淺談建設(shè)工程竣工測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)及科技展望

梁相國(guó)

（柳州市勘察測(cè)繪研究院 廣西柳州市 545000）

淺談建設(shè)工程竣工測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)及科技展望

梁相國(guó)

（柳州市勘察測(cè)繪研究院 廣西柳州市 545000）

建筑工程規(guī)劃驗(yàn)收是城鄉(xiāng)規(guī)劃管理部門(mén)對(duì)已批準(zhǔn)的建設(shè)工程進(jìn)行規(guī)劃監(jiān)督檢查的重要環(huán)節(jié)，本文結(jié)合我們生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)當(dāng)前竣工測(cè)量基本流程進(jìn)行介紹，并對(duì)竣工測(cè)量中的精度控制，關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)竣工測(cè)量的新技術(shù)進(jìn)行了一定的展望。

建設(shè)工程；竣工測(cè)量；三維

1 竣工測(cè)量的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 建筑物高度測(cè)量

對(duì)于建筑室內(nèi)、外地坪及正負(fù)零的高度應(yīng)從其控制點(diǎn)起算，所采用的實(shí)測(cè)方法主要是直接水準(zhǔn)或三角高程測(cè)量這兩種，若同一建筑物室內(nèi)地坪存在高差或具有較大占地面積時(shí)，可分別對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，針對(duì)地下室、地下車(chē)庫(kù)及人防工程應(yīng)測(cè)量其凈高?？芍苯硬捎檬殖譁y(cè)距儀、全站儀三角高程、免棱鏡全站儀等方法對(duì)建筑物的層高和總高度進(jìn)行兩次直接測(cè)量，并將兩次測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行比較，若較差＜10cm，可取兩次測(cè)量的平均值作為高度測(cè)量的最后結(jié)果，并在測(cè)量報(bào)告中將其和設(shè)計(jì)高度進(jìn)行比對(duì)，一般情況下，建筑物高度的計(jì)算主要以規(guī)范審批的要求為準(zhǔn)。

1.2 間距測(cè)量

間距測(cè)量所涉及的內(nèi)容比較廣，主要包括建筑物日照間距、建筑物退讓建設(shè)用地邊界和城市道路紅線距離、建筑物后退駁岸頂沿河一側(cè)的藍(lán)線等其它距離的測(cè)量。間距的測(cè)量主要采用鋼尺和或手持測(cè)距儀來(lái)進(jìn)行丈量，最少進(jìn)行兩次直接丈量，其兩次丈量結(jié)果的較差應(yīng)≤3cm。若遇到無(wú)法丈量的情況，可通過(guò)對(duì)細(xì)部坐標(biāo)進(jìn)行解析來(lái)計(jì)算建筑物間距，但要仔細(xì)檢查建筑物的細(xì)節(jié)之處，保證其準(zhǔn)確性，反算距離和實(shí)地距離測(cè)量結(jié)果相比較的差應(yīng)≤7+d/20cm（注：d為兩細(xì)部點(diǎn)間的距離，單位為m）。

1.3 建筑面積測(cè)量

建筑面積也稱為建筑展開(kāi)面積，主要是指一個(gè)建筑所有有墻體圍合成且包含墻體在內(nèi)的有頂空間的面積之和，在《建設(shè)工程規(guī)劃許可證》中明確規(guī)定了建筑面積的測(cè)算方法，將建筑個(gè)體作為一個(gè)測(cè)量單位，若是多層建筑，則進(jìn)行分層測(cè)算，其中需要單獨(dú)測(cè)算的有地下車(chē)庫(kù)、屋頂?shù)拈w樓、其它附屬設(shè)施用房面積。

①在對(duì)建筑物進(jìn)行面積測(cè)算之前，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目的施工圖進(jìn)行室內(nèi)審圖，其審核的主要內(nèi)容有：建筑物外輪廓是否和施工圖紙一致；建筑物的陽(yáng)臺(tái)、樓梯等細(xì)部結(jié)構(gòu)是否和施工圖紙一致；根據(jù)建筑物細(xì)部坐標(biāo)進(jìn)行間距測(cè)算，并將其和施工圖紙上的間距進(jìn)行比較；②對(duì)建筑物進(jìn)行實(shí)地丈量和復(fù)核，主要包括：要保證建筑物細(xì)部構(gòu)造和施工圖紙相符；通過(guò)鋼尺和手持測(cè)距儀對(duì)建筑物的內(nèi)外部間距及空間高度進(jìn)行實(shí)地丈量；在草圖上將距離、高度等標(biāo)注下來(lái)，制定建筑物各部位面積計(jì)算的有效方案。

1.4 面積計(jì)算方法

通過(guò)采用各種程序或軟件，對(duì)建筑物進(jìn)行橫、縱剖及縱剖和橫剖相結(jié)合等方法進(jìn)行建筑物各個(gè)部位面積的分解計(jì)算，最后再將其匯總，就是建筑物面積。除此之外，根據(jù)建筑報(bào)建審批的材料，可在竣工圖中對(duì)各部位的建筑面積進(jìn)行標(biāo)明，這樣對(duì)建筑面積進(jìn)行分類表示，有利于規(guī)劃管理人員對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的容積率、綠化率等技術(shù)性指標(biāo)進(jìn)行審核，據(jù)此可判斷出該項(xiàng)目是否存在違規(guī)的現(xiàn)象，并可準(zhǔn)確的將違規(guī)部位查找出來(lái)，在這種情況下，規(guī)劃管理人員可提供有效的處理意見(jiàn)或措施，以便違規(guī)建設(shè)行為的及時(shí)改正。

1.5 全面檢查及成果提交

對(duì)建筑物面積的計(jì)算結(jié)果要進(jìn)行全面自檢、互檢和專檢，重點(diǎn)檢查是否存在漏算或重復(fù)計(jì)算的現(xiàn)象，通過(guò)現(xiàn)有資料對(duì)建筑物的形狀及層數(shù)進(jìn)行審核，若在檢查中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，還要到建筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核對(duì)，從而保障建筑物面積計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 竣工測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 主要精度指標(biāo)

目前，為了保障竣工測(cè)量成果能夠在規(guī)劃監(jiān)督檢查中得到有效應(yīng)用，可將不同精度的指標(biāo)應(yīng)用在不同類型的地物要素中，一般情況下，地物可分為主要地物和次要地物這兩部分，其具體精度指標(biāo)如下：①主要地物點(diǎn)的點(diǎn)位精度和鄰近控制點(diǎn)點(diǎn)位精度相比，其二者之間的誤差應(yīng)≤5cm；②主要地物點(diǎn)之間間距的誤差應(yīng)≤±5cm；③竣工的建筑物室內(nèi)、室外的地坪高程標(biāo)記點(diǎn)，和相鄰控制點(diǎn)高程相比而言，其誤差應(yīng)≤±5cm；④對(duì)建筑物的樓層高進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要保證其誤差≤±3cm，建筑物的總高測(cè)量誤差應(yīng)≤±10cm；⑤次要地物點(diǎn)的測(cè)量精度介于1：200與1：500比例尺地形圖測(cè)量精度之間。

2.2 圖面表示內(nèi)容

全要素的采集除了地形外，還應(yīng)對(duì)以下要素進(jìn)行采集：

①名木古樹(shù)的坐標(biāo)采集；②地下人防設(shè)施的采集。在修測(cè)主城區(qū)地形時(shí)，可利用竣工地形的測(cè)量資料，不必進(jìn)行野外采集；③建筑物室內(nèi)地坪高程的采集。可專門(mén)設(shè)置支站測(cè)量，且保持變化儀器的高程和室內(nèi)測(cè)量數(shù)據(jù)較差≤2cm；④高壓電力線、電信線及熱力管線的采集。對(duì)導(dǎo)線寬度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)電壓等主要性質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，要特別注意的是測(cè)量高壓線時(shí)，只測(cè)兩側(cè)懸線的寬度，不測(cè)高度；⑤建筑物建筑高度的采集。測(cè)量至北側(cè)遮處的高程，在修測(cè)主城區(qū)地形時(shí)，了利用竣工地形資料，不必進(jìn)行野外采集。

2.3 圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

現(xiàn)階段，規(guī)劃管理系統(tǒng)建立的必要條件就是野外作業(yè)所采集的數(shù)據(jù)要和規(guī)劃地形圖數(shù)據(jù)采集編碼的標(biāo)準(zhǔn)要求相符合，在內(nèi)業(yè)對(duì)外業(yè)移交的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行接收后，需對(duì)每幅圖的空間和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，所采用的檢查方式主要是質(zhì)量檢查和人工數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的結(jié)合，并通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)軟件，將部分?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)檢功能體現(xiàn)出來(lái)，從而有效降低了人工工作量。

①對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容有：檢查其圖形要素是否完整，編碼是否正確；保證地形要素主要以點(diǎn)、線、面的形式存在；保證跨圖幅同一要素接邊數(shù)據(jù)的一致性；保證地形數(shù)據(jù)之間在邏輯上是一致的，并對(duì)地物構(gòu)面進(jìn)行嚴(yán)格封閉，不允許同一類型的地物面進(jìn)行相交。②對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容有：檢查地物屬性是否正確，要保證地物對(duì)象的正確性和完整性；檢查地物對(duì)象和自身屬性是否一致，防止出現(xiàn)和其自身屬性相矛盾的地物對(duì)象；將地物對(duì)象根據(jù)不同圖層進(jìn)行分類貯存，并保證其和圖層屬性的一致性，目前，部分商業(yè)測(cè)繪成圖軟件并不能滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查的功能，需要對(duì)其進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)擴(kuò)充。

3 三維竣工測(cè)量技術(shù)應(yīng)用展望

所謂的城市三維竣工測(cè)量主要是指在竣工地形圖測(cè)繪的基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)繪地下管線等信息進(jìn)行補(bǔ)充，將其數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加工后，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并對(duì)建筑物及道路設(shè)施的紋理進(jìn)行實(shí)地采集，通過(guò)三維建模軟件，如3DMAX等，根據(jù)相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，且將其導(dǎo)入三維規(guī)劃政務(wù)信心平臺(tái)的過(guò)程。通過(guò)三維竣工測(cè)量，有利于對(duì)城市三維模型庫(kù)的動(dòng)態(tài)進(jìn)行及時(shí)更新，保證所有獲取的數(shù)據(jù)都是準(zhǔn)確度極高的實(shí)地測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.1 地下管線測(cè)量

現(xiàn)階段，大部分城市所采取的城市地下管線普查的方式是對(duì)新近改造的片區(qū)進(jìn)行小范圍的局部普查，雖取得一定效果，但未能將管線數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性、準(zhǔn)確性充分表現(xiàn)出來(lái)。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，針對(duì)地下管線測(cè)量問(wèn)題，單單只通過(guò)采用管線物探技術(shù)是無(wú)法將其解決的，特別是管線測(cè)量中的疑點(diǎn)難點(diǎn)，為了保證地下管線資料的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，實(shí)施地下管線竣工測(cè)量制度對(duì)動(dòng)態(tài)更新具有重要意義。

3.2 城市三維建模

建筑物及道路設(shè)施的建模可通過(guò)數(shù)碼相機(jī)對(duì)實(shí)地紋理的采集，根據(jù)測(cè)繪竣工圖的尺寸通過(guò)3DMAX軟件進(jìn)行三維建模，并將紋理貼上。建筑物的地表及屋面可通過(guò)航片進(jìn)行，其三維建模的方式是匹配城市地表DEM法。

3.3 成果的應(yīng)用

在管理系統(tǒng)中，可根據(jù)實(shí)際測(cè)量的位置導(dǎo)入已經(jīng)完成的三維建筑模型，并通過(guò)三維規(guī)劃管理系統(tǒng)平臺(tái)，相關(guān)的規(guī)劃管理人員可獲得常規(guī)二維審批的要素信息，甚至在室內(nèi)盡可以查看竣工建筑物是否按照相關(guān)的規(guī)劃方案進(jìn)行施工，從而為規(guī)劃管理人員進(jìn)行日照間距和凈空的分析驗(yàn)收工作提供方便。

3.4 新技術(shù)的采用

可將以下新技術(shù)應(yīng)用在三維竣工測(cè)量中：三維激光掃描技術(shù)。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，三維已逐漸取代過(guò)去的二維，三維所表現(xiàn)出的直觀性是二維所不具備的，目前的三維激光掃描儀所測(cè)量的數(shù)據(jù)主要包括X，Y，Z點(diǎn)、R，G，B顏色及物體反色率的信息，這種全面信息給人一種物體在電腦里真實(shí)還原的感覺(jué)，比一般測(cè)量手段具有一定的優(yōu)越性，如圖1所示。

圖1

（1）當(dāng)面對(duì)較為復(fù)雜的建筑物時(shí)，三維激光技術(shù)就是凸顯出較大的優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)圖2）。

以柳州市的東堤路螺絲樓為例，如果使用常規(guī)的測(cè)量方法，全站儀對(duì)周邊地形施測(cè)，用免棱鏡模式對(duì)建筑的樓高和外墻造型進(jìn)行測(cè)量，外業(yè)所需要的時(shí)間為2～3d。而使用徠卡的HDS高清晰激光掃描進(jìn)行掃描，外業(yè)時(shí)間僅需2h的前提下，按照控制測(cè)量、點(diǎn)云掃描、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理并成圖、三維精細(xì)建模和提交竣工資料的專業(yè)流程。經(jīng)過(guò)檢測(cè)對(duì)比，基于三維激光掃描儀的竣工成果精度達(dá)到5cm。滿足竣工測(cè)量的技術(shù)要求（見(jiàn)圖3）。

圖2

圖3

（2）普通高像素的數(shù)碼相，可用作近景攝影測(cè)量的主要采集工具，并通過(guò)相應(yīng)軟件形成立體像，有利于提高三維建模的工作效率。

（3）采用ArcGISServer作為管理系統(tǒng)的平臺(tái)，能有效實(shí)現(xiàn)三維模型、矢量數(shù)據(jù)影像數(shù)據(jù)的疊加，在可在網(wǎng)上進(jìn)行瀏覽。

（4）采用.net、Java等語(yǔ)言進(jìn)行B/S結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的GIS應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

竣工測(cè)量是一種具有法律效力的特殊城市工程測(cè)量，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為空間數(shù)據(jù)采集提供了各種各樣的新方法和新手段，使三維空間數(shù)據(jù)獲取向著集成化、實(shí)時(shí)化、動(dòng)態(tài)化、數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。所以新的技術(shù)手段必將使竣工測(cè)量為規(guī)劃建設(shè)提供更可認(rèn)知的模型和規(guī)劃依據(jù)。

[1]《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8-99）[S].

[2]王利平.城市規(guī)劃管理中的建筑物竣工測(cè)量探討[J].山西建筑，2009（1）.

TU712

A

1004-7344（2016）20-0291-02

2016-6-5