淺談工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪技術(shù)

董立新

摘要：通過對(duì)工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪的任務(wù)、內(nèi)容及特點(diǎn)的敘述，著重針對(duì)工業(yè)廠區(qū)工程控制網(wǎng)的測(cè)繪技術(shù)，工業(yè)廠區(qū)竣工圖測(cè)繪技術(shù)，工業(yè)廠區(qū)施工放樣定位技術(shù)，工業(yè)廠區(qū)變形觀測(cè)技術(shù)的探討，為工業(yè)廠區(qū)開展各種工程測(cè)繪工作提供技術(shù)支持。

關(guān)健詞：工程控制網(wǎng)測(cè)繪技術(shù);竣工圖測(cè)繪技術(shù);施工放樣定位技術(shù);變形觀測(cè)技術(shù)

隨著現(xiàn)代化大型工業(yè)企業(yè)的快速發(fā)展，大型工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪任務(wù)日趨增多，測(cè)量精度要求大大提高，盡管測(cè)繪儀器、測(cè)繪方法不斷更新，但如何正確使用、創(chuàng)新工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪技術(shù)仍然是值得探討的課題。

一、工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪的內(nèi)容及特點(diǎn)

工程測(cè)繪的主要任務(wù)包括工程建設(shè)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工和管理各階段進(jìn)行的各種測(cè)量工作，是直接為各項(xiàng)建設(shè)工程的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、竣工、監(jiān)測(cè)以及運(yùn)營(yíng)管理提供保障和服務(wù)的。其主要測(cè)繪內(nèi)容有：工程控制網(wǎng)建立、工程地形圖測(cè)繪、施工放樣定位、竣工圖測(cè)繪、變形觀測(cè)以及各種設(shè)備安裝檢修測(cè)量等。

工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪的特點(diǎn)：測(cè)繪內(nèi)容涉及面廣、所用測(cè)繪儀器種類多、測(cè)繪方法不盡相同、測(cè)繪精度要求差異較大，因此，針對(duì)不同測(cè)繪項(xiàng)目采取相應(yīng)的測(cè)繪方法，合理確定測(cè)繪精度，取得最佳測(cè)繪效果是至關(guān)重要的。

二、工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪技術(shù)

1.工業(yè)廠區(qū)工程控制網(wǎng)的測(cè)繪技術(shù)

大型工業(yè)廠區(qū)占地面積一般在幾平方公里范圍，且所處位置大多都在城市周邊或郊區(qū)。平面控制和高程控制一般都有國(guó)家相應(yīng)等級(jí)控制網(wǎng)覆蓋，即：平面控制達(dá)到 GPS控制網(wǎng)C級(jí)精度，高程控制達(dá)到國(guó)家三等水準(zhǔn)以上精度。在此基礎(chǔ)上建立工業(yè)廠區(qū)首級(jí)控制網(wǎng)和專用工程控制網(wǎng)還是比較容易實(shí)現(xiàn)。

（1）工業(yè)廠區(qū)首級(jí)平面控制網(wǎng)易布設(shè)成GPS D級(jí)加密網(wǎng)，D級(jí)控制點(diǎn)數(shù)量可依據(jù)廠區(qū)占地面積確定，但最少應(yīng)達(dá)到5個(gè)點(diǎn)以上，邊長(zhǎng)可適當(dāng)縮短，但外業(yè)觀測(cè)時(shí)段可適當(dāng)增加，以提高外業(yè)數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量。首級(jí)高程控制網(wǎng)易布設(shè)成不低于四等水準(zhǔn)網(wǎng)，如有可能將所有首級(jí)平面控制網(wǎng)的GPS D級(jí)點(diǎn)聯(lián)測(cè)到四等水準(zhǔn)線路中，且水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)的GPS D級(jí)點(diǎn)最少不少于4個(gè)。

（2）工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪控制網(wǎng)易布設(shè)成GPS E級(jí)網(wǎng)或一級(jí)導(dǎo)線（光電測(cè)距），其控制點(diǎn)密度以滿足各種工程測(cè)繪項(xiàng)目進(jìn)行直接設(shè)站測(cè)繪的要求，相應(yīng)的邊長(zhǎng)較短，且每個(gè)點(diǎn)至少保證2個(gè)以上通視方向，所有點(diǎn)的高程要達(dá)到五等以上水準(zhǔn)測(cè)量精度。

（3）專用工程控制網(wǎng)（點(diǎn)）的建立：對(duì)于一些精度較高的變形觀測(cè)、設(shè)備安裝測(cè)量所用的專用控制網(wǎng)（點(diǎn)）可采用獨(dú)立系統(tǒng)建立，專用工程控制網(wǎng)（點(diǎn)）一般采用1"級(jí)以上精度全站儀觀測(cè)，取得其控制網(wǎng)（點(diǎn)）的三維坐標(biāo)。

2.工業(yè)廠區(qū)竣工圖測(cè)繪技術(shù)

工業(yè)廠區(qū)竣工圖測(cè)繪采用“GPS RTK+全站儀”聯(lián)合作業(yè)測(cè)繪技術(shù)，其核心是在竣工圖測(cè)繪過程中用GPS RTK技術(shù)完成一般地形要素的測(cè)繪，并為全站儀測(cè)圖布設(shè)一級(jí)圖根控制點(diǎn)。然后，用全站儀測(cè)繪主要建筑物以及GPS RTK受環(huán)境影響無法測(cè)繪的地形要素。

（1）GPS RTK數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：外業(yè)作業(yè)人員少、速度快、效率高、且一般不需要圖根控制，缺點(diǎn)：有時(shí)受衛(wèi)星信號(hào)及建筑物阻擋影響無法獲取合格的觀測(cè)數(shù)據(jù)。GPS RTK數(shù)字測(cè)繪圖技術(shù)的關(guān)鍵是作業(yè)地區(qū)不同測(cè)繪系統(tǒng)糾正參數(shù)的取得，一定要確保其精度要求。

（2）全站儀數(shù)字測(cè)圖技術(shù)是大比例尺竣工圖測(cè)繪的主要測(cè)繪技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)：精度高、可測(cè)繪性強(qiáng)、尤其是免棱鏡技術(shù)的推廣使得所有測(cè)繪項(xiàng)目幾乎無所不能，其缺點(diǎn)：相對(duì)勞動(dòng)強(qiáng)度較大、外業(yè)作業(yè)效率較低。

3.工業(yè)廠區(qū)施工放樣定位技術(shù)

工業(yè)廠區(qū)施工放樣定位是將設(shè)計(jì)圖上的建（構(gòu)）筑物形狀、大小的點(diǎn)位測(cè)定到實(shí)地，通常也被稱作“測(cè)設(shè)”。施工放樣定位大體分為平面放樣、高程放樣和空間點(diǎn)位放樣。針對(duì)不同工程項(xiàng)目，施工放樣的方法、精度、所用儀器也存在差異，但目前工業(yè)廠區(qū)施工放樣主要可歸納為GPS放樣定位、全站儀放樣定位、其它方式放樣定位技術(shù)三種情形。

（1）GPS放樣定位技術(shù)適合于平面和高程定位精度要求不是很高的工程項(xiàng)目，如：公路、鐵路、各種管線、輸電線路以及相對(duì)獨(dú)立的一般建（構(gòu)）筑物，其定位相鄰點(diǎn)間點(diǎn)位誤差達(dá)到±5cm就可以了。只要定位精度、定位環(huán)境適合于GPS放樣定位，就應(yīng)該優(yōu)先選用。

（2）全站儀放樣定位技術(shù)能滿足定位精度從毫米級(jí)到厘米級(jí)工程項(xiàng)目的平面放樣、高程放樣和空間點(diǎn)位放樣。其缺點(diǎn)：作業(yè)效率低、相互協(xié)作性要求高、定位程序繁瑣。

（3）其它方式放樣定位技術(shù)，如：角度交會(huì)、距離交會(huì)、微米級(jí)高程定位技術(shù)，可以根據(jù)具體工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和要求靈活選用。

4.工業(yè)廠區(qū)變形觀測(cè)技術(shù)

變形測(cè)量的目的是要獲得變形體的空間位置隨時(shí)間變化的特征，同時(shí)還要解釋變形的原因。變形測(cè)量的特點(diǎn)：重復(fù)觀測(cè)、精度高、需要綜合應(yīng)用多種測(cè)量技術(shù)、數(shù)據(jù)處理更加嚴(yán)密。變形觀測(cè)主要內(nèi)容：垂直位移觀測(cè)、水平位移觀測(cè)、傾斜測(cè)量、動(dòng)態(tài)變形測(cè)量、地面形變測(cè)量等。工業(yè)廠區(qū)變形觀測(cè)項(xiàng)目涉及面廣，觀測(cè)內(nèi)容多種多樣，要求的觀測(cè)精度高低不同。這就需要根據(jù)每個(gè)觀測(cè)項(xiàng)目的特點(diǎn)，選擇合理、優(yōu)化的變形觀測(cè)技術(shù)。

（1）常規(guī)變形觀測(cè)技術(shù)：是利用常規(guī)測(cè)量?jī)x器測(cè)量出方向、角度、邊長(zhǎng)、高差等數(shù)據(jù)來測(cè)定變形量。目前使用的常規(guī)儀器有數(shù)字水準(zhǔn)儀、全站儀、測(cè)量機(jī)器人等，主要適用于變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的布設(shè)和每個(gè)周期的觀測(cè)。

（2）GPS動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)：具有測(cè)量連續(xù)性、實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化及受外界干擾小等優(yōu)點(diǎn)，常適用于測(cè)定場(chǎng)地滑坡三維變形、大壩和橋梁水平位移及各種工程的動(dòng)態(tài)變形。

（3）三維激光掃描、數(shù)字近景攝影測(cè)量、InSAR技術(shù)：具有信息量豐富、工作量小、效率高、不需要接觸被監(jiān)測(cè)體等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是應(yīng)用的普遍性差，但隨著工業(yè)廠區(qū)對(duì)監(jiān)測(cè)體變形信息量需求的增多，這幾種變形觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用前景還是十分廣寬的。

三、結(jié)束語

所謂工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪技術(shù)，就是針對(duì)每項(xiàng)工程的具體要求，正確選擇測(cè)繪方法、測(cè)繪儀器，優(yōu)化測(cè)繪方案，高精度、高效率地完成每項(xiàng)測(cè)繪任務(wù)，進(jìn)而更好地為工業(yè)廠區(qū)各項(xiàng)工程建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。在此，也希望通過對(duì)工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪技術(shù)的探討，為廣大測(cè)繪工作者進(jìn)行類似的工業(yè)廠區(qū)工程測(cè)繪工作起到一定參考作用。