奧維地圖在城市軌道交通工程控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用

高帥 劉瑞敏 馬全明

摘要：城市軌道交通工程所有的測量工作均是以控制網(wǎng)的布設(shè)為基礎(chǔ)的，其點位布設(shè)的合理與否將直接對工程施工進度及質(zhì)量產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的控制網(wǎng)布設(shè)主要依賴于已有地形圖及實地踏勘收集的資料，但是這種布網(wǎng)方式的局限性因為城市化進程而變得越來越明顯。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展剛好能完美地解決此問題。本文在控制網(wǎng)布設(shè)的過程中引入奧維互聯(lián)網(wǎng)地圖，形成了一套有別于傳統(tǒng)軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)模式，并且在實際工程中進行了應(yīng)用，應(yīng)用結(jié)果顯示該方法不但可以大大提高軌道交通工程控制網(wǎng)布設(shè)的作業(yè)效率，同時因其網(wǎng)絡(luò)時效性的應(yīng)用，還可以大大減少作業(yè)人員的勞動強度。

Abstract： All the measurement work of urban rail transit engineering is based on the layout of the control network. The rationality of the layout of the point will directly affect the construction progress and quality of the project. The traditional control network layout mainly relies on the existing topographic maps and the data collected in the field， but the limitations of this kind of networking method become more and more obvious because of the urbanization process. The rapid development of Internet technology is just the perfect solution to this problem. This paper introduces the Orviet Internet Map in the process of control network layout， and forms a set of layout mode different from the traditional rail transit engineering control network， and it is applied in the actual project. The application results show that this method can not only greatly improve the operation efficiency of the traffic engineering control network， and the application of network timeliness can also greatly reduce the labor intensity of the operators.

關(guān)鍵詞：奧維地圖;控制網(wǎng);應(yīng)用

Key words： Ovi map;control network;application

中圖分類號：P228.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）09-0156-03

0 ?引言

在傳統(tǒng)的城市軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)過程中，多是采用1：500帶狀地形圖與現(xiàn)場實地踏勘相結(jié)合的方式進行控制點點位的選取，外業(yè)工作量過大。另外，由于很難對控制網(wǎng)進行整體布局，所布設(shè)的控制網(wǎng)點位分布、網(wǎng)形強度等也都受到很大的影響。伴隨互聯(lián)網(wǎng)時代的不斷發(fā)展，尤其是城市高清影像圖及云端技術(shù)在近年的不斷成熟，為傳統(tǒng)測繪作業(yè)模式提供了許多新的技術(shù)手段及思路。本文將奧維互動網(wǎng)絡(luò)地圖引入到城市軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)過程中，形成了一套有別于傳統(tǒng)控制網(wǎng)布設(shè)的新方法，并經(jīng)過工程實例進行驗證，取得了良好的效果，這對以后類似工程有很大的借鑒意義。

1 ?城市軌道交通工程控制網(wǎng)布設(shè)原則

1.1 衛(wèi)星定位控制網(wǎng)布設(shè)原則

①應(yīng)根據(jù)城市軌道交通線網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃方案，收集全市或線路沿線現(xiàn)有城市控制網(wǎng)的基礎(chǔ)測繪資料。踏勘后，應(yīng)對收集的資料進行分析研究，并根據(jù)建設(shè)需要和衛(wèi)星定位控制網(wǎng)技術(shù)要求分級進行衛(wèi)星定位控制網(wǎng)設(shè)計。

②衛(wèi)星定位控制網(wǎng)應(yīng)滿足城市軌道交通線路建設(shè)和運營對測量控制網(wǎng)的要求和需要，應(yīng)采用全市軌道交通控制點作為約束點，且不應(yīng)少于3個，并應(yīng)沿線路分布。衛(wèi)星定位控制網(wǎng)應(yīng)在隧道出入口、豎井、車站或車輛段附近設(shè)置控制點，在線路交叉和分期建設(shè)的線路銜接或換乘處宜布設(shè)2個以上的重合控制點。

③每個控制點應(yīng)分別通過獨立基線與至少兩個相鄰點連接?？刂凭W(wǎng)由一個或多個獨立基線閉合環(huán)構(gòu)成時，閉合環(huán)之間應(yīng)采用邊連接。每個閉合環(huán)獨立基線數(shù)不應(yīng)少于6條。

④衛(wèi)星定位控制點應(yīng)布設(shè)在施工變形影響區(qū)域以外利于長久保存、施測方便、便于擴展和聯(lián)測的地方，建筑上的控制點應(yīng)選在便于聯(lián)測的樓頂承重結(jié)構(gòu)上。

⑤控制點應(yīng)避開多路徑效應(yīng)影響，附近不應(yīng)有大面積的水域或?qū)﹄姶挪ǚ瓷浠蛭龔娏业牡胤?，與無線電發(fā)射裝置和高壓輸電線的間距應(yīng)分別大于200m和50m。

1.2 精密導線網(wǎng)布設(shè)原則

①精密導線網(wǎng)應(yīng)起閉于衛(wèi)星定位控制點，并沿線路方向敷設(shè)成附合導線、閉合導線或節(jié)點導線網(wǎng)的形式。

②精密導線網(wǎng)控制點間的附合導線的邊數(shù)宜少于12條，相鄰邊的短邊與長邊比例不宜小于1：2，最短邊長不宜小于100m。當附合導線路線較長時，宜布設(shè)結(jié)點導線網(wǎng)，結(jié)點間角度個數(shù)不應(yīng)超過8個。

③精密導線點布設(shè)在地面時，應(yīng)避開地下建（構(gòu)）筑物及管線布設(shè)在施工變形影響區(qū)域以外。當布設(shè)在建筑物頂上時，點位應(yīng)埋設(shè)在其主體結(jié)構(gòu)上，并便于與高等級點聯(lián)測和向下擴展的位置。

④導線點與導線點連接或者導線點與衛(wèi)星定位點之間連接時，觀測視線的垂直角不應(yīng)大于30°，并且視線離障礙物的距離不應(yīng)小于1.5m。

1.3 高程控制網(wǎng)布設(shè)原則

高程控制網(wǎng)的布設(shè)相較于平面控制網(wǎng)的布設(shè)而言，約束條件少，點位布設(shè)靈活，布網(wǎng)時應(yīng)主要把握以下原則：

①水準點應(yīng)該沿著城市軌道交通規(guī)劃和建設(shè)線路進行設(shè)計、布設(shè)，水準路線應(yīng)構(gòu)成附合線路、閉合線路或結(jié)點網(wǎng)。

②水準點應(yīng)選在受施工變形區(qū)外穩(wěn)固、便于尋找、保存和引測的地方，宜每隔4km埋設(shè)1個深樁或基巖水準點。每個車站、豎井及車輛段布設(shè)的水準點不應(yīng)少于2個。

2 ?奧維互動地圖簡介

奧維互動地圖是一個功能強大的互聯(lián)網(wǎng)地圖系統(tǒng)，該系統(tǒng)除了能提供傳統(tǒng)的導航定位服務(wù)外，還可以準確地實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的編輯轉(zhuǎn)換、自由繪制、Web互動等功能。它是一個集成了Google地圖、Bing衛(wèi)星圖、三維地圖等地圖圖件的多位一體化地圖導航互動系統(tǒng)，其具體狀況見表1。

3 ?奧維地圖在城市軌道交通工程控制網(wǎng)布設(shè)中的應(yīng)用

3.1 工程概述

紹興市城市軌道交通1號線包括主線及支線工程，其中主線工程起點為笛揚路站（不含），終點為鑒湖鎮(zhèn)站;支線工程起點為柯橋客運站，終點為站前大道站。1號線主線和支線工程線路總長31.3km，設(shè)車站23座，全部為地下站，其中換乘站5座。

3.2 技術(shù)設(shè)計

傳統(tǒng)的城市軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)對線路沿線的地形圖依賴較大，且工作量冗余復雜。借助奧維地圖提供的數(shù)據(jù)編輯存儲及數(shù)據(jù)導入導出等一系列強大功能，本文作者經(jīng)在實際工作中不斷摸索，形成了一套有別于傳統(tǒng)軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)方法，在該方法中內(nèi)外業(yè)相互結(jié)合、PC端和移動端互為輔助，將全部工作落實在奧維地圖這一電子數(shù)據(jù)平臺上，就可以有效地完成城市軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)，該控制網(wǎng)布設(shè)方法的設(shè)計思路與操作流程如圖1所示。

3.3 工程應(yīng)用實例

3.3.1 注冊工程賬號

為了實現(xiàn)工程項目的統(tǒng)一管理，首先需要在奧維地圖軟件中注冊賬號“紹興地鐵”，并建立“紹興1號線”圖層，統(tǒng)一對紹興市城市軌道交通1號線工程進行管理。

3.3.2 數(shù)據(jù)文件的建立與配準

為了在現(xiàn)場布設(shè)選點中能更直觀地了解到工程的設(shè)計線路和控制點位之間的相互位置關(guān)系，確保所布設(shè)的控制網(wǎng)點位能夠?qū)崿F(xiàn)對工程線路的全覆蓋，需要將AutoCAD版本格式的線路設(shè)計平面圖和紅線圖等嵌套到奧維地圖中疊加顯示，從而實現(xiàn)兩個平臺之間坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和配準。首先，在CAD設(shè)計圖中沿著線路均勻地選擇幾個關(guān)聯(lián)點，這些關(guān)聯(lián)點可以是明顯的地物點也可以是工程前期收集的平面控制點，并利用奧維地圖中的標簽功能將這些點準確地標記在奧維地圖上并提取其WGS84坐標系統(tǒng)下的關(guān)聯(lián)點點位坐標信息;然后通過CAD系統(tǒng)中點位坐標查詢功能提取以上關(guān)聯(lián)點位在工程施工坐標系統(tǒng)中的點位坐標信息，并將其編輯輸入到奧維地圖的關(guān)聯(lián)點管理界面中;最后依據(jù)相關(guān)轉(zhuǎn)換參數(shù)進行數(shù)據(jù)文件的解析配準，此相關(guān)轉(zhuǎn)換參數(shù)至少經(jīng)3個關(guān)聯(lián)點轉(zhuǎn)換而得。

3.3.3 設(shè)計線路的導入加載

經(jīng)解析配準后，可以將工程設(shè)計數(shù)據(jù)文件以.dxf的格式導入到在奧維互動地圖PC端，與此同時可以通過選擇與云端同步的方式將導入的對象添加至云端，添加完后打開移動端收藏夾，選擇已經(jīng)完成同步的云端數(shù)據(jù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移動端同步導入。（圖2）

3.3.4 展繪已知點

工程實施前，工程實施管理單位需要到市測繪主管部門申請查閱相關(guān)資料，收集工程線路沿線的高等級控制點的埋設(shè)位置及保存情況，然后將收集到的線路周邊高等級控制點展繪到奧維地圖上。本工程共收集到工程線路沿線高等級控制點10個（其中包括平面控制點6個，高程控制點4個），經(jīng)對點位進行現(xiàn)場實地踏勘核實，以上點位保存完好，無破損遺失情況且點位穩(wěn)定可靠，可以作為本工程的起算控制點使用。

3.3.5 外業(yè)選點布設(shè)

依據(jù)城市軌道交通工程線路控制網(wǎng)的布設(shè)原則，并結(jié)合前期已收集的高等級控制點及線路特點、站位信息等，首先在室內(nèi)PC端完成工程控制網(wǎng)的初步選點布設(shè)，然后將控制網(wǎng)的初步布設(shè)點位同步導入到手持移動端設(shè)備中進行現(xiàn)場選點埋設(shè)，外業(yè)作業(yè)過程中利用移動端設(shè)備的導航功能直接定位至擬布設(shè)點位，現(xiàn)場確認點位前后視通視情況，在確保布設(shè)點位安全易用、基礎(chǔ)穩(wěn)定的情況下，可以直接進行點位埋設(shè)。（圖3-圖5）

3.3.6 點位數(shù)據(jù)整理

控制網(wǎng)點位外業(yè)選點布設(shè)完成后，對所有外業(yè)布設(shè)時保存的點位信息及現(xiàn)場標識在PC端進行編輯整理，然后以.dxf文件的格式導出，從而實現(xiàn)對點位數(shù)據(jù)的匯總和編制點之記等工作。后期使用過程中可以直接調(diào)取，可以更加直觀了解控制點點位之間的相互位置關(guān)系、點位現(xiàn)場以及周邊環(huán)境的分布情況，不但能提高數(shù)據(jù)資料的獲取速度，也便于數(shù)據(jù)的保存。

4 ?結(jié)語

本文主要討論了一種基于奧維互動地圖的城市軌道交通工程控制網(wǎng)布設(shè)方法，并對奧維地圖的功能組成及工作原理進行了簡單介紹。經(jīng)工程實例應(yīng)用驗證，該方法省去了很多數(shù)據(jù)編輯之間的繁瑣工作，將城市軌道交通工程控制網(wǎng)的布設(shè)工作全部落實在奧維地圖這一電子數(shù)據(jù)平臺上，大大簡化了工作量，提高了工作效率。同時，得益于網(wǎng)絡(luò)地圖的時效性優(yōu)勢，點位周邊環(huán)境的描述也更加準確可靠，工程質(zhì)量得以保證，該方法不但在軌道交通工程領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，對于道路等其他線狀工程控制網(wǎng)的布設(shè)工作也具有很高的參考價值。

參考文獻：

[1]秦長利.城市軌道交通工程測量[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2]GB/T 50308-2017，城市軌道交通工程測量規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2017.

[3]劉瑞敏，等.基于Google Earth的地鐵亦莊線GPS控制網(wǎng)布設(shè)[J].測繪通報，2008（11）：47-49.