連云港市應急水源地工程（薔薇湖水庫）整體控制網與局部控制網的精度分析比較

劉婷 于政委 宋力 尹飛

摘 要：大面積施工區域控制網布設內業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，比如無法重復輸入邊長，不能遺漏角度，難以便捷地輸入內業角度和邊長數據，導致數據結果容易出現問題。連云港市應急水源地工程（薔薇湖水庫）施工控制網布設中將施工區整體控制網布設成幾個局部控制網，分別計算整體控制網和局部控制網的平差，設置兩者之間的共用邊，并對共用邊上的待定點進行計算，比較待定點坐標，對整體控制網在大范圍施工區域布設成局部控制網的可行性進行進一步分析。

關鍵詞：整體控制網；局部控制網；平差計算；點位誤差；精度分析

中圖分類號：TV523文獻標識碼： A

1 工程概況

本文以連云港市應急水源地工程（薔薇湖水庫）平面控制網為例，按照施工區域的功能區域不同分成幾部分將整體控制網設置成局部控制網，計算整體控制網和局部控制網的平差，通過設置兩者的共用邊并對共用邊待定點進行計算，比較待定點的坐標情況，對整體控制網在大范圍施工區域布設成局部控制網的可行性進行進一步分析。

連云港市應急水源地工程（薔薇湖水庫）位于連云港市海州區錦屏鎮、東?？h張灣鄉境內，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；庫區共分為Ⅰ預處理區、Ⅱ復合濕地凈化區、Ⅲ沉水植物區、Ⅳ深度凈化區等4個功能區，主要由外圍大堤、內部隔堤、進水渠、配水渠、收集渠、控制閘、配水閘、溢流堰、導流堰、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，施工內容多樣。

2 控制網的布設

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

2.1 整體控制網布設

整體控制網目標為薔薇湖水庫整個施工區域，其中已知點13個，計算13個點平差，并選待定點99個。在控制網的上中下三個位置布設控制點，保證分布均勻，得到如下圖所示的網形結構。

2.2 局部控制網布設

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

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

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

3 控制網精度分析

3.1 控制網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內頁精度情況，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行計算。本工程按照二級圖根導線要求計算閉合差和全長相對閉合差，角度閉合差為±40√n，如果實際數值超出了這個標準那么用“*”號標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。平差計算常常采用的是“丹麥法”計算方式，跌達次數至少為2，也就是一級圖根和二級圖根應當分別控制在0.000848和0.001414以內，最大點位誤差和點間誤差應當控制在0.05m以內。

在本工程中，整體控制網和局部控制網的閉合差精度和最大點位誤差經過計算和統計得到如表1所示結果。

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

3.2 控制網坐標分析

當控制網精度能夠達到規定標準要求可以輸出保存網的測量成果，制定成果表，其中主要內容為統計頁、觀測值、精度表、坐標。本工程測量后得到如表2所示共用點坐標值。

通過表2能夠發現，將整體控制網作為基準對三個局部控制網的共用點坐標值進行比較能夠發現，控制網有著非常接近的坐標，其誤差基本控制在01mm，大多坐標差較小，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能夠滿足測量規定要求。

通過表3能夠發現，以整體網坐標作為對照觀察三個局部控制網的坐標值發現，局部控制網2和整體控制網的X值沒有出現偏差，但是Y值存在一定偏差，控制在12mm，局部控制網3和整體控制網的X坐標值存在偏差，數值在12mm之間，Y坐標軸無偏差，綜上能夠滿足工程項目需要。

4 結語

局部控制網具有很多優勢，比如無需大量的外業觀測，可以便捷地輸入內業數據，能夠將輸入錯誤率降低。本文以連云港市應急水源工程為例，比較分析了整體控制網和局部控制網在測量過程中其精度和坐標情況，結果表明，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的坐標比整體控制網的偏差小，可以達到細部測量標準規定。通過比較能夠發現，將局部控制網應用于大范圍施工區的測區范圍這一方法可行。

參考文獻：

[1]蘭永茂.淺談小城鎮地籍測量水平控制網的布設[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，2010（22）：111113.

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