校園測量控制網構建方法研究

張雷雨 劉永慧

摘要：以連云港職業技術學院為測區，研究了以全站儀為主的測量數據采集與數據處理方法，設計了校園測量控制網的布設方案，并通過實地勘測、選點埋設、外業測量、內業計算等過程建立了高精度的校園測量控制網和數據庫，對開展工程測量課程教學、科研及實習實踐具有重要意義。

Abstract： Taking Lianyungang Technical University as the survey area， this paper studies the survey data collection and data processing method mainly based on total station， and designs the layout scheme of campus surveying control network， and establishes high-precision campus surveying control network and database through the process of field exploring， point selection and burying， field survey， internal calculation， etc.， it is of great significance to the teaching， scientific research and practice of engineering surveying.

關鍵詞：測量控制網;工程測量;導線測量;水準測量

Key words： surveying control network;engineering surveying;traverse surveying;leveling

中圖分類號：P228? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）02-0193-02

0? 引言

近年來，隨著測量儀器的快速發展，GPS、全站儀、電子水準儀等現代測量儀器已經得到廣泛應用。為了構建一套布局合理、精度可靠、便于使用的校園測量數據系統，采用先進的測量技術建立校園控制網勢在必行。目前，部分高校及相關研究者已經提出了校園控制測量的布設方案[1-5]。本文在研究了國內外相關文獻的基礎上，提出了校園控制測量數據采集與數據處理實施策略，建立了一套完整的控制網與數據庫，解決了因測量數據準確性難以衡量，而導致學生測量成果沒有可靠評價依據的難題，既可以滿足工程測量實踐教學的需求，又可以為測量協會、測量技能大賽提供實施方案和可靠的數據支持，為教學、科研、實習實踐、技能比賽提供基礎平臺。

1? 測區概況

校區位于江蘇省連云港市花果山腳下，占地面積約1150畝，建筑面積33萬平方米，于2008年9月正式投入使用。該地區屬于平原地形，地面平坦，海拔較低，視野開闊，便于選點和觀測。測區主要分布圖如圖1。

2? 校園測量控制網構建方法

以連云港職業技術學院為研究區域，制定詳細的測量控制網布設方案，并采用全站儀為主要測量儀器，對建立控制網所需的原始數據（包括角度、距離、高差）進行施測，隨后對測得的數據進行內業處理，以期獲得高精度的校園測量控制網數據，并以此為依據，測量測區內其余點位的坐標，從而建立一套完整的校園測量數據庫。

2.1 技術路線

如圖2所示，校園測量控制網建設技術流程圖，主要包含3個環節。首先是進行測量準備，主要包括技術方案的布設、現場實地勘測選點、控制點的埋設;其次是進行測量數據采集，主要包括角度、距離、高差及坐標的測量;最后是進行測量數據處理，主要包括對8條導線和8條水準路線的內業計算及校核。

2.2 實施過程

2.2.1 測量準備

首先，在測區內通過現場勘測，遵從控制網建設原則，以滿足教學實踐要求為前提，在東西兩個區域內分別布設4條閉合導線（含水準路線），每條導線（或水準路線）上的控制點（平面和高程）共4個，共計32個控制點。其中兩條路線的控制點分布圖如圖3。

其次，用專用控制點標志對控制點進行埋設，并設計點位logo，按不同顏色、數字和字母對點位進行噴漆，標記。

2.2.2 數據采集

數據采集包括平面控制測量和高程控制測量。平面控制點的采集采用全站儀進行光電導線測量，高程控制點使用DS3型水準儀進行四等水準測量。數據采集工作主要包括角度、距離、高差及坐標的獲取。其中，角度采用測回法觀測、距離采用往返觀測、高差采用兩次儀器高法觀測、坐標采用全站儀坐標測量方法觀測。

其中，坐標測量時，需先確定坐標系。擬定以學校道路中心線的方向為坐標軸線方向，測區西南角為原點，建立了獨立平面直角坐標系，如圖4。

2.2.3 數據處理

測量數據的處理又叫內業計算，包含導線測量內業計算和水準測量內業計算。導線測量內業計算過程為：檢查審核外業記錄、抄寫起算數據及外業觀測數據（角度和距離）、改正角度誤差、推導坐標方位角、改正坐標增量誤差、計算各站坐標增量，最終求解出導線點的平面坐標。水準測量內業計算過程為：檢查外業數據、抄寫起算數據及各站高差、將測量誤差反符號按比例分配到各站高差，最終求解出水準路線上各點的高程。

3? 校園測量控制網在教學中的應用

①讓學生全程參與測量控制網的方案制定，并對布設的導線點、水準點、坐標點進行測量及內業處理，能讓學生更好地將所學知識運用到實踐中，掌握更多的實際測量經驗和技術，更加直觀地感受生產實際的測量操作過程，學以致用。

②校園測量控制網的建設，不僅滿足了工程測量日常教學與實訓，還為測量協會提供了測量技能訓練的場地和數據，同時也為校內測量技能大賽提供了可靠的數據和方案支持，為教學、科研、實習實踐、技能比賽提供基礎平臺。

③建立了一整套高精度的校園測量控制網和數據庫，可以幫助教師衡量學生測量數據的真實性和準確性，使得測量成果有一個可靠的評價依據。

4? 結語

校園測量控制網應從滿足教學要求的實際情況出發，認真做好規劃設計和實際測量。校園測量控制網的建立，可以充實校內實訓基地的建設，有效加強學生實踐實操、動手能力的培養，確保了工程測量課程實習實踐的順利開展，為教師及學生提供了技能訓練的場地和精準評價數據，極大力度促進了課程教學改革，提高了課程教學質量。

參考文獻：

[1]朱寶.高職校園數字化測量控制網構建方法的研究[J].西昌學院學報（自然科學版），2015（02）：58-60.

[2]陳德紹.校園測量控制網的建設及其應用[J].價值工程，2019，38（27）：209-211.

[3]汪耀武.校園測量控制網建設實例研究[J].三門峽職業技術學院學報，2014（1）：53-54.

[4]徐明霞.校園測量控制網數字化建設的研究與實施[J].科技經濟導刊，2017（27）：39.

[5]陳蓉，王博.校園測量控制網的建設[J].信息技術與信息化，2018（10）：113-115，118.