工程控制測(cè)量中投影長(zhǎng)度變形值超限的處理分析

賈磊

摘? 要：在測(cè)量工作中，計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，需要依據(jù)地面觀測(cè)值，經(jīng)高程歸化，高斯投影改正，將其轉(zhuǎn)換到高斯平面上。計(jì)算得到的邊長(zhǎng)，和實(shí)際邊長(zhǎng)有一定差距，規(guī)范要求投影長(zhǎng)度的變形值≤2.5cm/km。為了滿(mǎn)足這一要求，測(cè)量人員在實(shí)際工作中，必須對(duì)投影長(zhǎng)度超限的情況進(jìn)行處理，以下對(duì)此進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：工程控制測(cè)量;投影長(zhǎng)度;變形值;超限;處理方法

1工程測(cè)量規(guī)范對(duì)投影長(zhǎng)度變形值的要求

工程控制測(cè)量中，投影長(zhǎng)度變形值≤2.5cm/km，也就是滿(mǎn)足式（1）要求。簡(jiǎn)單來(lái)看，就是在測(cè)區(qū)抵償高程面上，實(shí)測(cè)兩點(diǎn)的平均距離，坐標(biāo)反算得到的距離，兩者差距在2.5cm以?xún)?nèi)。

式中H%代表平均高程面相對(duì)于抵償高程面的高程。R代表參考橢球的平均曲率半徑。hm代表測(cè)邊所在大地水準(zhǔn)面，高出參考橢球面的高度。Ym代表測(cè)邊端點(diǎn)近似橫坐標(biāo)的中數(shù)長(zhǎng)度D。分別代表實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)，投影邊長(zhǎng)。

具體測(cè)量中，首先在測(cè)區(qū)中心確定控制點(diǎn)，將其作為投影中心。其次確定平均高程面的高程。然后依據(jù)規(guī)范，計(jì)算測(cè)區(qū)平均高程面上，1km邊長(zhǎng)投影后的長(zhǎng)度D。坐標(biāo)作為抵償高程面的控制點(diǎn)坐標(biāo)，投影后中心點(diǎn)的坐標(biāo)不變。該處理方法的優(yōu)點(diǎn)，一是邊緣點(diǎn)在投影前后的變化小。二是坐標(biāo)反算長(zhǎng)度和實(shí)測(cè)距離之間的差

2投影長(zhǎng)度變形值超限的處理方法

第一，投影長(zhǎng)度變形值≤2.5cm/km，可使用國(guó)家3。帶高斯平面坐標(biāo)系。針對(duì)這一點(diǎn)，應(yīng)該在測(cè)量報(bào)告中予以說(shuō)明，讓他人知道該測(cè)區(qū)內(nèi)的投影長(zhǎng)度變形值沒(méi)有超限，因此不用對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

第二，投影長(zhǎng)度變形值>2.5cm/km，可使用抵償投影面的3。帶高斯平面坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系的中央子午線(xiàn)保持不變，而是選擇一個(gè)投影面，對(duì)偏離中央子午線(xiàn)引起的變形進(jìn)行抵消。以邊長(zhǎng)1000m為例，計(jì)算公式是

第三，投影長(zhǎng)度變形值>2.5cm/km，也可使用任意帶高斯平面坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系的使用，需要移動(dòng)中央子午線(xiàn)，對(duì)邊長(zhǎng)歸算到參考橢球上的變形值進(jìn)行抵消。結(jié)合實(shí)際情況，考慮到Y(jié)坐標(biāo)的變化大，不能直接展點(diǎn)，因此要先計(jì)算才能使用?；诖耍撎幚矸椒ú贿m用在礦山工程上，適合用在高速公路上，線(xiàn)路高程具有高低起伏變化的特征。具體處理時(shí)，一般將中央子午線(xiàn)移動(dòng)至高程較低的一側(cè)，能獲得良好的處理效果。

第四，將測(cè)區(qū)平均高程面作為投影面，將測(cè)區(qū)中心的子午線(xiàn)作為中央子午線(xiàn)，可使用高斯投影計(jì)算的平面坐標(biāo)系。該處理方法常用在公路，鐵路等線(xiàn)性工程中，工程特點(diǎn)是全線(xiàn)平坦，高程變化不明顯，具體處理時(shí)分為兩種方案。一是直接投影法。首先將中央子午線(xiàn)移動(dòng)至測(cè)區(qū)中央，不考慮偏離中央子午線(xiàn)引起的長(zhǎng)度變形值，而是計(jì)算投影到參考橢球面上引起的長(zhǎng)度變形值。然后計(jì)算縮放系數(shù)，對(duì)坐標(biāo)放大處理即可。二是橢球膨脹法。選取地面上的一點(diǎn)，在法線(xiàn)方向上抬高橢球面，保持橢球膨脹后的中心，方向，扁率不變。基于橢球的各向異性，膨脹后原法線(xiàn)和新橢球面可能不垂直，就能得到新橢球的長(zhǎng)半軸變化。相比之下，該方法的缺點(diǎn)，是處理后的X，Y坐標(biāo)變化較大。

3工程控制測(cè)量作業(yè)時(shí)的注意事項(xiàng)

對(duì)投影長(zhǎng)度變形值超限進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)該注意以下事項(xiàng)。①數(shù)據(jù)處理后，不屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系，應(yīng)該說(shuō)明中央子午線(xiàn)，抵償高程面，測(cè)區(qū)平均高程等信息，避免坐標(biāo)使用有阻礙。②在大型線(xiàn)性工程中，應(yīng)該對(duì)變形值進(jìn)行分帶處理，如此得到的數(shù)據(jù)才滿(mǎn)足規(guī)范要求。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工程控制測(cè)量期間，受到一些因素的影響，可能導(dǎo)致投影長(zhǎng)度變形值超限。對(duì)于這種情況，文中介紹了幾種處理方法，并指出測(cè)量作業(yè)時(shí)的注意事項(xiàng)。希望為測(cè)量人員提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，以提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，為后續(xù)施工管理等活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。

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