連云港市應(yīng)急水源地工程（薔薇湖水庫）整體控制網(wǎng)與局部控制網(wǎng)的精度分析比較

劉婷 于政委 宋力 尹飛

摘 要：大面積施工區(qū)域控制網(wǎng)布設(shè)內(nèi)業(yè)計算中常采用清華山維平差軟件平差。清華山維平差軟件實際操作中存在一些典型問題，比如無法重復(fù)輸入邊長，不能遺漏角度，難以便捷地輸入內(nèi)業(yè)角度和邊長數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果容易出現(xiàn)問題。連云港市應(yīng)急水源地工程（薔薇湖水庫）施工控制網(wǎng)布設(shè)中將施工區(qū)整體控制網(wǎng)布設(shè)成幾個局部控制網(wǎng)，分別計算整體控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)的平差，設(shè)置兩者之間的共用邊，并對共用邊上的待定點進(jìn)行計算，比較待定點坐標(biāo)，對整體控制網(wǎng)在大范圍施工區(qū)域布設(shè)成局部控制網(wǎng)的可行性進(jìn)行進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵詞：整體控制網(wǎng)；局部控制網(wǎng)；平差計算；點位誤差；精度分析

中圖分類號：TV523文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1 工程概況

本文以連云港市應(yīng)急水源地工程（薔薇湖水庫）平面控制網(wǎng)為例，按照施工區(qū)域的功能區(qū)域不同分成幾部分將整體控制網(wǎng)設(shè)置成局部控制網(wǎng)，計算整體控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)的平差，通過設(shè)置兩者的共用邊并對共用邊待定點進(jìn)行計算，比較待定點的坐標(biāo)情況，對整體控制網(wǎng)在大范圍施工區(qū)域布設(shè)成局部控制網(wǎng)的可行性進(jìn)行進(jìn)一步分析。

連云港市應(yīng)急水源地工程（薔薇湖水庫）位于連云港市海州區(qū)錦屏鎮(zhèn)、東海縣張灣鄉(xiāng)境內(nèi)，占地約4402畝，工程總投資約14億元，為連云港市2013年度十大民生工程之首。

工程主要分為取水工程和庫區(qū)工程兩大部分。取水建筑物主要包括取水涵閘、取水泵站及引水渠；庫區(qū)共分為Ⅰ預(yù)處理區(qū)、Ⅱ復(fù)合濕地凈化區(qū)、Ⅲ沉水植物區(qū)、Ⅳ深度凈化區(qū)等4個功能區(qū)，主要由外圍大堤、內(nèi)部隔堤、進(jìn)水渠、配水渠、收集渠、控制閘、配水閘、溢流堰、導(dǎo)流堰、箱涵、出水閘等建筑物組成。水庫有效庫容約650萬m3，工程占地面積大，施工內(nèi)容多樣。

2 控制網(wǎng)的布設(shè)

本工程施工區(qū)圖根加密控制網(wǎng)共有13個已知點，布設(shè)99個待定點（加密點），整體控制網(wǎng)成南北向分布，控制點分布在控制網(wǎng)的上、中、下三個位置，分布均勻，采用清華山維平差軟件平差。

2.1 整體控制網(wǎng)布設(shè)

整體控制網(wǎng)目標(biāo)為薔薇湖水庫整個施工區(qū)域，其中已知點13個，計算13個點平差，并選待定點99個。在控制網(wǎng)的上中下三個位置布設(shè)控制點，保證分布均勻，得到如下圖所示的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。

2.2 局部控制網(wǎng)布設(shè)

按照控制網(wǎng)的分布將全施工范圍內(nèi)測區(qū)分成三部分分別做好局部控制網(wǎng)的布設(shè)工作，要保證在局部控制網(wǎng)的四周均勻地布設(shè)已知控制點。選擇三個局部控制網(wǎng)間一條邊作為共同邊來對待定點坐標(biāo)進(jìn)行計算和比較，從而提高局部控制網(wǎng)的精度，保證科學(xué)合理地布設(shè)局部控制網(wǎng)。整體控制網(wǎng)的最上部設(shè)置局部控制網(wǎng)1，7個已知點合理分布在整個控制網(wǎng)的四周，同時設(shè)置待定點15個，局部控制網(wǎng)1和局部控制網(wǎng)2的共用點共計5個，分別為C001、C002、C009、C020、C021。

整體控制網(wǎng)的中間位置設(shè)置局部控制網(wǎng)2，網(wǎng)中已知點共計7個，在控制網(wǎng)的四周布設(shè)，設(shè)置待定點48個，局部控制網(wǎng)1和局部控制網(wǎng)2的共用待定點共計5個，分別為C001、C002、C009、C020、C021。局部控制網(wǎng)2和局部控制網(wǎng)3的共同待定點為5個，分別為C069、 C070 、C071 、C072、 C073。

整體控制網(wǎng)的最下面設(shè)置局部控制網(wǎng)3，其中已知點為8個，在控制網(wǎng)的四周均勻分布，待定點設(shè)置46個，局部控制網(wǎng)2和局部控制網(wǎng)3共用待定點共計5個，分別為C069、 C070 、C071 、C072、 C073。

3 控制網(wǎng)精度分析

3.1 控制網(wǎng)閉合差和點位誤差精度分析

通過兩個方面可以確定控制網(wǎng)內(nèi)頁精度情況，一個是閉合差計算，另一個是平差計算。計算閉合差過程中需要對閉合差角度和全長相對閉合差進(jìn)行計算。本工程按照二級圖根導(dǎo)線要求計算閉合差和全長相對閉合差，角度閉合差為±40√n，如果實際數(shù)值超出了這個標(biāo)準(zhǔn)那么用“*”號標(biāo)記在閉合差序號下方，要求全長相對閉合差控制在±1/3000以內(nèi)。平差計算常常采用的是“丹麥法”計算方式，跌達(dá)次數(shù)至少為2，也就是一級圖根和二級圖根應(yīng)當(dāng)分別控制在0.000848和0.001414以內(nèi)，最大點位誤差和點間誤差應(yīng)當(dāng)控制在0.05m以內(nèi)。

在本工程中，整體控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)的閉合差精度和最大點位誤差經(jīng)過計算和統(tǒng)計得到如表1所示結(jié)果。

通過表1能夠發(fā)現(xiàn)，無論是整體控制網(wǎng)還是局部控制網(wǎng)都滿足可控制網(wǎng)精度方面的規(guī)定，其中局部控制網(wǎng)3的m（d.mmss）值最小，說明測角誤差較小的是局部控制網(wǎng)3，該控制網(wǎng)有著較高角度觀測精度，促使該區(qū)域網(wǎng)精度高于其他局部控制網(wǎng)。

3.2 控制網(wǎng)坐標(biāo)分析

當(dāng)控制網(wǎng)精度能夠達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求可以輸出保存網(wǎng)的測量成果，制定成果表，其中主要內(nèi)容為統(tǒng)計頁、觀測值、精度表、坐標(biāo)。本工程測量后得到如表2所示共用點坐標(biāo)值。

通過表2能夠發(fā)現(xiàn)，將整體控制網(wǎng)作為基準(zhǔn)對三個局部控制網(wǎng)的共用點坐標(biāo)值進(jìn)行比較能夠發(fā)現(xiàn)，控制網(wǎng)有著非常接近的坐標(biāo)，其誤差基本控制在01mm，大多坐標(biāo)差較小，其中最大的偏差值為C001的Y值，偏差值為2mm，說明從整體上來看控制網(wǎng)能夠滿足測量規(guī)定要求。

通過表3能夠發(fā)現(xiàn)，以整體網(wǎng)坐標(biāo)作為對照觀察三個局部控制網(wǎng)的坐標(biāo)值發(fā)現(xiàn)，局部控制網(wǎng)2和整體控制網(wǎng)的X值沒有出現(xiàn)偏差，但是Y值存在一定偏差，控制在12mm，局部控制網(wǎng)3和整體控制網(wǎng)的X坐標(biāo)值存在偏差，數(shù)值在12mm之間，Y坐標(biāo)軸無偏差，綜上能夠滿足工程項目需要。

4 結(jié)語

局部控制網(wǎng)具有很多優(yōu)勢，比如無需大量的外業(yè)觀測，可以便捷地輸入內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，能夠?qū)⑤斎脲e誤率降低。本文以連云港市應(yīng)急水源工程為例，比較分析了整體控制網(wǎng)和局部控制網(wǎng)在測量過程中其精度和坐標(biāo)情況，結(jié)果表明，在角度閉合差和全長相對閉合差滿足精度要求的情況下局部控制網(wǎng)的坐標(biāo)比整體控制網(wǎng)的偏差小，可以達(dá)到細(xì)部測量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。通過比較能夠發(fā)現(xiàn)，將局部控制網(wǎng)應(yīng)用于大范圍施工區(qū)的測區(qū)范圍這一方法可行。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭永茂.淺談小城鎮(zhèn)地籍測量水平控制網(wǎng)的布設(shè)[J].中國測繪報，2009（3）：12.

[2]李照塔.全站儀測圖點位誤差分析[J].中國煤炭地質(zhì)，2010（22）：111113.

作者簡介：劉婷（1986），女，漢族，山東聊城人，工程師，主要從事工程建設(shè)及項目管理工作。