淺談城市孤立控制點(diǎn)的應(yīng)用

覃燦坤

(梧州市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃勘察測(cè)繪院，廣西梧州 5430002)

淺談城市孤立控制點(diǎn)的應(yīng)用

覃燦坤?

(梧州市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃勘察測(cè)繪院，廣西梧州 5430002)

測(cè)量控制點(diǎn)由于其特性的關(guān)系，分布比較廣泛，由于種種原因造成的孤獨(dú)的控制點(diǎn)比較多，而這些點(diǎn)對(duì)測(cè)量工作的開展非常重要，應(yīng)當(dāng)充分利用和保存這些孤立控制點(diǎn)。建議控制點(diǎn)應(yīng)盡量布設(shè)在新建的、高大的永久性建筑物上。通過高大建筑物頂點(diǎn)作定向，應(yīng)用前方交會(huì)法和影像圖片結(jié)合自由測(cè)站法進(jìn)行，亦可利用后方交會(huì)法加以運(yùn)用。

高大建筑物；前方交會(huì)；影像圖片；后方交會(huì)

1 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量技術(shù)也有突飛猛進(jìn)的突破，傳統(tǒng)的測(cè)量被現(xiàn)代化測(cè)量所代替。特別是城市CORS(連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng))的出現(xiàn)，給城市測(cè)繪工作帶來革命性的變化。加上城市快速發(fā)展，給道路上的控制點(diǎn)造成了嚴(yán)重的破壞，我們之前花費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力所做的控制點(diǎn)已寥寥無幾。因此，點(diǎn)與點(diǎn)之間不能夠進(jìn)行通視，前無檢查，后無后視，不能直接用于觀測(cè)，極大地影響了城市測(cè)量工作。同時(shí)控制點(diǎn)的修補(bǔ)與重建亦是平時(shí)的重要任務(wù)，也是耗掉測(cè)量人力及物力的嚴(yán)重問題。

2 問題的提出

從梧州市近年來控制點(diǎn)普查情況分析，永久性的控制點(diǎn)保存率比較低，點(diǎn)位破壞比較嚴(yán)重，原因在于道路的補(bǔ)修以及風(fēng)吹、雨淋而自行毀壞，剩余的點(diǎn)變成了孤點(diǎn)，給測(cè)量工作人員帶來很大的不便。那么，需要考慮怎樣利用剩余的孤立控制點(diǎn)進(jìn)行工作，以便提高測(cè)量工作的效率。

3 孤立控制點(diǎn)的利用方法

目前的現(xiàn)狀是孤獨(dú)的控制點(diǎn)比較多，而這些點(diǎn)對(duì)測(cè)量工作的開展又非常重要，前人留下的成果，我們應(yīng)當(dāng)充分的利用。在這些年的測(cè)繪工作應(yīng)用過程中，筆者對(duì)控制點(diǎn)的利用提出兩點(diǎn)建議。

3.1 前方交會(huì)法

前方交會(huì)法是基于2個(gè)已知點(diǎn)對(duì)某一未知點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。在城市測(cè)量工作中，對(duì)于一些高大建筑物頂點(diǎn)、避雷針、發(fā)射塔(如電視臺(tái)、電信、移動(dòng)發(fā)射塔等)進(jìn)行前方交會(huì)觀測(cè)，取得一些高大建筑物頂點(diǎn)位置的坐標(biāo)值，并在以后的城市測(cè)量工作中對(duì)這些坐標(biāo)值進(jìn)行檢查。這些高大建筑物和塔式建筑物頂點(diǎn)的高度都在100 m～200 m，輻射的范圍廣泛，比較突出、明顯。在工作區(qū)內(nèi)大部分安置儀器的地方都能看到這些點(diǎn)。尤其是出現(xiàn)獨(dú)立控制點(diǎn)的時(shí)候，利用這些高大建筑物頂點(diǎn)進(jìn)行定向，是最好的選擇，不但省時(shí)省力，而且容易尋找目標(biāo)。在工程放樣時(shí)，解決了定向檢查，不需設(shè)專人專門定向；特別是在繁華的街道、車輛來來往往的公路上，利用傳統(tǒng)的定向方法難以實(shí)現(xiàn)快速對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，而利用高大建筑物頂點(diǎn)進(jìn)行定向卻非常容易。另外，選取的前方交會(huì)點(diǎn)必須是一些牢固的永久性建筑，在測(cè)量工作中盡可能利用目標(biāo)較遠(yuǎn)的頂點(diǎn)進(jìn)行前方交會(huì)點(diǎn)定向，即便是在大風(fēng)大雨天氣中，由環(huán)境所造成的方向誤差也不會(huì)影響定向精度。使地面上的孤立控制點(diǎn)與高大建筑物頂點(diǎn)串聯(lián)起來，能作后視，不再出現(xiàn)孤點(diǎn)、廢點(diǎn)現(xiàn)象。

3.2 影像圖片結(jié)合自由測(cè)站法

影像圖片就是用攝影的方式記錄目標(biāo)點(diǎn)的位置，易于直觀的保存和查看。為了解決控制點(diǎn)遺失的問題，如能于控制點(diǎn)布設(shè)的同時(shí)，在控制點(diǎn)附近建筑物上選擇若干個(gè)適當(dāng)點(diǎn)位當(dāng)作輔助控制點(diǎn)，并以影像圖片記錄其點(diǎn)位位置。在控制點(diǎn)測(cè)量時(shí)，同時(shí)對(duì)這些輔助控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并與傳統(tǒng)地面控制測(cè)量成果一起進(jìn)行平面角邊混合控制平差及可靠度分析。未來即使地面控制點(diǎn)遺失，都可以根據(jù)建筑物上的輔助控制點(diǎn)采用自由測(cè)站法進(jìn)行后續(xù)測(cè)量任務(wù)。如此，便能達(dá)到控制點(diǎn)不落地的境界，同時(shí)也解決了控制點(diǎn)的維護(hù)及補(bǔ)建問題，大大降低測(cè)量人員的負(fù)擔(dān)。例如某一居民區(qū)道路，在當(dāng)時(shí)測(cè)1∶500地形圖的時(shí)候，已經(jīng)布置好控制點(diǎn)。由于城市管道網(wǎng)發(fā)展的需要，該路段有些部分要進(jìn)行開挖，為了防止控制點(diǎn)的流失，可通過影像圖片法保存下來，其作業(yè)步驟如下:

(1)在建筑物上選取適當(dāng)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，用數(shù)碼相機(jī)記錄建筑物上控制點(diǎn)的位置。此時(shí)應(yīng)注意；①控制點(diǎn)在高度2 m～3 m建筑物部分優(yōu)先，這樣的高度容易觀測(cè)，而不易被車或其他雜物擋住。②點(diǎn)與點(diǎn)之間不宜太近，至少大于觀測(cè)站與點(diǎn)位距離一半的長(zhǎng)度。

(2)用2″級(jí)全站儀器進(jìn)行觀測(cè):①至少2個(gè)測(cè)回以上，超出限差應(yīng)重新觀測(cè)。②觀測(cè)建筑物上點(diǎn)的位置應(yīng)確實(shí)對(duì)準(zhǔn)影像圖上記錄的位置，確保成果的準(zhǔn)確性。③觀測(cè)點(diǎn)不易施測(cè)或表面光滑的位置，應(yīng)該在點(diǎn)位上擺放覘板，確保成果的準(zhǔn)確性。

(3)用影像圖片記錄控制點(diǎn)位置的觀測(cè)值與該控制點(diǎn)觀測(cè)值一起平差和分析，如圖1所示。

圖1 居民地圖片001

由圖1可見，HJ53－1，HJ53－2，HJ53－3點(diǎn)為建筑物上目標(biāo)點(diǎn)，攝取各點(diǎn)目標(biāo)點(diǎn)圖像和記錄(圖片至少要保存兩張，另外一張必須是目標(biāo)點(diǎn)放大圖)，再用全站儀進(jìn)行測(cè)量，得到各個(gè)點(diǎn)的角度、距離。計(jì)算各點(diǎn)坐標(biāo)如表1所示。

原有控制點(diǎn)與自由測(cè)站法坐標(biāo)誤差分析表 表1

由圖1可知，控制點(diǎn)被引至建筑物上，降低了控制點(diǎn)的遺失率。因此采用自由測(cè)站法進(jìn)行復(fù)測(cè)。不同的觀測(cè)站具有不同之測(cè)站坐標(biāo)系，最后將各測(cè)站坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至相同的坐標(biāo)系，故施測(cè)時(shí)以任意點(diǎn)為測(cè)站，任意方向?yàn)楸狈?，觀測(cè)得測(cè)站附近各點(diǎn)的以測(cè)站坐標(biāo)系為基準(zhǔn)之坐標(biāo)值(對(duì)于自由測(cè)站法計(jì)算不作題解)。例如對(duì)圖1中幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，利用自由測(cè)站法進(jìn)行觀測(cè)和計(jì)算，得表1所示的坐標(biāo)。由表1可知，兩次坐標(biāo)誤差在2 cm以內(nèi)。該精度能夠滿足城市測(cè)量工作。

4 孤立控制點(diǎn)的應(yīng)用

高大建筑物頂點(diǎn)作坐標(biāo)值、作后視、作檢查，在遇上無控制點(diǎn)、孤立控制點(diǎn)、控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間難通視的情況下，測(cè)量人員利用這些頂點(diǎn)和孤立控制點(diǎn)能快速、有效地進(jìn)行工作。

例如，基于2個(gè)以上已知點(diǎn)的測(cè)邊、測(cè)角后方交會(huì)法在梧州紫荊花園項(xiàng)目中得到充分的應(yīng)用。該項(xiàng)目為住宅小區(qū)，用地面積35 293.32 m2，其中建筑物占地面積13 139 m2。從項(xiàng)目規(guī)劃前的地形圖測(cè)繪，再到項(xiàng)目的放樣，再之后建筑物的竣工，項(xiàng)目前前后后的測(cè)繪工作都是我院承擔(dān)。在地形圖測(cè)繪的時(shí)候，我們對(duì)這個(gè)區(qū)域作了一條城市二級(jí)導(dǎo)線控制點(diǎn)，也對(duì)附近一些高大建筑物頂點(diǎn)作了前方交會(huì)點(diǎn)坐標(biāo)值，如圖2所示。

圖2 紫荊花園縮略圖

項(xiàng)目位于道路的交叉處，而附近只有3個(gè)控制點(diǎn)(SY03，SY04，SY05)，對(duì)開展測(cè)量工作已經(jīng)滿足。由于項(xiàng)目在拆遷和土方平整的過程中，SY04控制點(diǎn)遭到毀壞，而且 SY03控制點(diǎn)定向 SY02控制點(diǎn)難通視，SY05點(diǎn)無法后視，SY03與 SY05根本不通視，這樣SY03和SY05成了孤立控制點(diǎn)，變成“廢點(diǎn)”。因此，用后方交會(huì)法將其“復(fù)活”。因SY03點(diǎn)和SY05點(diǎn)都在各自的路段上，于是將待測(cè)點(diǎn)P設(shè)站交叉路口處，用徠卡2″全站儀觀測(cè)至少2個(gè)以上的測(cè)回，分別對(duì)SY03、SY05、YJDL頂點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。用測(cè)邊、測(cè)角后方交會(huì)計(jì)算P點(diǎn)坐標(biāo)(后方交會(huì)計(jì)算有多種，筆者不作詳述)。結(jié)果如表2所示。

交會(huì)點(diǎn)P.P′坐標(biāo)誤差分析表 表2

由表2可得，P、P′兩點(diǎn)坐標(biāo)差在1 cm以內(nèi)，可滿足于工程測(cè)量工作的需要。由此可知，地面上孤立控制點(diǎn)和高大建筑物頂點(diǎn)精度的可行性。如SY03、SY05點(diǎn)直接后視怡景大樓頂點(diǎn)，即可觀測(cè)，大大提高了工作效率。

5 實(shí)踐體會(huì)

(1)在選擇建筑物目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，盡可能讓它的輻射面大，要注意固定目標(biāo)點(diǎn)的變化，建筑物的好壞，經(jīng)常積累資料和定期的觀測(cè)，以判斷固定目標(biāo)點(diǎn)是否產(chǎn)生變形。

(2)在攝取影像時(shí)圖片資料要清晰，便于看清目標(biāo)點(diǎn)的位置。選點(diǎn)位置不宜太高，以容易確認(rèn)，盡量正交或在點(diǎn)位上擺放覘板，可提高其準(zhǔn)確度。

(3)建筑物墻角不直或不清晰是不可取的，通訊塔，電視塔由于隨著風(fēng)的大小，隨時(shí)會(huì)發(fā)生變形，影響精度，但在低精度測(cè)量中可運(yùn)用。

(4)利用高大建筑物頂點(diǎn)定向，不僅節(jié)省時(shí)間，而且解決了測(cè)量工作人員支站多、需要多次反反復(fù)復(fù)定向的工作。

6 結(jié) 語

測(cè)量技術(shù)飛速發(fā)展的今天，城市控制點(diǎn)慢慢的被人所遺忘，高科技儀器不斷的更新，讓控制點(diǎn)可靈活的變動(dòng)，不需要大量的工作保護(hù)，控制測(cè)量的工作將被取代。但筆者認(rèn)為孤立控制點(diǎn)的存在，在一些區(qū)域有一定的重要性。

[1] 孔祥元主編.控制測(cè)量學(xué)(第二版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，1996

[2] 孔祥元，郭際明，劉宗泉.大地測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)(第二版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2010

[3] 武漢測(cè)繪科技大學(xué)《測(cè)量學(xué)》編寫組.測(cè)量學(xué)[M].北京:測(cè)繪出版社，2000

[4] 高風(fēng)翥，康健，祖新建.關(guān)于保存中小城鎮(zhèn)控制點(diǎn)的幾點(diǎn)建議[J].黑龍江測(cè)繪，1995(2):38～40

[5] 劉福春，朱微.測(cè)繪工作中控制點(diǎn)錯(cuò)誤和沒有控制點(diǎn)的解決方法[J].現(xiàn)代測(cè)繪，2007(7):28～29

[6] 趙慶祥.測(cè)量控制點(diǎn)在礦區(qū)發(fā)展中的意義[J].煤炭技術(shù)，2010(4):159～160

[7] 劉鐵標(biāo).單控制點(diǎn)起算GPS控制網(wǎng)分析與應(yīng)用[J].西部探礦工程，2008(9):184～187

Control Points of the Application of Urban Isolation

Qin Cankun
(Wuzhou urban construction planning exploration＆surveying institute，Wuzhou 543002，China)

Control point due to its characteristics of measuring the relationship between the more widely distributed，for various reasons alone caused more control points，which carry out the work on the measurement points is very important，this paper discusses the use of full and we should save these isolated control points.Recommended control points should be laid in the new，permanent buildings tall.Vertex as directed by tall buildings，the application of forward intersection method and image picture with Free Station method can also be used by resection of the shallow state.

tall buildings；front intersection；image pictures；back intersection

2011—05—03

覃燦坤(1981—)，男，助理工程師，主要從事城市工程測(cè)量工作。

1672－8262(2011)05－116－03

P258

B