奧維地圖在城市軌道交通工程控制網布設中的應用

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的布設為基礎的，其點位布設的合理與否將直接對工程施工進度及質量產生影響。傳統的控制網布設主要依賴于已有地形圖及實地踏勘收集的資料，但是這種布網方式的局限性因為城市化進程而變得越來越明顯。互聯網技術的快速發展剛好能完美地解決此問題。本文在控制網布設的過程中引入奧維互聯網地圖，形成了一套有別于傳統軌道交通工程控制網的布設模式，并且在實際工程中進行了應用，應用結果顯示該方法不但可以大大提高軌道交通工程控制網布設的作業效率，同時因其網絡時效性的應用，還可以大大減少作業人員的勞動強度。

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.

關鍵詞：奧維地圖;控制網;應用

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

在傳統的城市軌道交通工程控制網的布設過程中，多是采用1：500帶狀地形圖與現場實地踏勘相結合的方式進行控制點點位的選取，外業工作量過大。另外，由于很難對控制網進行整體布局，所布設的控制網點位分布、網形強度等也都受到很大的影響。伴隨互聯網時代的不斷發展，尤其是城市高清影像圖及云端技術在近年的不斷成熟，為傳統測繪作業模式提供了許多新的技術手段及思路。本文將奧維互動網絡地圖引入到城市軌道交通工程控制網的布設過程中，形成了一套有別于傳統控制網布設的新方法，并經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布設原則

1.1 衛星定位控制網布設原則

①應根據城市軌道交通線網建設規劃方案，收集全市或線路沿線現有城市控制網的基礎測繪資料。踏勘后，應對收集的資料進行分析研究，并根據建設需要和衛星定位控制網技術要求分級進行衛星定位控制網設計。

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

③每個控制點應分別通過獨立基線與至少兩個相鄰點連接。控制網由一個或多個獨立基線閉合環構成時，閉合環之間應采用邊連接。每個閉合環獨立基線數不應少于6條。

④衛星定位控制點應布設在施工變形影響區域以外利于長久保存、施測方便、便于擴展和聯測的地方，建筑上的控制點應選在便于聯測的樓頂承重結構上。

⑤控制點應避開多路徑效應影響，附近不應有大面積的水域或對電磁波反射或吸引強烈的地方，與無線電發射裝置和高壓輸電線的間距應分別大于200m和50m。

1.2 精密導線網布設原則

①精密導線網應起閉于衛星定位控制點，并沿線路方向敷設成附合導線、閉合導線或節點導線網的形式。

②精密導線網控制點間的附合導線的邊數宜少于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，宜布設結點導線網，結點間角度個數不應超過8個。

③精密導線點布設在地面時，應避開地下建（構）筑物及管線布設在施工變形影響區域以外。當布設在建筑物頂上時，點位應埋設在其主體結構上，并便于與高等級點聯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星定位點之間連接時，觀測視線的垂直角不應大于30°，并且視線離障礙物的距離不應小于1.5m。

1.3 高程控制網布設原則

高程控制網的布設相較于平面控制網的布設而言，約束條件少，點位布設靈活，布網時應主要把握以下原則：

①水準點應該沿著城市軌道交通規劃和建設線路進行設計、布設，水準路線應構成附合線路、閉合線路或結點網。

②水準點應選在受施工變形區外穩固、便于尋找、保存和引測的地方，宜每隔4km埋設1個深樁或基巖水準點。每個車站、豎井及車輛段布設的水準點不應少于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網地圖系統，該系統除了能提供傳統的導航定位服務外，還可以準確地實現數據文件的編輯轉換、自由繪制、Web互動等功能。它是一個集成了Google地圖、Bing衛星圖、三維地圖等地圖圖件的多位一體化地圖導航互動系統，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布設中的應用

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，設車站23座，全部為地下站，其中換乘站5座。

3.2 技術設計

傳統的城市軌道交通工程控制網的布設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據編輯存儲及數據導入導出等一系列強大功能，本文作者經在實際工作中不斷摸索，形成了一套有別于傳統軌道交通工程控制網的布設方法，在該方法中內外業相互結合、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據平臺上，就可以有效地完成城市軌道交通工程控制網的布設，該控制網布設方法的設計思路與操作流程如圖1所示。

3.3 工程應用實例

3.3.1 注冊工程賬號

為了實現工程項目的統一管理，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，統一對紹興市城市軌道交通1號線工程進行管理。

3.3.2 數據文件的建立與配準

為了在現場布設選點中能更直觀地了解到工程的設計線路和控制點位之間的相互位置關系，確保所布設的控制網點位能夠實現對工程線路的全覆蓋，需要將AutoCAD版本格式的線路設計平面圖和紅線圖等嵌套到奧維地圖中疊加顯示，從而實現兩個平臺之間坐標系統的轉換和配準。首先，在CAD設計圖中沿著線路均勻地選擇幾個關聯點，這些關聯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坐標系統下的關聯點點位坐標信息;然后通過CAD系統中點位坐標查詢功能提取以上關聯點位在工程施工坐標系統中的點位坐標信息，并將其編輯輸入到奧維地圖的關聯點管理界面中;最后依據相關轉換參數進行數據文件的解析配準，此相關轉換參數至少經3個關聯點轉換而得。

3.3.3 設計線路的導入加載

經解析配準后，可以將工程設計數據文件以.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，選擇已經完成同步的云端數據以實現數據的移動端同步導入。（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資料，收集工程線路沿線的高等級控制點的埋設位置及保存情況，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），經對點位進行現場實地踏勘核實，以上點位保存完好，無破損遺失情況且點位穩定可靠，可以作為本工程的起算控制點使用。

3.3.5 外業選點布設

依據城市軌道交通工程線路控制網的布設原則，并結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PC端完成工程控制網的初步選點布設，然后將控制網的初步布設點位同步導入到手持移動端設備中進行現場選點埋設，外業作業過程中利用移動端設備的導航功能直接定位至擬布設點位，現場確認點位前后視通視情況，在確保布設點位安全易用、基礎穩定的情況下，可以直接進行點位埋設。（圖3-圖5）

3.3.6 點位數據整理

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

4 ?結語

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布設方法，并對奧維地圖的功能組成及工作原理進行了簡單介紹。經工程實例應用驗證，該方法省去了很多數據編輯之間的繁瑣工作，將城市軌道交通工程控制網的布設工作全部落實在奧維地圖這一電子數據平臺上，大大簡化了工作量，提高了工作效率。同時，得益于網絡地圖的時效性優勢，點位周邊環境的描述也更加準確可靠，工程質量得以保證，該方法不但在軌道交通工程領域有廣闊的應用前景，對于道路等其他線狀工程控制網的布設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：中國建筑工業出版社，2008.

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

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