控制網(wǎng)越級布設(shè)在澄城縣骨干供水工程項目中的應(yīng)用

李新興，焦杏杏

0 引言

澄城縣骨干供水工程項目位于澄城縣和白水縣境內(nèi)，輸水管線沿石堡川水庫總干渠、八支渠、八支一分支渠布設(shè)，工程起點為石堡川水庫總干渠4號洞口，末端為澄城縣上馬店村北，線路長度約44.1 km。

測區(qū)屬于旱塬溝壑地形，測區(qū)內(nèi)高差約210 m，工程沿線經(jīng)過溝壑20余處，溝深約70～90 m，較大溝壑有縣西河、長寧河、孔走河和縱目溝。

本項目首級控制網(wǎng)為四等，聯(lián)測控制點17個，加密控制網(wǎng)為五等，聯(lián)測控制點40個。根據(jù)項目本身的特性，布設(shè)首級控制網(wǎng)是為了滿足急需的地形圖測繪工作，加密控制網(wǎng)是在地形圖測繪完成后布設(shè)的，加密控網(wǎng)起算點與首級控制網(wǎng)相同，同時聯(lián)測首級網(wǎng)控制點4個作為檢核。

1 平面控制測量

1.1 外業(yè)觀測

（1）首級控制測量采用6臺華測GPS接收機按四等精度要求進行靜態(tài)觀測,以M134、M140、M1324為起算點，按邊連式布網(wǎng)，聯(lián)測布設(shè)的P1……P14樁志。全網(wǎng)共17點，共觀測4個時段，每個時段觀測時間不少于60分鐘，四等控制網(wǎng)布設(shè)見圖1。

（2）加密控制測量采用6臺華測GPS接收機按五等精度要求進行靜態(tài)觀測,以M134、M140、M1324為起算點，以P1、P4、P9、P13為檢核點，按邊連式布網(wǎng)，聯(lián)測布設(shè)的N1……N33樁志，全網(wǎng)共40點，與起算點M1324、M134、M140聯(lián)測的觀測數(shù)據(jù)借用首級控制網(wǎng)測量時的觀測數(shù)據(jù)，共觀測10個時段，每個時段觀測時間不少于45 min，五等控制網(wǎng)布設(shè)見圖2。

圖1 四等控制網(wǎng)布設(shè)圖

圖2 五等控制網(wǎng)布設(shè)

觀測過程中，作業(yè)人員嚴格整平儀器，每時段觀測前后各量取天線高一次(每次讀數(shù)3次)，兩次量高之差不大于3mm，并取其平均值作為最后的天線高，天線高數(shù)值取至mm。具體技術(shù)要求及參數(shù)設(shè)置按SL197-2013《水利水電工程測量規(guī)范》要求執(zhí)行。

1.2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

內(nèi)業(yè)采用華測CGO靜態(tài)處理軟件進行基線處理和平差計算，坐標(biāo)系統(tǒng)采用1980西安坐標(biāo)系，首級控制等級為四等，加密控制等級為五等。

1.2.1 首級控制網(wǎng)

基線解算完成后，利用華測CGO靜態(tài)處理軟件在WGS-84坐標(biāo)系下進行進行三維無約束平差，中央子午線為111°。無約束平差后，最弱邊為P10-P11，水平精度為1/407833，滿足SL197-201《水利水電工程測量規(guī)范》要求。

首級控制網(wǎng)約束平差時以M134、M140、M1324為約束點，中央子午線為111°，全網(wǎng)共組成同步環(huán)80個，異步環(huán)42個。約束平差最弱邊為P13-P14，最弱相對中誤差為1/1459482，最弱點為P3，最弱點位中誤差為0.0025 m。

1.2.2 加密控制網(wǎng)

加密控制網(wǎng)利用華測CGO靜態(tài)處理軟件在WGS-84坐標(biāo)系下進行進行三維無約束平差，中央子午線為111°。無約束平差后，最弱邊N26-N27，水平精度為1/76294，滿足SL197-2013《水利水電工程測量規(guī)范》要求。

加密控制網(wǎng)約束平差時以M134、M140、M1324為約束點，以首級控制點P1、P4、P9、P13為檢核點，中央子午線為111°，全網(wǎng)共組成同步環(huán)186個，異步環(huán)79個。約束平差最弱邊為N20-N21，最弱相對中誤差為1/202193，最弱點為N26，最弱點位中誤差為0.0026 m。

1.3 數(shù)據(jù)檢核及精度分析

（1）加密控制平差完成后與檢核點P1、P4、P9、P13比較結(jié)果見表1。

表1 加密控制平差完成后與檢核點P1、P4、P9、P13對比表

檢核結(jié)果參考SL197-2013《水利水電工程測量規(guī)范》中關(guān)于基本平面控制最弱相鄰點位允許中誤差為圖上±0.05mm的要求，均滿足規(guī)范要求。

（2）全站儀邊長檢測比較。平差完成后，平差成果反算邊長與全站儀實測邊長進行比較，見表2。

表2 平差成果反算邊長與全站儀實測邊長對比表

2 高程控制測量

高程采用1985國家高程系統(tǒng)，首級高程控制等級為四等，加密高程控制等級為五等，按照四等水準(zhǔn)精度要求施測。

水準(zhǔn)外業(yè)采用徠卡SPRINTER250M電子水準(zhǔn)儀進行觀測，內(nèi)業(yè)采用科傻水準(zhǔn)網(wǎng)平差軟件進行平差計算,平差結(jié)果應(yīng)符合SL197-2013《水利水電工程測量規(guī)范》要求。每天對儀器進行i角檢驗，當(dāng)i角小于20″時方可使用。

2.1 首級高程控制

在測區(qū)布設(shè)一條四等附合水準(zhǔn)線路，線路起閉于Ⅰ26-1、M134，聯(lián)測樁志 P1、P2、P3……P14，水準(zhǔn)線路長度為 64km，實測閉合差為-96.0 mm，允許閉合差為±160.0 mm，符合SL197-2013《水利水電工程測量規(guī)范》要求。

2.2 加密高程控制

在首級控制樁志之間布設(shè)五等附合水準(zhǔn)線路，分別聯(lián)測兩首級控制樁志之間的加密樁志，施測過程按照四等水準(zhǔn)精度要求進行。水準(zhǔn)路線及平差計算精度分析情況見表3。

表3 水準(zhǔn)路線布設(shè)及平差計算精度分析情況

3 測區(qū)GPS-RTK轉(zhuǎn)換參數(shù)求解

采用均勻分布于測區(qū)的 P1、P5、P8、P9、P10 和 P14 共 6 個控制點進行參數(shù)求解。最大平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差為0.001 m，最大高程擬合殘差為0.003 m，轉(zhuǎn)換殘差精度滿足《全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)測量（RTK）技術(shù)規(guī)范》中的圖根點測量，平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換殘差不大于圖上±0.07 mm，高程擬合殘差不大于1/12基本等高距的要求。

4 結(jié)論

根據(jù)以上首級控制、加密控制平差計算結(jié)果的精度分析、并與檢核點的比較，以及平差成果反算邊長與全站儀實測邊長的比較，均符合規(guī)范要求的精度。同時，測區(qū)GPS-RTK轉(zhuǎn)換參數(shù)求解也滿足規(guī)范要求的精度?？刂凭W(wǎng)越級布設(shè)在澄城縣骨干供水工程項目中是可行的。

[1]SL 197-2013，水利水電工程測量規(guī)范[S].中國水利水電出版社，2013.

[2]GB/T12898-2009國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[3]劉大杰,施一明,過靜增.全球定位系統(tǒng)的原理與數(shù)據(jù)處理[M]，同濟大學(xué)出版社,2006.

[4]劉經(jīng)南，葛茂榮。廣域差分GPS的數(shù)據(jù)處理方法及結(jié)果分析[J].測繪工程.2003.

[5]張正祿.工程測量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.