昆明長水國際機場凈空區障礙物測量方法研究

白智能 羅薈瓊

摘 要：闡述了飛機場凈空區中障礙物的限制要求，探討機場凈空區障礙物測繪的技術要求，總結了采用GPS-RTK配合全站儀對機場凈空障礙物進行測量的準備工作、工作要點、野外測量時的注意事項。

關鍵詞：GPS-RTK;全站儀;三角高程測量;飛機場凈空區;凈空區障礙物限制面

1 引言

為了保證飛機的起降安全，對飛機場鄰近地區的人工和自然物體的高度必須實行嚴格限制，以保證對飛行沒有障礙，限制面的范圍也稱凈空區;機場凈空范圍內影響飛機起降安全的超過限制高度的物體稱為凈空區障礙物;為確保飛機的起降安全，凈空區內的障礙物應予拆除或設置障礙警示燈。因此，在機場設計和建設中，規定了幾種障礙物限制面，用以限制機場及周圍障礙物的高度，以確保飛機起降安全的要求。

2013年昆明市人民政府民航云南安全監督管理局發布《昆明長水國際機場凈空保護區域通告》。根據通告，昆明長水國際機場凈空保護區范圍為規劃四條跑道兩側各10公里，跑道兩端各20公里圍合組成的矩形區域范圍，該機場凈空保護區面積達1000多平方公里，保護區域坐標及范圍示意圖如下表所示：

為保障飛行安全，需要對凈空區內所有超過限制面的障礙物進行調查、測量。實地調查發現該凈空區范圍較大，障礙物既有山體、樓房、水塔等較大物體，也有高大建筑物樓頂的避雷針、電信通訊發射塔、高壓輸電線塔架等較小物體，目標分布范圍廣，不易攀登到達，給測量作業造成很大困難。結合該機場的實際特點，采用GPS-RTK加全站儀三角高程測量的方法，能快速、高效地采集障礙物的三維坐標，提高了作業效率。

2 機場凈空障礙物的限制要求

為了保障飛機起降安全，機場凈空區由升降帶、進近面、過渡面、錐形面、內水平面、起飛爬升面等幾種障礙物限制面構成，用以限制機場及周圍地面障礙物的高度，如圖1所示。

按照《航空法》的規定，機場凈空區范圍內建筑物的調查內容有：（1）排放大量煙霧、粉塵、廢氣影響飛行安全的建筑物或者設施;（2）靶場、強烈爆炸物倉庫等影響飛行安全的建筑物或者設施;（3）不符合機場凈空高度要求的建筑物或者設施;（4）影響飛機目視助航設施使用的燈光、標志或者物體;（5）影響飛行安全或者影響機場助航設施使用的植物;（6）影響飛行安全的鳥類動物和其他物體的設施;（7）影響機場電磁環境的建筑物或者設施。

在機場凈空區調查測量中，前期需要準備：（1）機場跑道兩端、中心點坐標及高程，明確測量范圍及航線坡度等有關參數。（2）對新建建筑物進行凈空分析時，需提供其平面圖、豎向圖。（3）熟悉《民用機場飛行技術標準》等技術規范。

3 測量方案設計

3.1控制點測量

昆明長水國際機場凈空區障礙物的控制面積大于1000k㎡，要想準確高效地測量每個目標，必須在整個測區布設高精度的測量控制網，為提高障礙物測量效率，昆明長水機場凈空區障礙物控制測量選用已建成的昆明87城市規劃坐標GPS-CORS網，利用接入網內的GPS-RTK能提供全天候、連續、實時、高精度的三維坐標，并且具有觀測站之間無需通視、觀測時間短、自動化程度高、操作簡便的特點。

3.2障礙物測量

經過仔細研究計算各種障礙物限制面的高度后，計算出各種限制面的高程，通過普查各種超高障礙物后，制定好觀測計劃和實施方案。測量障礙物的平面位置可以采用GPS-RTK直接測得，或GPS-RTK加全站儀組合測量得到，目標點的高程值采用三角高程測量的方法，測量得到目標的高度值，與利用GPS-RTK測量得到的目標所在位置的地面高程值相加即為目標頂端的高程值。外業測量時需記錄最高點的屬性（如：屋頂、避雷針等），同時拍攝照片。為確保測量精度，在測量目標高度值時，采取兩次架站、兩次測量的方式進行，兩次架站測量斜距之差不得小于1m，最終高度值為兩次測量結果的平均值。目標點高度三角高程一次架站測量方法如圖2所示，障礙物高度H=h1+h2，三角高程的原理及計算公式本文不在闡述。

4 注意事項

（1）計算建筑物平面位置時，應選擇距跑道最近的樓角。

（2）當跑道兩端點高程不一致時，建筑物處于進近面或起飛爬升面須判斷建筑物臨近的跑道端點，選用跑道近端高程值計算建筑物允許高程值。

（3）全站儀代替水準測量，要注意前后距離大致相等，這樣可以減小豎盤指標差對高差的影響。前、后視線離地面應有一定的高度，以減小大氣折光的影響。

（4）熟悉《民用機場飛行技術標準》中對測量的要求，特別是各種障礙物限制面的要求，可采用計算機編程加以處理，以減輕計算強度，同時要一級檢查、二級驗收，確保成果整理100%正確。

5 結束語

對較大范圍的機場障礙物測量時，采用GPS-RTK加全站儀三角高程測量的方法是比較高效的方法，利用GPS-RTK能提供全天候、連續、實時、高精度的三維坐標，多測回平滑處理數據采集獲得目標點的平面坐標，采用三角高程兩次架站求平均值的方法獲得目標高度，與地面點高程相加獲得障礙物頂端的高程值，外業測量時測量員不必到達障礙物頂端，操作安全，測量速度快、作業效率高。

參考文獻

[1]陳建水，張高興.機場凈空障礙物測量方法探討[J].龍巖學院學報，2006，24（6）：51-52.

[2]安治國，黃曲紅，陳金龍，徐劍.機場凈空區障礙物測量方法與精度分析[J].測繪地理信息，2016.01.014.