北京市地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)

于濤

（北京市工程地質(zhì)研究所，北京 100048）

北京市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程是北京市重點(diǎn)項(xiàng)目之一。北京市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程項(xiàng)目在整合現(xiàn)有部分區(qū)域264眼監(jiān)測(cè)井的基礎(chǔ)上，對(duì)水源地地區(qū)、已知污染區(qū)、地下水限采區(qū)以及山區(qū)開展專門監(jiān)測(cè)井補(bǔ)充建設(shè)。新建監(jiān)測(cè)井230眼，其中平原區(qū)監(jiān)測(cè)井64眼、山區(qū)監(jiān)測(cè)井30眼、污染源監(jiān)測(cè)井136眼；同時(shí)新建10處泉水監(jiān)測(cè)設(shè)施，從而對(duì)山區(qū)具有代表性的一類大泉進(jìn)行流量、水質(zhì)監(jiān)測(cè)。工程建成后將形成北京地下水監(jiān)測(cè)“一張網(wǎng)”，大大提升北京地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)能力，為污染風(fēng)險(xiǎn)的有效管理和防范提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。本工程自2018年建設(shè)以來，歷時(shí)7個(gè)多月，于2019年7月完成全部測(cè)量工作，共測(cè)量井位504處，工程測(cè)量累計(jì)完成衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量629點(diǎn)，導(dǎo)線測(cè)量103站，四等水準(zhǔn)測(cè)量1125 km。測(cè)量成果包括各監(jiān)測(cè)井位的經(jīng)緯度坐標(biāo)和北京地方坐標(biāo)，以及各監(jiān)測(cè)井的水準(zhǔn)高程。

本文以北京市地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程項(xiàng)目成果為基礎(chǔ)，通過對(duì)北京市地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中工程測(cè)量的測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)及起算控制點(diǎn)要求、平面坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的工作內(nèi)容、技術(shù)要求、測(cè)量方法步驟、數(shù)據(jù)解算、成果分析研究等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，通過新方法和常規(guī)測(cè)量手段相結(jié)合，總結(jié)了一套適用于監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程的技術(shù)，為類似的項(xiàng)目參考。

1 工程概況

2011年建成北京市平原區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)，共有地下水監(jiān)測(cè)井1182眼，其中區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)井822眼，污染源專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)（與環(huán)保部門共建）共有監(jiān)測(cè)井360眼（北京市地質(zhì)工程勘察院，2017），主要用于分層監(jiān)測(cè)地下水位、水質(zhì)狀況，實(shí)現(xiàn)了由原來的以“資源型”為主的“平面監(jiān)測(cè)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源與環(huán)境并重型”的“立體分層監(jiān)測(cè)”。污染源監(jiān)測(cè)井重點(diǎn)對(duì)工業(yè)園區(qū)、工業(yè)企業(yè)、垃圾場(chǎng)、畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)、高爾夫球場(chǎng)、河道和農(nóng)業(yè)再生水灌溉區(qū)等進(jìn)行觀測(cè)。

2018年北京市地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工程擬建監(jiān)測(cè)井230眼，涉及北京市13個(gè)行政區(qū)，根據(jù)監(jiān)測(cè)目的共分為4類：山區(qū)基巖監(jiān)測(cè)井、水源地監(jiān)測(cè)井、污染區(qū)監(jiān)測(cè)井和重點(diǎn)污染源監(jiān)測(cè)井。監(jiān)測(cè)井的類型及分布見圖1。

圖1 北京市地下水監(jiān)測(cè)井類型統(tǒng)計(jì)圖Fig.1 statistical map of groundwater monitoring well types in Beijing

2 測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)

北京市地下水監(jiān)測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)工程中測(cè)量專業(yè)的內(nèi)容包括測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)及起算控制點(diǎn)要求、平面坐標(biāo)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量4項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù)。其中，坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇是平面控制測(cè)量的重要問題，是測(cè)繪工作基礎(chǔ)；平面坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵是采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量相結(jié)合的方式；導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵采用閉合導(dǎo)線的方法，根據(jù)測(cè)量平差和誤差理論，可對(duì)全部觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體平差，有效提供成果的精度和有效性；高程測(cè)量的關(guān)鍵是針對(duì)井位高程測(cè)量以監(jiān)測(cè)井附近北京市一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，通過四等水準(zhǔn)觀測(cè)，引測(cè)至井位處。

2.1 測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)及起算控制點(diǎn)要求

1）采用的坐標(biāo)系統(tǒng)

坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇是平面控制測(cè)量的重要問題。根據(jù)CJJ/T 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定，坐標(biāo)系的選擇應(yīng)與投影長(zhǎng)度變形相對(duì)誤差不大于1/40000，這樣的長(zhǎng)度變形，才能滿足城市測(cè)量的需要（吳云孫等，2005）。本工程測(cè)量使用的平面、高程系統(tǒng)為北京地方坐標(biāo)系和北京地方高程系，其中測(cè)量成果中包括經(jīng)緯度和北京地方坐標(biāo)系成果各1份。

2）起算控制點(diǎn)選取

經(jīng)過實(shí)地踏勘和對(duì)設(shè)計(jì)資料的分析，本工程平面坐標(biāo)起算點(diǎn)以北小營(yíng)等58個(gè)北京市AB級(jí)及C級(jí)衛(wèi)星定位（GNSS）點(diǎn)作為起算點(diǎn)。水準(zhǔn)高程以（18）28A等116個(gè)北京一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)作為起算點(diǎn)。

2.2 平面坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)

2.2.1 平面坐標(biāo)測(cè)量的方法

監(jiān)測(cè)井平面坐標(biāo)測(cè)量采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量相結(jié)合的方式。對(duì)周邊空曠，衛(wèi)星信號(hào)無遮擋的監(jiān)測(cè)井，直接采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量測(cè)定其井位中心坐標(biāo)；對(duì)周邊遮擋嚴(yán)重，衛(wèi)星信號(hào)接收無法滿足測(cè)量要求的監(jiān)測(cè)井，在監(jiān)測(cè)井周邊空曠地區(qū)選取2個(gè)相互通視的臨時(shí)點(diǎn)位，采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量測(cè)定其坐標(biāo)，其后使用導(dǎo)線測(cè)量方法將監(jiān)測(cè)井井位坐標(biāo)測(cè)出。

2.2.2 衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量網(wǎng)形設(shè)計(jì)

目前，新一代的全球?qū)Ш较到y(tǒng)（GNSS），包括美國(guó)現(xiàn)代化GPS、俄羅斯現(xiàn)代化GLONASS系統(tǒng)（Al-Shaery et al.，2013；Cai Changsheng et al.，2015），歐盟Galileo系統(tǒng)和中國(guó)北斗系統(tǒng)（BDS），正在不斷完善。針對(duì)本項(xiàng)目GNSS技術(shù)，監(jiān)測(cè)井衛(wèi)星定位（GNSS）網(wǎng)應(yīng)與已有的北京市高等級(jí)GNSS點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，聯(lián)測(cè)點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于3點(diǎn)。以朝陽區(qū)為例，朝陽區(qū)共14處監(jiān)測(cè)井，根據(jù)相關(guān)要求選取孫河西、大望京、呂家營(yíng)、南大溝和英各莊道口等5個(gè)北京市C級(jí)GNSS點(diǎn)作為起算控制點(diǎn)。此次GNSS測(cè)量最多可采用10臺(tái)GNSS接收機(jī)組建中點(diǎn)多邊形的圖形結(jié)構(gòu)，用邊連式的方法進(jìn)行實(shí)測(cè)。北房鎮(zhèn)、大望京、官莊路口西等3個(gè)C級(jí)GNSS點(diǎn)固定不動(dòng)，分批測(cè)量全區(qū)14個(gè)監(jiān)測(cè)井坐標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)情況，外業(yè)分為5個(gè)時(shí)段，第1時(shí)段時(shí)長(zhǎng)為24 h，其他時(shí)段均為1 h。

2.2.3 技術(shù)要求

衛(wèi)星定位控制網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)參照D級(jí)，主要技術(shù)指標(biāo)：平均邊長(zhǎng)5 km，水平分量中誤差≤20 mm，垂直分量中誤差≤40 mm，最小相對(duì)精度1×10-3。

2.2.4 衛(wèi)星定位（GNSS）基線解算

GNSS常用的定位方式有靜態(tài)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分，精密單點(diǎn)定位，實(shí)時(shí)廣域差分等方式，在長(zhǎng)距離和短距離的靜態(tài)計(jì)算中，一般都能獲得滿意的定位成果（柴軍兵，2016；Ge et al.，2006；Chen Hua et al.，2014；Ding Wenwu et al.，2017）。本次GNSS基線向量的解算采用多站、多時(shí)段自動(dòng)處理的方法進(jìn)行。同一級(jí)別的GNSS網(wǎng)，根據(jù)基線長(zhǎng)度不同，采用不同的數(shù)據(jù)處理模型。為了提高精度和可靠性，基于數(shù)據(jù)質(zhì)量情況，所有基線均采用雙差相位觀測(cè)值和雙差固定解（付晨等，2021）。

基線解算時(shí)，數(shù)據(jù)質(zhì)量太差而導(dǎo)致無法獲得合格固定解的基線被禁用。選取質(zhì)量較好的基線參與最終的GNSS網(wǎng)平差計(jì)算，精度滿足GB/T 18314—2009《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》要求。朝陽區(qū)部分基線解算精度統(tǒng)計(jì)表見表1。

表1 朝陽區(qū)基線解算精度統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Statistical table of baseline solution accuracy in Chaoyang District

2.2.5 衛(wèi)星定位（GNSS）數(shù)據(jù)檢核

GNSS控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)的全部數(shù)據(jù)經(jīng)同步環(huán)閉合差、異步環(huán)閉合差及復(fù)測(cè)基線較差3項(xiàng)檢核，并滿足GB/T 18314—2009《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》的各項(xiàng)要求。

1）同步環(huán)閉合差檢核

同步環(huán)閉合差表示的是一個(gè)同步環(huán)數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，因多臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè)時(shí)各邊是不獨(dú)立的，在理論上其閉合差為零，但通常不為零，其大小能夠反映GNSS外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量和基線解算質(zhì)量的可靠性。同步環(huán)各坐標(biāo)分量及全長(zhǎng)閉合差滿足下列各式要求：

式中：N為同步環(huán)中基線邊的個(gè)數(shù)；W為環(huán)閉合差（mm）；σ為標(biāo)準(zhǔn)差，即基線向量的弦長(zhǎng)中誤差（mm）；a為固定誤差（mm）；b為比例誤差系數(shù)（1×10-6）；d為GNSS控制網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間的平均距離（km）。

經(jīng)過計(jì)算，對(duì)于環(huán)閉合差不滿足要求的同步環(huán)，查看造成其不符合要求的原因，排除數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，精細(xì)處理相關(guān)基線并解算，以達(dá)到精度要求。經(jīng)過精細(xì)化處理之后仍然不能達(dá)到要求的，進(jìn)一步擇優(yōu)選取基線和閉合環(huán)，使最終參與平差計(jì)算的同步環(huán)閉合差均滿足上述要求。

2）異步環(huán)閉合差檢核

異步環(huán)閉合差表示的是整個(gè)GNSS網(wǎng)的外業(yè)觀測(cè)質(zhì)量和基線解算質(zhì)量的可靠性。當(dāng)獨(dú)立觀測(cè)的基線向量構(gòu)成閉合圖形時(shí)，其閉合差在理論上應(yīng)為零，由于測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理模型誤差等因素的影響，導(dǎo)致閉合差不為零。相對(duì)于同步環(huán)閉合差，異步環(huán)閉合差對(duì)GNSS成果質(zhì)量更為重要。

獨(dú)立基線構(gòu)成的獨(dú)立環(huán)各坐標(biāo)分量及全長(zhǎng)閉合差滿足下列各式要求：

式中，n為獨(dú)立環(huán)中基線邊的個(gè)數(shù)。

對(duì)于異步環(huán)閉合差不滿足要求的環(huán)，同樣查看造成其不符合要求的原因，排除數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，精細(xì)處理相關(guān)基線并解算，以達(dá)到異步環(huán)閉合差的精度要求。經(jīng)過精細(xì)化處理之后仍然不能達(dá)到要求的，進(jìn)一步擇優(yōu)選取基線，優(yōu)化異步環(huán)的構(gòu)成基線組合，使最終參與平差計(jì)算的異步環(huán)閉合差滿足上述要求。

3）復(fù)測(cè)基線較差檢核

一條基線若觀測(cè)多個(gè)時(shí)段，其有多個(gè)向量結(jié)果。各時(shí)段解向量的重復(fù)性表示基線解的內(nèi)部精度，是衡量基線解質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。復(fù)測(cè)基線長(zhǎng)度較差滿足下式要求：

式中，n為同一邊復(fù)測(cè)的次數(shù)，通常等于2。

2.2.6 平差計(jì)算

1）三維無約束平差

在各項(xiàng)質(zhì)量檢核符合要求后，以所有獨(dú)立基線組成閉合圖形，以三維基線向量及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀測(cè)信息，以1個(gè)點(diǎn)的WGS-84系的三維坐標(biāo)作為起算依據(jù)，在WGS-84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無約束平差。第一次網(wǎng)平差往往不能完全符合要求，這時(shí)，根據(jù)軟件特性，選取合適的權(quán)，再次進(jìn)行平差，以達(dá)到合格的目的。部分三維無約束平差結(jié)果可以看出（表2），本次GNSS網(wǎng)的點(diǎn)位精度較高，說明GNSS觀測(cè)網(wǎng)本身的內(nèi)部精度很高，GNSS觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量比較好。

表2 三維點(diǎn)網(wǎng)平差統(tǒng)計(jì)表Tab.2 statistics of 3D point network adjustment

2）二維無約束平差

在二維約束平差前對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，對(duì)參與約束平差的已知點(diǎn)進(jìn)行分析和篩選，選擇正確而且精度較高的已知點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差，以免利用了錯(cuò)誤或精度較低的已知點(diǎn)影響整個(gè)GNSS控制網(wǎng)的最終成果。

在北京城市坐標(biāo)系中進(jìn)行約束平差及精度評(píng)定，并輸出北京地方坐標(biāo)系的坐標(biāo)以及相關(guān)的中誤差精度信息。二維無約束平差結(jié)果可以看出（表3），本次GPS測(cè)量最大點(diǎn)位中誤差為3.8427 mm，符合《全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范》3.2.2要求。

表3 點(diǎn)位中誤差統(tǒng)計(jì)表Tab.3 statistical table of point mean square error

2.2.7 測(cè)量成果

在外業(yè)完成后，項(xiàng)目組安排專人使用北京市CORS系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)測(cè)井測(cè)量成果進(jìn)行抽檢（表4），抽檢結(jié)果均符合規(guī)范要求（北京市地質(zhì)工程勘察院，2019）。

表4 各區(qū)點(diǎn)位中誤差統(tǒng)計(jì)表Tab.4 statistical table of point mean square error in each area

2.3 導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)

2.3.1 測(cè)量方法

閉合導(dǎo)線的優(yōu)化作業(yè)方法在不增加外業(yè)工作量的前提下，無需增加設(shè)備投入，解決了常規(guī)作業(yè)方法及其改進(jìn)方法存在的不足，在測(cè)量作業(yè)中能有效地發(fā)現(xiàn)測(cè)量粗差，根據(jù)測(cè)量平差和誤差理論，可對(duì)全部觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體平差，有效提供成果的精度和有效性（向繼平，2012）。本項(xiàng)目對(duì)部分在井房?jī)?nèi)的和周圍遮擋嚴(yán)重的自備井，需要在附近做2個(gè)GNSS點(diǎn)，結(jié)算出坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，用導(dǎo)線測(cè)量的方法把井位精確坐標(biāo)測(cè)定出來。

此次測(cè)量點(diǎn)位優(yōu)先選取各監(jiān)測(cè)井井位中心，如遇監(jiān)測(cè)井在井房?jī)?nèi)，無法接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，可利用2 s全站儀采用雙測(cè)站投點(diǎn)法將監(jiān)測(cè)井井位中心投影到房頂，再進(jìn)行GNSS測(cè)量（圖2）。

圖2 雙測(cè)站投點(diǎn)法測(cè)量示意圖Fig.2 The sketch map of the double-station survey point method

2.3.2 測(cè)量步驟

1）在監(jiān)測(cè)井井房外，距離井房100 m遠(yuǎn)處，且與井口D點(diǎn)通視的位置選擇測(cè)站點(diǎn)A，選擇任意一點(diǎn)B，構(gòu)建獨(dú)立坐標(biāo)系，C點(diǎn)為A點(diǎn)到井口D點(diǎn)，并通過D點(diǎn)的垂線方向上大致一點(diǎn)，CD的距離近似于AD；

2）在A點(diǎn)架設(shè)2 s全站儀，以B點(diǎn)定為0方向，測(cè)出A點(diǎn)到井口D點(diǎn)、C點(diǎn)的角度α、β及距離d1、d2，各取盤左、盤右兩次讀數(shù)平均值作為原始值，并計(jì)算出角DCA的角度γ及C點(diǎn)到D點(diǎn)的距離d3；

3）在A點(diǎn)以B點(diǎn)為0方向，以角度α和距離d1向井房屋頂放樣，取盤左盤右兩次放樣點(diǎn)中心為點(diǎn)D’；

4）在C點(diǎn)架設(shè)儀器，以A點(diǎn)為后視方向，以角度γ和距離d3向井房屋頂放樣，取盤左盤右兩次放樣點(diǎn)中心為點(diǎn)D″；

5）取D′和D″的中點(diǎn)為該監(jiān)測(cè)井井位中心在屋頂?shù)耐队包c(diǎn)。

如遇遮擋、植被覆蓋等客觀條件，監(jiān)測(cè)井附近都無法接收到衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，將在監(jiān)測(cè)井外圍空曠地區(qū)，選取3個(gè)相互通視的臨時(shí)點(diǎn)位，其后使用導(dǎo)線測(cè)量方法將監(jiān)測(cè)井井位坐標(biāo)測(cè)出。

2.3.3 技術(shù)要求

導(dǎo)線測(cè)量應(yīng)滿足CJJ/T 8—2011《城市測(cè)量規(guī)范》中二級(jí)導(dǎo)線測(cè)量的各項(xiàng)規(guī)定要求，其測(cè)量技術(shù)指標(biāo)：控制網(wǎng)等級(jí)為二級(jí)，閉合環(huán)或附合導(dǎo)線長(zhǎng)度為≤2.4 km，平均邊長(zhǎng)為200 m，每邊測(cè)距中誤差≤15 mm，測(cè)角中誤差≤12″，全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/10000。

2.3.4 數(shù)據(jù)處理

使用平差表格進(jìn)行井位坐標(biāo)平差。分別將控制點(diǎn)坐標(biāo)、各測(cè)站邊長(zhǎng)、角度觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入軟件，以GNSS控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)為已知坐標(biāo)，平差解算出網(wǎng)中各精密導(dǎo)線點(diǎn)在城市坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)值。平差自動(dòng)完成后，復(fù)核人員要對(duì)水平方向觀測(cè)值、距離觀測(cè)值、已知點(diǎn)坐標(biāo)等平差資料的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)平差軟件列出的各項(xiàng)精度指標(biāo)如方位角閉合差、最大點(diǎn)位誤差、最大點(diǎn)間誤差、最大邊長(zhǎng)比例誤差等進(jìn)行審核，確認(rèn)各項(xiàng)輸入數(shù)據(jù)正確無誤、各項(xiàng)精度指標(biāo)滿足相關(guān)規(guī)范要求。

2.3.5 測(cè)量成果

導(dǎo)線測(cè)量記錄采用電子記錄，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。采用的記錄方法和各種觀測(cè)限差均滿足CJJ/T 8-2011《城市測(cè)量規(guī)范》要求。

2.4 高程測(cè)量技術(shù)

2.4.1 水準(zhǔn)高程測(cè)量網(wǎng)形設(shè)計(jì)

三等水準(zhǔn)網(wǎng)控制成果是城鄉(xiāng)建設(shè)，水利設(shè)施建設(shè)和抗洪救災(zāi)的重要基礎(chǔ)資料，是測(cè)繪基準(zhǔn)體系的重要組成部分。特別是近年來，雷雨大風(fēng)等異常天氣頻繁，對(duì)城市實(shí)施建設(shè)的精度要求越來越高，三四等水準(zhǔn)越來越受到重視（王建軍，2008）。針對(duì)本項(xiàng)目技術(shù)，井位高程測(cè)量以監(jiān)測(cè)井附近北京市一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，通過四等水準(zhǔn)觀測(cè)，引測(cè)至井位處。水準(zhǔn)路線采用閉合路線或者附合路線，后平差計(jì)算出每個(gè)井位的高程值。

2.4.2 技術(shù)要求

四等水準(zhǔn)測(cè)量以監(jiān)測(cè)井附近北京市一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)。高程值測(cè)量主要技術(shù)要求如GB/T 12898—2009《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定：水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)為四等，每千米高差中數(shù)中誤差偶然中誤差M△=±5 mm，全中誤差Mw=±10 mm；測(cè)段路線往返測(cè)高差不符值為±20Kmm，測(cè)段路段左右路線高差不符值為±14Kmm；附合或環(huán)線閉合差平地為±20Lmm，山地為±25Lmm；檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差的差為±30Rmm。

2.4.3 數(shù)據(jù)處理

采用清華山維NASEW平差軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密平差。根據(jù)統(tǒng)計(jì)各分段水準(zhǔn)路線的閉合差情況，然后進(jìn)行平差計(jì)算，根據(jù)統(tǒng)計(jì)各分段水準(zhǔn)路線的閉合差情況，并計(jì)算最大高程中誤差、最大高差中誤差等精度指標(biāo)。

本次順義區(qū)水準(zhǔn)高程測(cè)量水準(zhǔn)網(wǎng)中閉合差最大為16.50 mm（線路長(zhǎng)度L=20.77 km），小于限差±4Lmm，各分段線路閉合差統(tǒng)計(jì)見表5。

表5 水準(zhǔn)分段線路閉合差統(tǒng)計(jì)表Tab.5 Statistics of line closure error of leveling section

2.4.4 測(cè)量成果

水準(zhǔn)測(cè)量記錄采用電子記錄，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性。采用的記錄方法和各種觀測(cè)限差均依照GB/T 12898—2009《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》等規(guī)范要求執(zhí)行，作業(yè)過程中嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定操作（表6）。

表6 各區(qū)水準(zhǔn)分段線路閉合差統(tǒng)計(jì)表Tab.6 statistics of line closure error of leveling sections in each area

3 結(jié)論

1）坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇是平面控制測(cè)量的重要問題，是測(cè)繪工作基礎(chǔ)，決定了成果形式。

2）平面坐標(biāo)測(cè)量采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量相結(jié)合的方式，采用衛(wèi)星定位（GNSS）測(cè)量測(cè)定其坐標(biāo)，其后使用導(dǎo)線測(cè)量方法將監(jiān)測(cè)井井位坐標(biāo)測(cè)出。

3）導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)采用閉合導(dǎo)線的方法，根據(jù)測(cè)量平差和誤差理論，可對(duì)全部觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整體平差，有效提供成果的精度和有效性。對(duì)部分在井房?jī)?nèi)的和周圍遮擋嚴(yán)重的自備井，需要在附近做2個(gè)GNSS點(diǎn)，結(jié)算出坐標(biāo)的基礎(chǔ)上，用導(dǎo)線測(cè)量的方法把井位精確坐標(biāo)測(cè)定出來；如遇監(jiān)測(cè)井在井房?jī)?nèi)，無法接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，可利用2 s全站儀采用雙測(cè)站投點(diǎn)法將監(jiān)測(cè)井井位中心投影到房頂，再進(jìn)行GNSS測(cè)量。

（4）高程測(cè)量針對(duì)井位高程測(cè)量以監(jiān)測(cè)井附近北京市一、二等水準(zhǔn)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，通過四等水準(zhǔn)觀測(cè)，引測(cè)至井位處。水準(zhǔn)路線采用閉合路線或者附合路線，后平差計(jì)算出每個(gè)井位的高程值。