張冠軍 匡團結 張志剛(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)Current Situation and Thinking of Thailand Railway Surveying and Mapping TechnologyZHANG Guanjun KUANG Tuanjie ZHANG Zhigang
泰國鐵路測繪技術現狀與思考
張冠軍匡團結張志剛(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津300142)Current Situation and Thinking of Thailand Railway Surveying and Mapping TechnologyZHANG GuanjunKUANG TuanjieZHANG Zhigang
摘要介紹泰國國家大地測量、既有航片資料情況,對泰國鐵路勘測階段、地形圖、控制測量、專項測繪等測繪技術現狀進行分類詳細說明,并與中國測繪主要技術標準進行對比分析,對中國高鐵國外鐵路項目測繪技術方案的制定和執行具有參考作用。
關鍵詞泰國;鐵路;工程測量
泰國現有鐵路4 000余km,由4條鐵路干線組成,以曼谷為中心向北部、東部、南部及東北部延伸。已規劃和開展可行性研究的有曼谷至清邁、曼谷至廊開、曼谷至羅勇、曼谷至華欣等約2 000 km鐵路。根據中泰兩國政府間協議,中泰合作的曼谷至廊開、耿奎至馬它普港等鐵路由中國在2015年初開展勘察設計工作,將于2015年10月分段開工建設。泰國還未建立鐵路工程測量國家或行業技術標準,根據中泰合作鐵路勘察設計過程中收集到的一些資料,如泰國大地測量、航片資料情況、水利工程測量規范、泰國建設單位(如泰國鐵路公司(SRT)、交通部規劃辦公室(OTP)等)在招標文件中對測繪技術的要求、泰國本土咨詢企業完成的鐵路可研報告、詳細設計文件資料等,對泰國鐵路測繪現狀進行歸類匯總,并同中國相關技術標準進行對比分析,對泰國鐵路不同勘察設計階段的測繪工作進行深入思考,為制定切實可行的測繪技術方案提供參考,同時也為中國鐵路勘測設計及高鐵“走出去”項目中測繪內容的改進提供借鑒。
1泰國國家測繪基本情況
泰國測繪主管部門為隸屬于國防部的皇家測繪局(RTSD),另有公共組織泰國空間地理信息局提供各類空間地理信息服務。泰國經典大地控制網始測于1907年,目前泰國國家大地控制網由皇家測繪局于1999年建立,GPS大地控制網基于WGS84基準(ITRF 2000),分三級布設,基準網8個點,核心主干網11個點,次級網75個點。布網情況見圖1。另有國家土地局于1990年建立的基于1975印度大地基準的全國GPS控制網。泰國國家高程控制網分兩級水準網,基準為MSL(平均海平面),水準路線見圖2。泰國大地控制網的分布密度和精度與中國大地控制網基本相當,可以滿足鐵路工程控制測量起算基準的需要。
泰國境內1∶50 000比例尺的航片(GSD60 cm)基本覆蓋,經濟發達的市、府區域有部分1∶25 000比例尺的航片(GSD30 cm)。其國土部門利用1∶50 000航片制作了全國的1∶4 000地籍圖。
泰國測繪資料均可在官方網站進行查詢,在泰國的各類機構(包括外國機構)憑有效證明文件均可購買使用測繪成果及進行野外測繪。在泰國開展航空攝影測量工作,則需要經過交通部、國防部及皇家測繪局的審批。
2012年泰國工程地質勘察局頒發有《水利工程測量標準》,主要適用于水利工程建設地形圖測繪、控制測量、水利工程勘察等,其它工程也可借鑒。其鐵路測繪中地形圖、控制測量等相關標準與此規范的標準相類似。
2泰國鐵路設計階段及測繪內容
目前泰國鐵路勘測設計階段劃分不十分明確,主要為可行性研究(Feasibility Study)和詳細設計(Detailed Design),而后進入施工總承包建設階段,可行性研究和詳細設計對應我國的預可研、可研、初步設計,而我國的施工圖設計階段應在其施工總承包階段中,但各階段的內容和工作深度也不完全對應和相同。泰國各高速鐵路招標工作規定和范圍(TOR)也不完全相同,但均包括收集資料及運量預測、投資方式和可行性研究、詳細設計和編制招標文件、環境評價和公眾參與報告等四項,在可行性研究和詳細設計章節中有對測繪內容的要求。泰國咨詢企業已完成的高速鐵路可行性研究和詳細設計文件(一個文件)中有關測量報告、圖紙資料,基本與TOR中的相對應。從中可以看出,可行性研究階段對測繪來說主要是提供影像地形圖;詳細設計階段有影像圖、地形圖、平面和高程控制測量、中線測量、水文勘測、橫斷面測量等。
3泰國鐵路地形圖
泰國鐵路勘測設計成果圖紙除同我國一樣有線路平面圖(DLG格式)外,還有影像圖、地籍圖、房產變更圖等不同形式的圖紙,各種圖的比例尺、主要內容及與中國主要技術標準的對比詳見表1。
4泰國鐵路控制測量
泰國鐵路控制測量分兩級布設,同中國標準類似,但坐標和高程系統、點位密度和精度有所差別,其主要內容及與中國主要技術標準的對比見表2。
5其它專項測繪
泰國鐵路中線、橫斷面、水文勘測等其它專項測繪內容與中國鐵路勘測內容基本相同,但精度及要求有所不同。其主要內容及與中國主要技術標準的對比見表3。
6分析與思考
從泰國鐵路測繪技術現狀及與中國鐵路測繪技術標準對比來看,泰國鐵路測繪技術上有諸多不足之處:
(1)泰國鐵路勘測階段劃分不明確,不同的項目測繪技術要求不同,沒有建立統一的測繪技術標準,難以保證勘測質量。
(2)泰國鐵路坐標系使用國家6°帶UTM大地坐標系,投影變形在中央子午線處最大達400 mm/km,地面實際距離與坐標反算距離相差太大,明顯不適合鐵路工程測量,不利用現場施工放樣和精度控制。
(3)可能正如上述投影變形大的原因,泰國鐵路布設的首級GPS點對間距≤200 m,有的邊甚至不足100 m,雖然邊短可使投影變形的絕對量較小,但短邊引起邊長測量精度的降低,對施工放樣和線路平順性的控制十分不利。
(4)在同一泰國鐵路項目中,不同標段勘測單位聯測皇家測繪局和國土局等不同的大地點,建立了各自不同的坐標系,坐標系統沒有統一和準確的換算關系,在施工中將引起銜接困難。
(5)泰國鐵路平面和高程控制測量精度較低,難以滿足橋、隧、軌道等工程測量精度的需要。
(6)泰國鐵路影像基本圖用于選線平面精度可以達到1∶4 000比例尺精度,但高程精度不滿足,對于縱斷面選線精度有些偏低。以基本圖為基礎放大至比例尺為1∶1 000的線路平面等圖,然后再現場去補測地物,野外實測工作量大,測繪手段較為落后,圖幅內地形信息不足,總體上達不到1∶1 000地形圖精度。
但在有些方面,對中國高鐵“走出去”參與國外項目也有一定的借鑒意義,主要有以下幾點思考與啟發:
(1)泰國鐵路項目采用衛星影像作為基本圖,高程使用免費數字高程模型(DEM)數據及部分外業實測,不采用大面積航空攝影測量方式獲取,大大節約了測繪地形圖的成本,對于僅進行可行性研究的項目用圖有一定的借鑒意義。
(2)次級控制點的布設比較密,同時可滿足施工放樣的需要,交樁后施工單位在施工階段不再需要進行控制網的加密工作。
(3)用地地籍圖、房產變更圖繪制較為詳細,權屬明確,便于征地拆遷數量的準確統計和現場征地拆遷的落實。
綜上所述,在中泰合作鐵路項目中,需要制定適合泰國項目的具體測繪技術方案,才能滿足中泰合作鐵路的勘測設計的需要。在中國高鐵“走出去”戰略的大背景下,中國企業參與國外鐵路勘測設計項目越來越多,從泰國鐵路測繪技術現狀來看,與我國鐵路測繪技術標準相比有較大的差異,但國外項目不能一味全部照搬中國測繪技術標準來進行,也不能完全按項目國的要求進行,要根據不同的勘測階段及項目國的具體情況,制定適宜的測繪技術標準,方能提供既可全面滿足設計所需要又能適合項目國一些強制性要求的各種測繪成果資料。
參考文獻
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[2]http://www.gistda.or.th/(泰國空間地理信息局 GISTDA)
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[6]TB10601—2009 高速鐵路工程測量規范[S].北京:中國鐵道出版社,2009
[7]TB10101—2009鐵路工程測量規范[S].北京:中國鐵道出版社,2009
中圖分類號:U212.24
文獻標識碼:B
文章編號:1672-7479(2015)06-0032-04
作者簡介:第一張冠軍(1973—),男,工程碩士,高級工程師。
收稿日期:2015-09-10