某機場擬建航向臺及下滑臺場地環(huán)境測繪分析

宋佃學(xué)

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東兗州272100）

某機場擬建航向臺及下滑臺場地環(huán)境測繪分析

宋佃學(xué)*

（山東省魯南地質(zhì)工程勘察院，山東兗州272100）

在某機場擬建航向臺及下滑臺場地環(huán)境測繪項目中，分析了測量的內(nèi)容和要求，提出了使用SDCORS結(jié)合全站儀進行測量的方法，并分析了SDCORS的優(yōu)勢。SDCORS可以滿足該項目的測量精度，并能明顯提高測量效率。

機場測繪；SDCORS；遮蔽角

1　概述

某機場由于改擴建，機場跑道向北延伸800m，致使機場的北航向臺、南航向臺、下滑臺等需重新選址。為了掌握初步擬定的導(dǎo)航臺站周圍是否有高大障礙物影響臺站的信號發(fā)射，需要對擬建19號跑道航向天線、01號跑道航向天線、19號跑道下滑、測距儀天線等三導(dǎo)航臺的場地環(huán)境進行調(diào)查測繪工作。主要工作內(nèi)容為擬建臺站位置測量、擬建臺站周圍指定區(qū)域范圍內(nèi)對臺站信號構(gòu)成遮蔽的地形地物的平面位置測量及遮蔽地形地物的頂端海拔高程測量、對測量的成果進行分析制作導(dǎo)航臺站場地環(huán)境平面圖及導(dǎo)航天線遮蔽角圖等［1］。

2　測量工作的實施

2.1已有資料分析

（1）山東省連續(xù)運行衛(wèi)星定位參考站綜合服務(wù)系統(tǒng)（SDCORS）。SDCORS由山東省國土資源廳主持、山東省國土測繪院承建。SDCORS由基準站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)、控制中心子系統(tǒng)、用戶子系統(tǒng)4部分組成，是國內(nèi)站點數(shù)目最多、整合系統(tǒng)最多的省級CORS系統(tǒng)，整合了省氣象局GPS/MET網(wǎng)點與濟南（JNCORS）、青島（QDUniCORS）、淄博（ZBCORS）、日照（RZCORS）、煙臺（YTCORS）5個市域CORS網(wǎng)以及國家陸態(tài)網(wǎng)點［2］。項目于2009年4月開始建設(shè)，在山東省氣象局及下屬各縣市氣象局，以及國土、地震等部門的積極配合下，SDCORS于2010年初建成，精度滿足加密圖根控制點的需求，直接用于圖根控制點的測量和空曠地區(qū)地形地物測量［3］。

（2）GPS C級控制網(wǎng)。測區(qū)及周圍有2005年施測的C級GPS控制點4點，并聯(lián)測三等水準，上述點位保存完好，可以作為RTK作業(yè)轉(zhuǎn)換參數(shù)的求解及檢測控制點。

（3）機場四等平面控制網(wǎng)。機場平面控制網(wǎng)基線處理水平精度平均值為5mm，GNSS閉合環(huán)水平誤差平均為9mm。無約束平差南北向精度平均值為4mm，東西向精度平均值為3mm。約束平差南北向精度平均值為8mm，南北向精度平均值為8mm。四等水準路線高差閉合差為3.92mm［4］。

2.2數(shù)據(jù)精度要求

（1）臺站位置經(jīng)緯度坐標和高程測繪坐標精確到0.01″；高程為導(dǎo)航臺天線處的場地高程，精確到0.1m。

（2）周邊地形地物測量成果匯總表精度成果匯總表中磁方位角精確到1″；障礙物至導(dǎo)航臺站的距離精確到0.1m；地形地物的遮蔽角精確到0.01°；遮蔽地形地物的水平張角精確到0.1°；障礙物頂部海拔高度精確到0.1m。

2.3工作流程

本項目的具體工作流程如圖1所示。

2.4測量實施

2.4.1求解轉(zhuǎn)換參數(shù)

選取在測區(qū)分布均勻的3個C級GPS控制點，在測區(qū)現(xiàn)場通過點校正的方法獲取，解算平面殘差為1.6cm，高程擬合殘差為2.4cm。

參數(shù)求解后作業(yè)前，實地采集已知點坐標進行檢核，平面坐標較差最大為3.2cm，高程較差最大為4.1cm，精度較高。

圖1　某機場環(huán)境測繪項目流程圖

2.4.2圖根控制測量

圖根點運用SDCORS采用網(wǎng)絡(luò)RTK方法施測，密度以直接滿足測圖需要、便于利用為原則。圖根點均設(shè)置鋼釘標志，圖根編號共3位，自T001開始編排，如T001、T002、T003……等，共布設(shè)圖根控制點146個。

采用SDCORS系統(tǒng)進行圖根控制點測量時，使用三角架模式。每點均獨立測量兩次，每次觀測30個歷元，兩次測量的平面位置較差不大于3cm、高程較差不大于5cm的情況下，取兩次測量的中數(shù)為最后結(jié)果，否則重測。

2.4.3臺站場地環(huán)境測量

（1）測量方法。在空曠地區(qū)利用RTK直接測繪地形地物的平面位置。在建筑物密集區(qū)域利用RTK在周邊布設(shè)圖根控制點，然后用全站儀免棱鏡模式直接測量地形地物平面位置及頂端高程，或利用全站儀測量地形地物的平面位置及地面高程，再利用全站儀的懸高測量功能測量地形地物的高度，兩者相加后求得地形地物的頂部高程［5］。

（2）測量技術(shù)路線：

①在Google Earth上截取測區(qū)及周圍地區(qū)影像，進行校正后套合南航臺、北航臺測繪范圍線制作工作底圖，作為工作區(qū)劃分及作業(yè)調(diào)度用圖。

②各作業(yè)小組在各自劃定的工作區(qū)內(nèi)實地調(diào)查測繪障礙物的平面位置及頂部海拔高程，實際作業(yè)采用SDCORS網(wǎng)絡(luò)RTK和全站儀相結(jié)合的方式。

③將外業(yè)測量的數(shù)據(jù)導(dǎo)入微機，利用CASS9.1軟件進行圖形編輯，制作場地環(huán)境平面圖。

④將外業(yè)測量數(shù)據(jù)根據(jù)反三角函數(shù)計算遮蔽角，并將數(shù)據(jù)逐一篩選，留取遮蔽角較大的部分數(shù)據(jù)制作遮蔽角圖及周邊地形地物測量成果匯總表，篩選時至少保證了2°～5°有一數(shù)據(jù)成果。

（3）場地環(huán)境測量內(nèi)容：

①頂部高程高于擬建臺站的建筑物、構(gòu)筑物，獨立的建筑物、構(gòu)筑物單獨表示，村莊、成片的廠房綜合表示，高度標注最高點高程，實地調(diào)查標注村莊名、廠礦企業(yè)名稱；

②頂部高程高于擬建臺站的獨立樹、樹林、苗圃、行樹等植被；

③頂部高程高于擬建臺站的輸電線、配電線等電力設(shè)施，圖面標注輸電線、配電線路名稱；

④頂部高程高于擬建臺站的獨立地物，測區(qū)內(nèi)主要有無線電發(fā)射塔、路燈桿、高大的廣告牌、煙囪等；

⑤測區(qū)范圍內(nèi)主要道路、河流等。

2.5質(zhì)量評價

（1）擬建臺站位置測量：經(jīng)檢核，精度指標符合技術(shù)設(shè)計書的要求。

（2）場地環(huán)境測量：經(jīng)外業(yè)巡視檢查，場地環(huán)境平面圖符號應(yīng)用正確，地形地物表示恰當；頂部高程高于擬建臺站設(shè)計標高的建筑物、通訊基站、電力設(shè)施等地形地物均進行了表示；村莊、工礦企業(yè)、道路、河流按規(guī)范進行了名稱注記。經(jīng)檢測，測區(qū)地物點間距中誤差Md=±12.6cm，地物點點位中誤差Mxy=±13.2cm，障礙物頂部高程中誤差Mh=±11.3cm，歸算后均滿足技術(shù)設(shè)計書的要求。

（3）綜述：本測區(qū)測量作業(yè)方法正確，數(shù)學(xué)精度良好，圖面編輯美觀，資料齊全、規(guī)范，可提交甲方驗收。

3　SDCORS測量的優(yōu)勢

（1）提高儀器利用率。原來的1+1兩臺接收機才能作業(yè)，現(xiàn)在一臺接收機就能正常作業(yè)，儀器利用率提高一倍。

（2）提高工作效率。省去了架設(shè)和設(shè)置基準站的時間和麻煩，打開接收機即可開始作業(yè)，方便快捷，節(jié)約時間和人力資源

（3）全網(wǎng)覆蓋、精度均勻。避免了常規(guī)RTK精度隨著移動站到基準站間距離增大而降低的情況，測量精度分布均勻，沒有粗差。

（4）提高了初始化速度。常規(guī)RTK隨著距離的增大，初始化速度會越來越慢，而CORS下沒有了RTK距離的限制，可以明顯提高初始化速度。

（5）提高控制測量效率。傳統(tǒng)的GPS控制測量至少需要3臺以上接收機才可以進行，SDCORS的應(yīng)用，只有一臺GPS接收機也可以進行控制測量，SDCORS可以提供各種采樣率的、任意時間段的GPS原始觀測數(shù)據(jù)，作業(yè)效率提高2倍以上。

4　結(jié)論

在某機場場地環(huán)境測量項目中，采用SDCORS結(jié)合全站儀，順利完成了整個測量工作。經(jīng)過精度檢核，該方法可以滿足技術(shù)設(shè)計書的精度要求。SDCORS的應(yīng)用，方便了測繪工作，提高了工作效率。

［1］龔真春，陳胤璇，李燕軍，等.RTK聯(lián)合全站儀在機場凈空區(qū)障礙物測量中的應(yīng)用［J］.全球定位系統(tǒng)，2015（2）：92-95.

［2］宋黎民，苑慶中，宋雷.基于SDCORS的網(wǎng)絡(luò)RTK在工程測量中的精度分析［J］.測繪與空間地理信息，2015（1）：114-116.

［3］張海平，高士民，周長志，等.SDCORS系統(tǒng)測試與技術(shù)性能分析［J］.全球定位系統(tǒng)，2013（3）：61-64.

［4］韓少紅，武威，于亮，等.GNSS控制網(wǎng)優(yōu)化在機場測量中的應(yīng)用［J］.測繪技術(shù)裝備，2014（4）：94-96.

［5］丘廣新，楊友生，甄兆聰，等.GPS-RTK高程在機場控高測量中的應(yīng)用［J］.地理空間信息，2006（1）：62-63.

TU82

B

1004-5716（2016）08-0170-03

2015-08-10

宋佃學(xué)（1976-），男（漢族），山東臨邑人，工程師，現(xiàn)從事測繪生產(chǎn)與管理工作。