái)徠卡全站儀，目前市面是上的徠卡全站儀的型號(hào)主要有1202，802，803等，現(xiàn)分析我們案例中使用的徠卡1202，其精度上述已提到過(guò)為：測(cè)角±2″，測(cè)距精度為 2mm±2mm，最大測(cè)程為3500m。而碎部測(cè)量精度同測(cè)距誤差及測(cè)角誤差有關(guān)系，由此碎部點(diǎn)位的中誤差會(huì)隨距離的變化情況而變化，實(shí)踐中在采用徠卡1202測(cè)量時(shí)，測(cè)角中誤差為m0=±2“2=2.8”。

而實(shí)踐中我們所得到的測(cè)量結(jié)果卻顯示，隨著測(cè)距的增大，測(cè)角和測(cè)量精度均由弱變強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碎步點(diǎn)±5cm的測(cè)量精度，而外部檢測(cè)的結(jié)果又都低于徠卡1202全站儀的±2″精度，因此，其產(chǎn)生原因主要是儀器整平問(wèn)題或者是人為操作誤差導(dǎo)致的。

3.2 提高外業(yè)作業(yè)水平

通過(guò)上文的分析，筆者認(rèn)為可以通過(guò)以下措施，來(lái)減少誤差，提高測(cè)量精度：

首先，要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)站次數(shù)，通常連續(xù)轉(zhuǎn)站不得超過(guò)3次。

其次，碎部測(cè)量棱鏡一定要到位，因?yàn)橐话憷忡R后部有螺旋結(jié)果，幾乎不可能將棱鏡立到位，也不可能直接將棱鏡的中心位置放置于房屋的角點(diǎn)，通常將棱鏡靠在房屋的角點(diǎn)上，這時(shí)采集到的坐標(biāo)實(shí)際上是棱鏡中心坐標(biāo)，而非房屋角點(diǎn)坐標(biāo)。一般情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，棱鏡的后背位置置于房屋角點(diǎn)時(shí)棱鏡是朝向儀器方向的，但是也有很多時(shí)候情況卻不這樣。這時(shí)，就不能把棱鏡看作一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，因?yàn)樗哂幸欢ǖ捏w積，這時(shí)，瞄準(zhǔn)棱鏡中心測(cè)出的坐標(biāo)將不是房屋角點(diǎn)的坐標(biāo)，需要采用角度偏心觀測(cè)。

再次，對(duì)稱邊長(zhǎng)度實(shí)地丈量不一致問(wèn)題。在進(jìn)行房屋實(shí)地勘丈時(shí)，有可能出現(xiàn)前后墻、左右山墻的現(xiàn)象，或者在施工圖中本應(yīng)對(duì)稱相等的邊出現(xiàn)不相等的情況，這就使得房屋變成了不規(guī)則的多邊形。這時(shí)就需要對(duì)勘丈數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再進(jìn)行繪圖和面積計(jì)算。對(duì)于誤差在規(guī)定范圍內(nèi)的取其對(duì)稱邊的平均值作為邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)。對(duì)于誤差超過(guò)限差的邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)檢查是不是測(cè)量不準(zhǔn)確的原因，如果確系不相等的，則根據(jù)勘丈結(jié)果進(jìn)行繪圖或面積計(jì)算。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，竣工測(cè)量工作不僅是對(duì)建筑施工單位質(zhì)量的檢驗(yàn)，更具有一定的法律意義，所以竣工測(cè)量的工作人員尤其是總負(fù)責(zé)人必須予以高度重視，選聘技術(shù)嫻熟、盡職盡責(zé)的測(cè)量工程師，選購(gòu)先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)建設(shè)施工單位測(cè)量工作質(zhì)量的監(jiān)控，通過(guò)操作其測(cè)量精度的方法來(lái)保證其法律效力和規(guī)劃管理價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。

[1]唐為剛.深度探討城市建筑規(guī)劃竣工測(cè)量實(shí)施方法[J].2011-01-13.

[2]張巾卓.建筑工程竣工測(cè)量質(zhì)量控制方式方法研究[J].2009-11-13.