隴南國家油橄欖基地供水工程測量質量控制研究

楊 晨

（甘肅省水利水電勘測設計研究院有限責任公司，甘肅蘭州 730000）

0.引言

項目區(qū)位于甘肅省舟曲縣中南部插崗鄉(xiāng)，地處拱壩河上游，境內山巒重疊、森林茂密，平均海拔1800m。轄8個行政村。鄉(xiāng)政府駐角橋村，距縣城46km。駐有插崗林場?？h道422穿過，交通較為便利，但靶標布設及地形圖測繪極為困難，從交通、地形、通視、地物等角度四維考慮，將該作業(yè)區(qū)劃分為復雜區(qū)域。2019年4月，水利部水規(guī)總院、甘肅院先后分4次，圍繞全市可發(fā)展灌區(qū)、水源條件、工程建設條件等情況，深入白龍江、白水江和西漢水片區(qū)進行踏勘調研。圍繞可發(fā)展油橄欖種植面積、引水水源及線路方案選擇等重點問題，公司技術委員會組織召開了隴南油橄欖基地供水工程初步規(guī)劃評審會議。之后，項目組按審查意見進行了系統(tǒng)修改完善，編制完成《甘肅省隴南國家油橄欖基地供水工程規(guī)劃》（初步成果）。2019年12月，隴南市初步同意開展甘肅省隴南國家油橄欖基地供水工程可行性研究階段勘察設計工作。公司組織規(guī)劃、水工、地質、測量等相關技術人員對白龍江、白水江、洋湯河、西漢水四個片區(qū)進行現場調研和踏勘。按照該項目的時間進度要求，經公司工程測繪院研究決定，本工程的測繪任務由測繪二隊承擔。根據勘測委托書及設計大綱評審會的要求，于2020年5月中旬首先實施白龍江干流拱壩河方案并進行勘測；完成拱壩河水庫GNSS平面控制及高程控制和靶標布設工作；進行壩址區(qū)及庫區(qū)地形圖航飛，同時開展了野外檢查點及部分現狀地物調繪工作；完成與地質現場配合鉆孔放樣及地質點測繪工作；進行DOM、DEM、DLG產品制作；在GNSS外業(yè)靜態(tài)及三角高程工作完成后，對測繪手簿進行一一檢查，并填寫《測繪手簿檢查記錄表》，完成平面控制網和高程控制網的計算工作，再由校核人、審查人進行校核、審查。于2020年6月16日前完成內業(yè)資料整理和提交測量最終成果。

1.測繪內容及工作量

采用拱壩河水庫供水方案,測繪內容及工作量（如表1所示）：

表1 測繪內容及工作量

2.已有資料利用情況

測區(qū)之前未做過任何勘測工作，只收集到4張1∶50000紙質版地形圖，圖幅號分別為：I48E014010、I48E014011、I48E015010、I48E015011。該資料僅滿足設計人員概略選線。本項目所有測繪起算基準為GSCORS網C級解算點CG01、CG02。

3.主要技術問題和處理方法

技術問題一：根據一、二、三區(qū)空三測量報告判斷，三區(qū)的部分像片POS精度略低，查其原因為三區(qū)處于大峽谷區(qū)域，U-Base地面基站與V100之間差分信號短暫性失鎖。處理方法：在控制測量平差過程中，利用整個測區(qū)的WGS84成果與約束平差的工程坐標系成果對應關系求算測區(qū)七參數，將POS精度低的航片重新計算其工程坐標系成果。

技術問題二：項目前期實施過程中，因峽谷地段點位埋設困難，網形布設不太理想，忽略了成對布設點位應該保持通視的要求。處理方法：庫尾地勢略為寬闊，增加布設控制點CG05，并增加一個靜態(tài)時段并實測全站儀邊長，對比CG02～CG05二維約束平差后的基線邊長與實地邊長計算出長度變形值。

4.項目中的質量保證措施

嚴格執(zhí)行技術設計書及各項規(guī)范，確保提交成果、成圖符合勘測委托書要求；按公司質量管理體系文件要求運行本項目生產過程，保證本項目順利、安全地按期完成。

作業(yè)前準備工作：嚴格執(zhí)行《隴南國家油橄欖基地供水工程測繪技術設計事前指導書》，并編寫工程測繪技術設計書，經校核、審查合格之后，項目負責人組織項目組人員學習測繪技術設計書內容和要求，明確各自崗位職責。結合項目實際情況，部門負責人對項目負責人進行質量、環(huán)境和職業(yè)健康安全交底，項目負責人向所有作業(yè)人員二次交底，并填寫《質量、環(huán)境和職業(yè)健康安全交底記錄表》。在儀器設備和作業(yè)人員方面，采用的儀器設備性能優(yōu)良先進，所有使用的各類測繪儀器均在法定單位檢驗使用期內，作業(yè)人員選用本單位合格的上崗人員進行作業(yè)。

在數據生產過程中，對于每一個環(huán)節(jié)的質量控制，建立工序檢查制。對產生誤差的過程加以控制，對測量過程、相關的技術指標和參數嚴格規(guī)定，對查出的質量問題現場解決，以達到提高數據質量的目的。

實行二級檢查和一級驗收制度，即過程檢查、最終檢查和內部驗收。本項目的一級檢查由測量隊和項目組共同完成。檢查情況：（1）根據《甘肅省隴南國家油橄欖基地供水工程測繪計劃單》工作進度安排表，本項目能做到按期完成外業(yè)工作。（2）項目組成員在工作過程中嚴格執(zhí)行測繪技術設計書，作業(yè)員出色地履行自己的崗位職責并對成果質量負責到底。（3）由技術負責人對GNSS及三角高程手簿的原始資料與數據進行全數檢查，并根據實際情況現場抽查了部分石崖、路面、建筑物等地物點位精度，點位精度符合規(guī)范要求。（4）檢查現場環(huán)境因素和危險源的控制措施的落實情況，結果良好。（5）本項目發(fā)現的個別問題及時與總工溝通，對拱壩河水庫測繪完畢后，可能會面臨下一階段的線路定線工作，項目負責人提出了補充性建議，總工評審其合理性和可行性。（6）檢查結果及檢查意見由檢查人填寫《測繪過程檢查記錄表》和《質量檢查意見記錄表》。

最終檢查由工程測繪院總工負責組織，現場完成。檢查情況：（1）全數檢查控制測量外業(yè)、內業(yè)符合規(guī)范要求；平差網平差采用了兩套計算軟件，運用合理，對比成果符合精度要求。（2）涉及野外檢查項采用抽查方式，采用RTK結合全站儀的方式對測區(qū)地物進行離散抽查，最終展繪至地形圖中進行精度評定，結果合格。（3）根據最終檢查情況，部門檢查人填寫《質量檢查意見記錄表》，并組織撰寫《測繪產品檢查報告》。

本項目驗收工作由公司總工辦負責組織、測繪院具體實施進行內部驗收工作。測繪產品移交至設計二院，由項目負責人填寫互提資料單留底并進行歸檔。

5.平面控制質量

《水利水電工程測量規(guī)范》（SL197-2013）表3.0.1.1-3.0.1.2中規(guī)定，大比例尺地形測繪長度投影變形值不應大于5cm/km。根據計算式計算出該區(qū)域的每km長度變形值故通過建立水庫的獨立坐標系來消除每km長度變形值超限問題。

庫尾至壩址區(qū)域跨度10km，高程區(qū)間為1620m～1840m，壩址區(qū)地面高約1620m，設計人員暫定壩高70m，故選取投影高程面為1700m。按照技術設計要求的方案實施，平面控制測量按四等GNSS網進行布網、觀測，共有5個GNSS點，已知起算數據采用GSCORS所解算的CG01、CG02，選取CG01至CG02的方位角為αCG01-CG02=291.260817（d.ms），105°00′00″為測區(qū)中央子午線，進行一點一方向投影至1700m平均高程面建立水庫坐標系。具體二維約束網平差精度（如表2、表3、表4、表5、表6所示）：

表2 最弱點

表3 誤差橢圓參數（E、F、T）

表4 二維基線向量殘差

表5 最弱邊

表6 相鄰點坐標分量及其相對中誤差

（1）本工程控制網平均邊長為2.98km，最弱相鄰點邊長相對中誤差：△CG02-CG05=1/184000，滿足《水利水電工程測量規(guī)范》（SL197-2013）表4.2.1“相鄰點平均間距2～4km，最弱相鄰點邊長相對中誤差△≤1/40000”之規(guī)定。

（2）解算出基線邊長與三角高程邊長進行對比、校核。對比精度：二維約束平差基線LCG02-CG05=600.2514m（注：基線邊長英文名為Base Length，故簡稱L），全站儀工程面邊長Sm=600.2580m，計算其長度變形值：

如上述計算精度信息，四等GNSS最弱相鄰點符合精度要求。

6.高程控制質量

高程控制的起算數據為原甘肅省測繪地理信息局解算的CG02似大地水準面精化成果。施測方案為四等三角高程閉合環(huán)。

6.1 高程控制平差結果

已知高程點個數為1，未知高程點個數為47，觀測測段數為48，總測段邊長L=14303.521m，平均邊長=297.990m，最小邊長Lmin=92.378m，最大邊長Lmax=734.552m，每km高差中誤差Mw=3.98mm；最大高程中誤差MCG01=5.32mm；最小高程中誤差MG02=2.35mm；高差閉合差hi=15.05mm。

6.2 高程控制質量評定

根據《水利水電測量工程規(guī)范》（SL197-2013）表5.3.2中規(guī)定：四等水準測量允許每km高差全中誤差M允=10mm；附合線 路 或 環(huán) 線 閉 合 差 限 差75.64mm。對比后質量評定結果：本次高程控制網滿足四等水準精度要求。

7.空中三角測量質量控制

7.1 空三測量平差精度

航飛架次嚴格按設計書預布區(qū)域飛行，總計3架次，其中像控點點位、檢查點點位精度符合要求（如表7、表8所示）：

表7 測區(qū)像控點點位精度表

表8 測區(qū)檢查點點位精度

7.2 空三測量質量評定

根據《水利水電測量工程規(guī)范》（SL197-2013）7.1.2-1和《1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖航空攝影測量內業(yè)規(guī)范》（GB/T 7930-2008）5.4.2中各項限差規(guī)定（如表9、表10所示）：

表9 絕對定向后平面位置與高程限差

表10 定向點及檢查控制點限差

根據精度統(tǒng)計情況，測區(qū)各定向點及檢查控制點均符合上述規(guī)范要求。

8.地形圖質量情況

本階段地形圖測繪以航測為主，檢查方式以RTK及全站儀對測區(qū)地物進行離散抽查檢測。抽查對象：陡崖、測區(qū)道路、地物特征點等。對DLG成果進行質量檢查，抽取部分離散數據進行高程精度評定，評定依據：RTK平滑采集及全站儀實測特征點高程。評定方法：同一點位的高程差值計算出高精度檢測中誤差。

高精度檢測中誤差計算式，如式（1）所示：

式（1）中，M為成果中誤差；n為檢測點總數；Δi為高程差值（全站儀檢測高程視為真值）。

計算結果M=0.27m,對比表3.13，M＜1.6m，符合《水利水電測量工程規(guī)范》（SL197-2013）要求。

作業(yè)及制圖要求執(zhí)行《水利水電測量工程規(guī)范》（SL197-2013）的地形測量各條款的規(guī)定。采用CASS9.1測圖軟件進行編繪地物，繪圖中各種地物填充正確、地貌協調合理。運用Geoway軟件對DEM進行立體編輯并生產等高線及高程注記點，等高線與地物之間取舍得當，線條光滑，計曲線、首曲線分明，注記點的分布均勻，綜合取舍合理。文件命名、數據組織、數據格式正確，圖幅要素分層合理，地理要素表示較完整。

9.結束語

由于公司總工程師以及各專業(yè)項目負責人于2020年5月11日現場踏勘后未確定推薦及比選壩址位置，導致壩址區(qū)控制點位埋設存在不確定性。下一階段測繪過程中須在壩軸線上成對埋設控制樁，并與此階段控制網基礎上進行等精度平高控制聯測，以保證平面和高程的一致性。