淺談控制測量與測量方法

【摘要】近年來，隨著社會經濟的快速發(fā)展，土地資源變得日益緊張，如何最大限度地利用土地成了大眾關注的焦點，因而土地的控制測量變得異常重要，本文主要圍繞控制測量展開探究，以期推動相關控制測量技術的發(fā)展。

【關鍵詞】平面控制測量； 五等水準測量； 測量方法

引言

隨著控制測量技術的提高，在精度方面的要求也越來越高，因此，必須要深入的研究高鐵精密控制測量技術。因此其精確的控制測量，是一項不可或缺并且十分重要的工作，對工程質量的保證，起著十分重要的作用。

1.概述

實施新疆巴音郭楞蒙古自治州和碩縣曲惠鄉(xiāng)榆樹園村等2個村基本農田整理項目對于發(fā)展當?shù)氐霓r牧業(yè)生產、改善農民的生產生活條件具有積極的意義，是促進土地集約化利用、保證土地資源可持續(xù)利用和改善農業(yè)生產條件和生態(tài)環(huán)境的重要措施。為了完成新疆巴音郭楞蒙古自治州和碩縣曲惠鄉(xiāng)榆樹園村等2個村基本農田整理項目，巴州國土資源勘測規(guī)劃設計院受和碩縣國土資源局的委托，對該區(qū)域進行1：5000數(shù)字化地形圖測繪工作。

2.首級控制測量

2.1首級控制測量的內容與基本要求

根據(jù)“RTK技術規(guī)范”5.1.5要求，有條件采用網絡RTK測量的地區(qū)，宜優(yōu)先采用網絡RTK技術測量，故該項目首級控制測量包括一級平面控制測量及五等閉合水準路線測量。

控制網的布設遵循從整體到局部，從高級到低級，分級布網，逐級加密的原則。

2.2 一級平面控制測量

2.2.1一級RTK平面控制點的布設

一級RTK平面控制點應采用新疆巴州連續(xù)運行參考站（BZ-CORS）系統(tǒng)進行觀測。該系統(tǒng)已經通過新疆測繪局測繪質量驗收。

測量儀器應使用Trimble GPS 5800以上型號的雙頻 RTK。設置時應采用七參數(shù)法完成了WGS-84坐標到1980西安坐標系的轉換，并對測區(qū)附近的已知點進行檢驗。

RTK平面控制點測量流動站的技術要求應滿足：

（1）RTK的流動站不宜在隱蔽地帶、成片水域和強電磁干擾源附近觀測；

（2）每次觀測前均應重新初始化，并得到固定解。當長時間不能得到固定解時，宜斷開通訊鏈接，再次進行初始化操作；

（3）作業(yè)過程中，如出現(xiàn)衛(wèi)星信號失鎖，應重新初始化，并經重合點測量檢核后繼續(xù)作業(yè)；

（4）每次作業(yè)開始前均應進行至少一個同等級或高等級已知點的檢核，平面坐標較差不應大于7cm；

（5）網絡RTK平面控制點測量，數(shù)據(jù)采集器設置控制點的單次觀測的平面收斂精度不大于±2cm；

（6）網絡RTK平面控制點測量流動站觀測時應采用三角架對中、整平，每次觀測歷元數(shù)應不少于20個，采樣率為2-5s，控制點觀測次數(shù)不少于2此，各次測量的平面坐標較差不應大于4cm，取各次測量的平面坐標中數(shù)作為最終結果。

2.2.2一級RTK平面控制點選點、埋石及編號

（1）布設控制點應選取在測區(qū)的主要十字路口和街道交叉口，同時顧及后續(xù)使用常規(guī)儀器進行加密測量的需要，所選的點必須保證有2個以上方向通視。

（2）選擇控制點時，要求控制點上空盡可能的開闊，周圍應視野開闊，截止高度角應超過15?；周圍無信號反射物（大面積水域、大型建筑物、高大樹木等），以減少多路徑干擾。

（3）布設一級RTK平面控制點時，要遠離微波塔、通信塔等大型電磁發(fā)射源200米外，遠離高壓輸電線路、通訊線路50米外。

（4）一級RTK平面控制點應埋設固定標石，埋石選在瀝青或水泥地面上可打入刻有十字的鋼筋代替標石，標志均在鋼筋中心鋸出十字，以保證儀器的精密對中。

一級RTK平面控制點標志采用不小于以下標稱：

一級GPS點控制點選在水泥或瀝青路面上時，采用長約10-15cm的直徑1.5 cm的鋼筋標志做中心標志并采用紅色油漆噴繪點名。中心標志上刻十字絲以便定位。水泥路面標志規(guī)格如下圖：

一級GPS點控制點選在松軟土質時應埋設水泥控制標志并采用黑色繪圖筆在控制樁上編號以曲惠鄉(xiāng)的簡稱QH進行流水編號，從北到南、由東向西，即QH01、QH02、QH03、…QHnn進行編號，并且在實地點位附近用紅色油漆書寫點號，不允許重號。埋設控制樁標志規(guī)格如下圖：

3.五等水準測量

3.1五等水準網布設

五等水準網布設應以自治區(qū)測繪局提供的C級GPS點BHC49（高程等級為I等）、BHC42（高程等級為Ⅳ等）為基礎，在測區(qū)已有的1：10000地形圖上擬定初步水準路線。水準路線應盡量選設在地勢平坦、土質堅實、施測方便的道路附近，盡量避免通過水灘、沙土、易塌陷易受雨水沖刷的地區(qū)。選線的同時應結合布設的平面控制點采用附合或者閉合水準路線的形式布設水準線路。

3.2 五等水準觀測

五等水準觀測應使用DS3級以上的水準儀及三米區(qū)格式雙面條形碼尺，五等水準觀測以中絲測高法進行單程觀測。視距可直接讀取，觀測順序為后─后─前─前。作業(yè)開始后的每天應檢驗i角一次，i角不得大于±20″。觀測的主要技術要求應符合《工程測量規(guī)范》4.2.1和4.2.4條款的規(guī)定：

等級 每千米高差

中誤差（mm） 線路長度

（Km） 高程閉合

差（mm） 最大視距

長度（m） 前后視距

差（m） 前后視距

累積差（m）

五等 15 -- ≤30?L 100 近似相等 ≤10

4.圖根控制測量的基本要求與方法

為了保證該測區(qū)圖根點的測量精度，圖根點控制測量應依據(jù)“RTK技術規(guī)范”中的5.2.6條款的相關技術要求執(zhí)行。

4.1基準站應盡量架設在項目區(qū)中間，其點位的選擇應滿足以下要求：

（1）基準站應選在地勢較高、交通方便，天空較為開闊，周圍無高度角超過10°的障礙物，有利于衛(wèi)星信號的接收和數(shù)據(jù)鏈發(fā)射的位置。

（2）為防止數(shù)據(jù)鏈丟失以及多路經效應的影響，周圍無GPS信號反射物（大面積水域，大型建筑物等），無高壓線、電視臺、無線電發(fā)射站、微波站等干擾。

4.2圖根控制采用GPS-RTK的形式布設，測量儀器使用Trimble GPS 5800以上型號的雙頻 RTK直接測定圖根點三維坐標。

（1）GPS-RTK圖根控制點測量時，首先利用測區(qū)布設的一級平面控制點求出WGS-84坐標系到1980西安坐標系統(tǒng)的全部轉換參數(shù)。求解轉換參數(shù)時，基站應盡量架設在測區(qū)中央，至少應選擇能夠盡量覆蓋整個項目區(qū)的4個一級平面控制點做點校正，以這4個以上的一級平面控制點組成本次圖根控制測量工作的基準框架網，且一級平面控制點要均勻的分布測區(qū)周圍，需要布設的圖根控制點要在參與校準的已知一級平面控制點圍成的區(qū)域內。

（2）求解轉換參數(shù)時，流動站調用RTK中的控制點測量模塊，將流動站的GPS接收機天線架設在三角架上，進行精確對中、整平，每次觀測歷元數(shù)大于20個，采樣間隔2s-5s，并獨立地觀測三次，取各次測量的平面坐標中數(shù)作為最終結果。

（3）參數(shù)求解應采用不同基準點的匹配方案，選擇殘差小、精度高的參數(shù)應用。轉換后每個控制點的水平殘差和垂直殘差應控制在水平殘差小于±2cm，垂直殘差小于5cm。

（4）測區(qū)WGS-84坐標系和1980西安坐標系的轉換參數(shù)求出后，對測區(qū)布設的一級平面控制點采用RTK進行檢驗。檢驗結果應符合《工程測量規(guī)范》5.3.12-2條款的標準，即經RTK測量的控制點的平面坐標和已知平面控制點坐標的較差應小于±5cm，高程較差不應大于30 mm（D為基站距檢驗點的距離，單位為Km）。

（5）圖根點觀測時采樣率為1s，每次測量的歷元數(shù)不小于20個，衛(wèi)星高度角≥15°，有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥5，PDOP≤6，觀測的平面精度≤2cm。

（6）RTK施測控制點時不得在天線附近50米內使用電臺，10米內使用對講機。

5.結束語

綜上所述，精密控制測量技術對于經濟與社會的發(fā)展有著非常重要的意義，基礎工程的穩(wěn)定健康發(fā)展必須要有精密控制測量技術作為基礎。所以，必須要不斷深入研究精密控制測量技術，實現(xiàn)我國工程建設技術的進步。

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個人簡介

楊忠，2012年7畢業(yè)于新疆工程學院測繪工程專業(yè)，助理工程師，主要從事測繪工程以及相關工作。