淺述城鎮地籍測量中控制測量工作的實施

張 恒,王 卓,司 巖,張雙寧

(遼寧省化工地質勘查院,遼寧錦州121000)

0 引 言

伴隨著城鎮建設的發展,一些城鎮原有的地籍測量數據已不能滿足未來的建設需要,各地區新的地籍測量工作已經相繼開展。地籍測量工作主要分為地籍控制測量與地籍要素測量兩個階段,其中地籍控制測量階段是重要的基礎階段,其成果直接影響整個地籍測量工作的質量,以某測區為例對地籍控制測量工作進行說明。

1 概況、資料與任務

1)測區地理位置:東經 121°42′～ 121°44′,北緯 39°05′～ 39°07′,控制測量作業區覆蓋測區 6 大街道所轄行政區域,面積約110km2。已知坐標:國家二等平面控制點 3 個“K1” 、“K2”、“K3” ,(當地平面坐標系統,采用1954坐標系的參考橢球參數,中央子午線為 121°30′00″,高斯投影),一等水準點 3 個“S1” 、“S2”、“S3”(1985國家高程基準)。

2)具體工作任務:

①布設首級平面控制網;

②布設首級高程控制網;

③布設E級圖根控制網。

2 控制網聯測起算點的要求依據

1)《全球定位系統(GPS)測量規范》的要求

①新布設的GPS網應與附近已有的國家高等級GPS點進行聯測,聯測點數不得少于3點。

②為求定GPS點在某一參考坐標中的坐標,應與該參考坐標系中的原有控制點聯測,聯測的點數不得少于3點。

2)《全球定位系統城市測量技術規程》的要求

①大、中城市的GPS網應與附近的國家控制點聯測,聯測點數不應少于3個點。小城市或工程控制網可聯測2～3點;

②為了求得GPS網點的正常高,應進行水準測量的高程聯測。高程聯測應采用不低于四等水準測量或與其精度相當的方法進行。平原地區,高程聯測點不宜少于5個點,并應均勻分布于網中丘陵或山地,高程聯測點應按測區地形特征,適當增加高程聯測點,其點數不宜少于10個點。

3 作業流程

遵循“由整體到局部,先控制后碎部”的測量基本原則,首先在測區內建立滿足精度與密度要求的首級控制網(平面、高程),再以首級控制網為基礎建立圖根控制網。

1)利用GPS定位技術布測首級平面控制網

①確認測區范圍,進行測區現場踏勘,根據主要街道分布情況選擇埋設首級控制點位置。具體工作:埋設24個新點,利用3個已知平面控制點和1個水準點,共布設28個首級控制點(注:新埋設點要選擇有利于進行GPS觀測的位置進行埋設)。

②利用“K1” 、“K2” 、“K3”3 個二等平面控制點做為起算點,使用“華測X90雙頻GPS接收機”采用外業靜態觀測方法對28個基本控制點進行GPS數據采集。外業觀測時采用木質三腳架安置天線,天線嚴密對中整平,對中誤差應不大于 3 mm,精度確認后再開機觀測,每時段觀測后各量取天線高一次,較差不大于3mm,天線定向標志指向正北。

③將接收機外業采集數據導入計算機,利用隨機軟件進行數據處理,各項精度指標滿足技術要求后,解算得出28個首級控制點平面坐標。數據采集的基本技術指標見表1。

表1 首級GPS數據采集基本技術指標統計表

圖1 首級控制網圖

2)利用水準測量技術布測首級高程控制網

①為滿足首級平面控制網進行高程擬合的需要,以國家一等水準點“S1” 、“S2” 、“S3”為起算點 ,布設5條四等水準測量路線,聯測17個基本控制點,聯測的基本控制點在控制網內分布均勻。水準測量使用DS3型自動安平水準儀和雙面木質水準標尺,觀測方法采用中絲讀數法,觀測要求:

*紅、黑面讀數差≤3mm;

*紅、黑面所測高差之差≤5mm;

*視線長度≤80m;

*前、后視距離差≤5m;

*前、后視距累積差≤10m。

②將水準觀測數據導入計算機,以“S1”、“S2”、“S3”為起算點,使用《平差易 2002》軟件 ,解算17個首級控制點高程,再利用17個首級控制點高程,使用GPS隨機軟件,依據首級平面控制網建立時外業采集的數據進行數據處理,采用GPS高程擬合方法,解算其它首級控制點高程。四等水準測量往返測高差不符值與環線閉合線的限差不超過規定。見表2。

表2 四等水準測量基本技術指標統計表

3)利用GPS定位技術布測E級圖根控制網

①為了方便后期細部測量的需要,根據作業區域建筑物密度大的特點需要在測區內布設“E”級圖根控制網(點)。注:相鄰圖根點邊長要控制在200～500m范圍內,最弱邊相對中誤差不低于1/1000,相鄰點保證有一個點通視;

②作業方法等同于首級控制網作業方法。數據采集的基本技術指標見表3。

表3 E級GPS數據采集基本技術指標統計表

圖2 四等水準路線圖

4)檢查

控制網布設完成后,使用全站儀對部分控制點進行檢查,可采用解析交會法、極坐標法等方法施測;使用全站儀對部分水準點進行檢查,可采用三角高程法施測。

5)控制點編號方法

為了便于計算機、全站儀等設備的錄入使用,控制點編號采用“1個大寫拉丁字母+3個阿拉伯數字”的方法,由4個字符組成。首級控制點名點采用“G”+“3個阿拉伯數字”,例如“G001”。圖根控制點點名采用“E”+“3個阿拉伯數字”,例如“E001”。有漢字名稱的控制點,可以采用漢字首位拼音字母做為控制點名,例如“ESS”表示漢字名稱“二三四”。

4 結 論

對某測區地籍控制測量作業流程進行了淺述說明,在地籍控制網建立過程中,可以先利用GPS技術進行首級控制網建立,高程控制網建立可以先將少數首級控制點進行四等水準測量,然后利用GPS技術采用高程擬合的方法求解其余控制點高程,最后利用GPS技術進行圖根控制網的建立。

[1]國家質量技術監督局.GB/T 18314-2001全球定位系統(GPS)測量規范[S].北京:中國標準出版社,2001.

[2]北京測繪設計研究院.CJJ 73-97全球定位系統城市測量技術規程[S].北京:中國建筑工業出版社,1997.

[3]蔣 輝,潘慶林,劉三枝.數字化測圖及應用[M].國防工業出版社,2006.

[4]詹長根.地籍測量學[M].武漢大學出版社,2001.

[5]顧孝烈,鮑 峰,程效軍.測量學[M].同濟大學出版社,1999.