淺談城市孤立控制點的應用

覃燦坤

(梧州市城鄉建設規劃勘察測繪院，廣西梧州 5430002)

淺談城市孤立控制點的應用

覃燦坤?

(梧州市城鄉建設規劃勘察測繪院，廣西梧州 5430002)

測量控制點由于其特性的關系，分布比較廣泛，由于種種原因造成的孤獨的控制點比較多，而這些點對測量工作的開展非常重要，應當充分利用和保存這些孤立控制點。建議控制點應盡量布設在新建的、高大的永久性建筑物上。通過高大建筑物頂點作定向，應用前方交會法和影像圖片結合自由測站法進行，亦可利用后方交會法加以運用。

高大建筑物；前方交會；影像圖片；后方交會

1 引 言

隨著科學技術的不斷發展，測量技術也有突飛猛進的突破，傳統的測量被現代化測量所代替。特別是城市CORS(連續運行衛星定位服務綜合系統)的出現，給城市測繪工作帶來革命性的變化。加上城市快速發展，給道路上的控制點造成了嚴重的破壞，我們之前花費大量的時間、人力、物力所做的控制點已寥寥無幾。因此，點與點之間不能夠進行通視，前無檢查，后無后視，不能直接用于觀測，極大地影響了城市測量工作。同時控制點的修補與重建亦是平時的重要任務，也是耗掉測量人力及物力的嚴重問題。

2 問題的提出

從梧州市近年來控制點普查情況分析，永久性的控制點保存率比較低，點位破壞比較嚴重，原因在于道路的補修以及風吹、雨淋而自行毀壞，剩余的點變成了孤點，給測量工作人員帶來很大的不便。那么，需要考慮怎樣利用剩余的孤立控制點進行工作，以便提高測量工作的效率。

3 孤立控制點的利用方法

目前的現狀是孤獨的控制點比較多，而這些點對測量工作的開展又非常重要，前人留下的成果，我們應當充分的利用。在這些年的測繪工作應用過程中，筆者對控制點的利用提出兩點建議。

3.1 前方交會法

前方交會法是基于2個已知點對某一未知點進行觀測。在城市測量工作中，對于一些高大建筑物頂點、避雷針、發射塔(如電視臺、電信、移動發射塔等)進行前方交會觀測，取得一些高大建筑物頂點位置的坐標值，并在以后的城市測量工作中對這些坐標值進行檢查。這些高大建筑物和塔式建筑物頂點的高度都在100 m～200 m，輻射的范圍廣泛，比較突出、明顯。在工作區內大部分安置儀器的地方都能看到這些點。尤其是出現獨立控制點的時候，利用這些高大建筑物頂點進行定向，是最好的選擇，不但省時省力，而且容易尋找目標。在工程放樣時，解決了定向檢查，不需設專人專門定向；特別是在繁華的街道、車輛來來往往的公路上，利用傳統的定向方法難以實現快速對準目標，而利用高大建筑物頂點進行定向卻非常容易。另外，選取的前方交會點必須是一些牢固的永久性建筑，在測量工作中盡可能利用目標較遠的頂點進行前方交會點定向，即便是在大風大雨天氣中，由環境所造成的方向誤差也不會影響定向精度。使地面上的孤立控制點與高大建筑物頂點串聯起來，能作后視，不再出現孤點、廢點現象。

3.2 影像圖片結合自由測站法

影像圖片就是用攝影的方式記錄目標點的位置，易于直觀的保存和查看。為了解決控制點遺失的問題，如能于控制點布設的同時，在控制點附近建筑物上選擇若干個適當點位當作輔助控制點，并以影像圖片記錄其點位位置。在控制點測量時，同時對這些輔助控制點進行測量，并與傳統地面控制測量成果一起進行平面角邊混合控制平差及可靠度分析。未來即使地面控制點遺失，都可以根據建筑物上的輔助控制點采用自由測站法進行后續測量任務。如此，便能達到控制點不落地的境界，同時也解決了控制點的維護及補建問題，大大降低測量人員的負擔。例如某一居民區道路，在當時測1∶500地形圖的時候，已經布置好控制點。由于城市管道網發展的需要，該路段有些部分要進行開挖，為了防止控制點的流失，可通過影像圖片法保存下來，其作業步驟如下:

(1)在建筑物上選取適當目標點時，用數碼相機記錄建筑物上控制點的位置。此時應注意；①控制點在高度2 m～3 m建筑物部分優先，這樣的高度容易觀測，而不易被車或其他雜物擋住。②點與點之間不宜太近，至少大于觀測站與點位距離一半的長度。

(2)用2″級全站儀器進行觀測:①至少2個測回以上，超出限差應重新觀測。②觀測建筑物上點的位置應確實對準影像圖上記錄的位置，確保成果的準確性。③觀測點不易施測或表面光滑的位置，應該在點位上擺放覘板，確保成果的準確性。

(3)用影像圖片記錄控制點位置的觀測值與該控制點觀測值一起平差和分析，如圖1所示。

圖1 居民地圖片001

由圖1可見，HJ53－1，HJ53－2，HJ53－3點為建筑物上目標點，攝取各點目標點圖像和記錄(圖片至少要保存兩張，另外一張必須是目標點放大圖)，再用全站儀進行測量，得到各個點的角度、距離。計算各點坐標如表1所示。

原有控制點與自由測站法坐標誤差分析表 表1

由圖1可知，控制點被引至建筑物上，降低了控制點的遺失率。因此采用自由測站法進行復測。不同的觀測站具有不同之測站坐標系，最后將各測站坐標系轉換至相同的坐標系，故施測時以任意點為測站，任意方向為北方，觀測得測站附近各點的以測站坐標系為基準之坐標值(對于自由測站法計算不作題解)。例如對圖1中幾個點進行復測，利用自由測站法進行觀測和計算，得表1所示的坐標。由表1可知，兩次坐標誤差在2 cm以內。該精度能夠滿足城市測量工作。

4 孤立控制點的應用

高大建筑物頂點作坐標值、作后視、作檢查，在遇上無控制點、孤立控制點、控制點與控制點之間難通視的情況下，測量人員利用這些頂點和孤立控制點能快速、有效地進行工作。

例如，基于2個以上已知點的測邊、測角后方交會法在梧州紫荊花園項目中得到充分的應用。該項目為住宅小區，用地面積35 293.32 m2，其中建筑物占地面積13 139 m2。從項目規劃前的地形圖測繪，再到項目的放樣，再之后建筑物的竣工，項目前前后后的測繪工作都是我院承擔。在地形圖測繪的時候，我們對這個區域作了一條城市二級導線控制點，也對附近一些高大建筑物頂點作了前方交會點坐標值，如圖2所示。

圖2 紫荊花園縮略圖

項目位于道路的交叉處，而附近只有3個控制點(SY03，SY04，SY05)，對開展測量工作已經滿足。由于項目在拆遷和土方平整的過程中，SY04控制點遭到毀壞，而且 SY03控制點定向 SY02控制點難通視，SY05點無法后視，SY03與 SY05根本不通視，這樣SY03和SY05成了孤立控制點，變成“廢點”。因此，用后方交會法將其“復活”。因SY03點和SY05點都在各自的路段上，于是將待測點P設站交叉路口處，用徠卡2″全站儀觀測至少2個以上的測回，分別對SY03、SY05、YJDL頂點進行觀測。用測邊、測角后方交會計算P點坐標(后方交會計算有多種，筆者不作詳述)。結果如表2所示。

交會點P.P′坐標誤差分析表 表2

由表2可得，P、P′兩點坐標差在1 cm以內，可滿足于工程測量工作的需要。由此可知，地面上孤立控制點和高大建筑物頂點精度的可行性。如SY03、SY05點直接后視怡景大樓頂點，即可觀測，大大提高了工作效率。

5 實踐體會

(1)在選擇建筑物目標點時，盡可能讓它的輻射面大，要注意固定目標點的變化，建筑物的好壞，經常積累資料和定期的觀測，以判斷固定目標點是否產生變形。

(2)在攝取影像時圖片資料要清晰，便于看清目標點的位置。選點位置不宜太高，以容易確認，盡量正交或在點位上擺放覘板，可提高其準確度。

(3)建筑物墻角不直或不清晰是不可取的，通訊塔，電視塔由于隨著風的大小，隨時會發生變形，影響精度，但在低精度測量中可運用。

(4)利用高大建筑物頂點定向，不僅節省時間，而且解決了測量工作人員支站多、需要多次反反復復定向的工作。

6 結 語

測量技術飛速發展的今天，城市控制點慢慢的被人所遺忘，高科技儀器不斷的更新，讓控制點可靈活的變動，不需要大量的工作保護，控制測量的工作將被取代。但筆者認為孤立控制點的存在，在一些區域有一定的重要性。

[1] 孔祥元主編.控制測量學(第二版)[M].武漢:武漢大學出版社，1996

[2] 孔祥元，郭際明，劉宗泉.大地測量學基礎(第二版)[M].武漢:武漢大學出版社，2010

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[7] 劉鐵標.單控制點起算GPS控制網分析與應用[J].西部探礦工程，2008(9):184～187

Control Points of the Application of Urban Isolation

Qin Cankun
(Wuzhou urban construction planning exploration＆surveying institute，Wuzhou 543002，China)

Control point due to its characteristics of measuring the relationship between the more widely distributed，for various reasons alone caused more control points，which carry out the work on the measurement points is very important，this paper discusses the use of full and we should save these isolated control points.Recommended control points should be laid in the new，permanent buildings tall.Vertex as directed by tall buildings，the application of forward intersection method and image picture with Free Station method can also be used by resection of the shallow state.

tall buildings；front intersection；image pictures；back intersection

2011—05—03

覃燦坤(1981—)，男，助理工程師，主要從事城市工程測量工作。

1672－8262(2011)05－116－03

P258

B