廣西大廠礦田車河區(qū)二等水準(zhǔn)測量控制網(wǎng)的建立

黃彬 劉振承

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廣西大廠礦田車河區(qū)二等水準(zhǔn)測量控制網(wǎng)的建立

黃彬 劉振承

(廣西二一五地質(zhì)隊有限公司 廣西柳州 545006)

此次測量所使用儀器為Dini03數(shù)字水準(zhǔn)儀，通過對廣西大廠礦田車河區(qū)二等水準(zhǔn)測量控制網(wǎng)的成果進(jìn)行分析,結(jié)果表明:通過高程擬合方式獲得的E級GPS控制網(wǎng)的高程能達(dá)到四等水準(zhǔn)精度，故廣西大廠礦田E級GPS控制網(wǎng)擬合高程精度可靠，滿足工程測量要求。

數(shù)字水準(zhǔn)儀 二等水準(zhǔn) 控制網(wǎng) 高程擬合

1 引言

由于大廠礦田在五六十年代所建的控制網(wǎng)已基本遭到嚴(yán)重的破壞，已無法滿足礦山基礎(chǔ)測量工作的要求，為配合國家新一輪大規(guī)模找礦的需求，在礦區(qū)內(nèi)先后建立了首級D級控制網(wǎng)和加密E級控制網(wǎng)，所有未知控制點的高程都是通過高程擬合的方式求解，為了檢核擬合高程的精確度，本單位使用了美國天寶的Dini03數(shù)字水準(zhǔn)儀引測水準(zhǔn)，采用閉合水準(zhǔn)線路測量，經(jīng)內(nèi)業(yè)平差后與擬合高程進(jìn)行對比分析,精度滿足礦山測量需求。

2 工程概況

大廠礦田控制網(wǎng)二等水準(zhǔn)測量項目布設(shè)成環(huán)線，由廣西南丹縣車河鎮(zhèn)八步屯1113號點往測，沿著河池－南丹二級公路往北行進(jìn)，沿途經(jīng)過八步村莊、車河鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)、灰?guī)X村等，測至E06號點后返測回1113號點，全長約20 km。地勢總體起伏大，屬于山區(qū)地貌。環(huán)線內(nèi)二級公路道路狹窄、交通比較擁擠車來人往，加上現(xiàn)正值夏季多雨水，給測量工作帶來一定的困難，給測繪人員的安全帶來了一定的隱患。根據(jù)已知的水準(zhǔn)原點、設(shè)計文件以及《測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定》,確定最佳的水準(zhǔn)網(wǎng)和水準(zhǔn)線路進(jìn)行布設(shè)。測區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)使水準(zhǔn)點基點按照不大于2 km設(shè)置一個的規(guī)則進(jìn)行設(shè)置，沿線布設(shè)水準(zhǔn)基點12個。

選水準(zhǔn)線路時，盡量沿坡度較小的公路、大路進(jìn)行，避開土質(zhì)松軟的地段，盡量避免通過大的河流和湖泊等障礙物；選點時點位地基堅實穩(wěn)定、安靜僻靜，便于長期保存和觀測。水準(zhǔn)點位選好后，做好點位標(biāo)記，繪制點之記及相應(yīng)的水準(zhǔn)線路圖。用L1表示水準(zhǔn)路線名稱，Z表示水準(zhǔn)路線間歇點，“xx”表示數(shù)字編號，編號順序由西向東。

3 水準(zhǔn)測量程序

將水準(zhǔn)尺立于已知高程的水準(zhǔn)點上作為后視，水準(zhǔn)儀置于施測路線附近合適位置，在施測路線的前進(jìn)方向上取儀器至后視大致相等的距離放置尺墊，在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺作為前視。觀測員將儀器用圓水準(zhǔn)器粗平后瞄準(zhǔn)后視標(biāo)尺，用微傾螺旋將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀后視讀數(shù)至毫米。調(diào)轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前視標(biāo)尺，再次將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀前視讀數(shù)至毫米。記錄員根據(jù)觀測員的讀數(shù)在手簿中記錄相應(yīng)數(shù)字，并立即計算高差。此為第一站的全部工作。

第一站結(jié)束后，記錄員通知標(biāo)尺員向前轉(zhuǎn)移，并將儀器遷至第二測站。此時，第一測站的前視點成為第二測站的后視點。依第一測站相同的工作程序進(jìn)行第二測站的工作。依次沿水準(zhǔn)路線方向施測直至全部路線觀測完為止。

4 外業(yè)水準(zhǔn)觀測

(1) 觀測方式

本測段全長約20 km，共計分為12個區(qū)段，采用單路線往返觀測，一條路線的往返測必須使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點尺承，沿同一路線進(jìn)行，同一觀測段的往返測分別在上午或下午儀器成像清晰穩(wěn)定時進(jìn)行。

每一測段的觀測采用后-前-前-后的觀測方法進(jìn)行。觀測前先將儀器放置在測量環(huán)境中半小時，觀測過程中水準(zhǔn)尺必須用尺撐穩(wěn)定并使上下兩個氣泡居中，方可施測，選擇地面堅固沉降小的地方并踩實尺墊，嚴(yán)禁在未完成觀測時擅自移動尺墊。

(2) 測站設(shè)置

測站視線長度、前后視距差及視線高度符合表1要求:

表1

等級儀器型號視線長度(m)前后視距差(m)任一區(qū)段前后視距差累計(m)視線高度(下絲讀數(shù))(m) 二等天寶DiNi03電子水準(zhǔn)儀≤50≤1.0≤3.0≥0.3

(3) 限差要求

往返高差不符值、閉合環(huán)差和檢測高差較差的限差不超過表2：

表2

等級測段、區(qū)段、路線往返測高差不符值(mm)符合線路閉合差(mm)環(huán)閉合差(mm)檢測已測測段高差之差(mm) 二等4446

K-測段、區(qū)段或線路長度，km L-閉合線路長度，km

F-環(huán)線長度，km R-檢測測段長度，km

5 內(nèi)業(yè)平差計算

外業(yè)觀測結(jié)束后，立即進(jìn)行每公里水準(zhǔn)測量偶然誤差計算、全中誤差計算和符合線路閉合差計算，外業(yè)高差和概略高程差的編算，計算外業(yè)高差和概略高程差時，加入相應(yīng)的高差改正值。

（1）偶然中誤差應(yīng)按下式估算：

式中：

（2）經(jīng)內(nèi)業(yè)閉合差計算及各項改正的計算后水準(zhǔn)線路各個間歇點的水準(zhǔn)高程，計算過程中首先按公式：HAB= Σ a - Σ b求出各個測段高差，然后各測段改正數(shù)再按本測段與總線路長成正比的關(guān)系進(jìn)行改正，平差結(jié)果如表3：

表3：平差計算表

6 結(jié)果分析

本次二等水準(zhǔn)測量全長共19.74 km，共計分為12個區(qū)段，采用單路線往返觀測，閉合線路閉合差為16.7mm，限差允許值為17.77mm，符合限差,達(dá)到二等水準(zhǔn)測量精度要求。經(jīng)平差計算后，得出E級控制網(wǎng)中控制點E06的水準(zhǔn)高程為452.496m，而控制點E06通過多項式曲面擬合法中的二次曲面擬合法得到的高程為452.461m，兩值相差為△=3.5cm；依據(jù)《國家三四等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GBT12898-2009可知，該控制網(wǎng)三等水準(zhǔn)測量（山地地區(qū)）限差為：±15=4.71cm；四等水準(zhǔn)測量（山地地區(qū)）限差為：±25=7.85cm(L為閉合環(huán)線路長)，通過對比得出△=3.5cm均優(yōu)于三四等水準(zhǔn)測量（山地地區(qū)）限差要求。故廣西大廠礦田E級控制網(wǎng)擬合高程精度可靠，滿足工程測量要求。

7 結(jié)束語

本次測量的水準(zhǔn)路線有些測段地勢落差較大，但在測量過程中嚴(yán)格按照二等水準(zhǔn)測量的限差技術(shù)規(guī)范來操作，使得每一個測段的往返高差不符值均能在限差范圍內(nèi)，最終使得整條水準(zhǔn)線路的誤差能滿足允許限差以內(nèi)，經(jīng)過對比分析：合理地選取已知水準(zhǔn)點作為起算數(shù)據(jù)，經(jīng)平差擬合后是可以獲得較高精度的高程，為礦山工程測量提供可靠的高程數(shù)據(jù)。

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