常州市域二等水準網的設計與實現

摘 要：文章主要闡述了常州市域二等水準測量的必要性及設測過程中的組織管理、數據的平差處理、精度統計、質量檢查的工作。

關鍵詞：二等水準；測設；管理；精度統計；質量檢查

1 概述

1.1 測區概況

常州地處江蘇省蘇南中部，與無錫市、宜興市、丹陽市、揚中市、江陰市接壤，并與上海、南京兩大都市等距相望。常州是一座有著悠久歷史的文化古城，測區現轄溧陽市和金壇、武進、新北、天寧、鐘樓、戚墅堰六個行政區，總面積約4383平方公里，年末常住人口459.2萬人。該測區氣候屬海洋性季風氣候，四季分明、雨量充沛、平均氣溫15.4℃、無霜期為225天、雨季集中在5-6月份，為梅雨季節，陰雨天氣為15-30天左右。

1.2 完成的主要工作量

首先對原有的水準點進行踏勘，依據踏勘情況，精心設計了較為合理的水準作業路線。本項目測設二等水準路線長單程計1589公里，往返計3178公里。

1.3 生產組織情況

本項目投入管理人員和作業人員共計40人。其中技術人員32人組成8個二等水準作業組。從2014年7月開始收集資料和進行技術設計、踏勘、選點與埋石，2014年9月開始對所用水準儀、水準標尺按規范進行了規定項目的檢查與校正。

本項目共投入精密水準儀8臺，因瓦條碼尺8幅，電腦10臺，打印機3臺，繪圖儀1臺。測量儀器均經江蘇省測繪產品質量監督檢驗站檢定合格，并在有效使用周期內。

1.4 已有資料利用情況

國家、省施測的常州市域內的一、二等水準點，部分點位穩定、完好。

2 技術設計依據

（1）《國家一、二等水準測量規范》GB/T12897-2006；（2）《城市測量規范》CJJ/T8-2011；（3）《測繪成果質量檢查與驗收》GB/T 24356-2009；（4）經批準的項目技術設計書。

3 選點埋石與作業方法

3.1 外業觀測工作

3.1.1 觀測執行的主要技術要求

（1）二等水準觀測視線長度、前后視距、視線高度按表1規定執行。（單位為：米）

表1

（2）二等水準測站觀測限差執行如下規定：基輔分劃讀數之差0.4mm， 基輔分劃所測高差之差0.6mm，檢測間歇點高差之差1.0mm，上下絲讀數平均值與中絲讀數之差3.0mm。

對于數字水準儀同一標尺兩次讀數差未設限差，兩次讀數所測高差之差執行基輔分劃所測高差之差的限差。測站觀測誤差超限，在本站發現后立即進行了重測。

（3）往返測高差不符值、環閉合差和檢測高差之差的限差執行了表2的規定。（單位：毫米）

表2

3.1.2 二等水準觀測

外業觀測自2014年9月21日開始至2014年11月27日結束，外業觀測工作嚴格按照“規范”和“設計書”執行。觀測前先把儀器開箱置于陰涼處20分鐘后才進行數據觀測，觀測時嚴格整平，標尺采用外力支撐，使標尺圓氣泡嚴格居中，讀數時準確照準，數字水準儀觀測順序為：往返測奇數站為：后-前-前-后，往返測偶數站為：前-后-后-前。每測段的往測或返測均為偶數站。整個水準網各水準點間均有道路相通，觀測路段都為瀝青或水泥路面。二等水準觀測間歇與檢測按規范作業。外業觀測數據記錄采用電子記錄。按現行作業標準CH/T2004-1999和CH/T2006-1999開發二等水準測量外業記錄程序，使用移動端記錄。

3.2 外業資料概算與平差計算

3.2.1 外業資料檢查與整理

每天測量工作結束或測段測量工作結束后，外業對以下資料進行了整理、計算和檢查：外業手簿的計算、外業高差與概略高程表的編算、往返測高差不符值及每千米水準測量偶然中誤差的計算、附合路線環線閉合差的計算以及每千米水準測量全中誤差的計算。

3.2.2 水準網平差計算

平差計算采用武漢大學研制的“Cosalevel水準測量控制網平差系統”進行平差計算。以經過各項改正后的測段高差為觀測值，按距離定權，采用間接平差法，高程成果取位至0.1mm。

4 質量與安全保障措施

二等水準測量嚴格執行二等水準測量操作步驟及要求進行作業，嚴把質量關，做到當天的外業觀測記錄，當天檢查，每完成一個往返測段或形成閉合環后，及時檢查限差是否符合要求，并隨時做好檢查記錄，嚴格按照全面質量管理體系要求運行。

5 精度統計與質量評述

5.1 觀測精度

本項目二等水準測量嚴格按“規范”、“設計書”要求進行作業，共施測了464個水準測段，測段平均長度為3.42km，最短測段長度為0.01km，最長測段長度為10.83km。形成75個閉合環，最大環線周長84.02km，最小環周長為11.21km；最大環閉合差-13.5mm（允許±33.1mm），其環線長68.3公里，最小環閉合差0.0（允許±24.5mm），其環線長37.6公里。具體精度情況如表3所示。

表3

5.2 質量評價

根據《測繪成果質量檢查與驗收》的要求，對該項目進行了最終檢查。通過對該項目各環節的檢查可以得出以下結論：（1）點位選埋遵循了安全僻靜，利于標石長期保存與觀測方便的原則，所埋標石類型與標志規格均符合設計的要求；二等水準觀測與數據處理合理規范；（2）對該項目二等水準隨機抽查了34個測段，采用同精度檢測，檢測路線總長84.0公里，抽查比例為7.3%。檢測高差與觀測高差之差最大為4.62mm（測段長1.8km，允許±8.05mm），最小為0.05mm（測段長2.6km，允許±9.67mm），檢測精度都優于設計的要求（允許值按6mm計算）。

6 結束語

本項目從設計、準備、外業觀測、以及數據處理、資料的裝訂均全程監管，從該項目的精度統計與質檢數據不難看出成果符合規范與設計要求，精度優良，滿足城市建設等需求。

參考文獻

[1]GB/T 12897-2006.國家一、二等水準測量規范[S].

[2]CJJ/T 8-2011.城市測量規范[S].

[3]GB/T 24356-2009.測繪成果質量檢查與驗收[S].

[4]CH1002-95.測繪產品檢查驗收規定[S].

[5]孔祥元，梅是義.控制測量學[M].武漢：武漢大學出版社，2002.

作者簡介：史惠春（1978，2-），男，高級工程師，主要從事測繪生產管理等工作。