銅仁市管河道劃界工程的測(cè)繪技術(shù)要點(diǎn)分析

劉俊杰，田 聰

(銅仁市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，貴州 銅仁 554300)

0 引 言

結(jié)合市管河道劃界工程測(cè)量特點(diǎn)可以得知，通過(guò)運(yùn)用科學(xué)的測(cè)繪技術(shù)，不但可以提高工程測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且能夠顯著縮短工程測(cè)量時(shí)間，但是，在市管河道劃界工程測(cè)繪工作當(dāng)中，仍存在較多問(wèn)題，因此，文章重點(diǎn)探討市管河道劃界工程項(xiàng)目測(cè)繪要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，具體內(nèi)容如下。

1 項(xiàng)目概況

項(xiàng)目工程名稱是《銅仁市市管河道(錦江)管理范圍劃界》，該項(xiàng)目地處貴州省東北部。錦江為沅江一級(jí)支流辰水上游，貴州省內(nèi)稱錦江，進(jìn)入湖南省后稱辰水，至辰溪匯入沅江。此次河道管理范圍劃界項(xiàng)目起點(diǎn)是德旺鄉(xiāng)壩梅村金盞坪上游大約2km位置，終點(diǎn)為漾頭鎮(zhèn)東部施灘電站下游約1.5km處，全長(zhǎng)158km。

2 資料收集

通過(guò)收集以往的測(cè)量數(shù)據(jù)信息可以得知，該項(xiàng)目采用的高程系統(tǒng)是1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，2007年貴州省第一測(cè)繪院施測(cè)，測(cè)量人員通過(guò)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)C級(jí)GNSS控制點(diǎn)進(jìn)行核驗(yàn)，各個(gè)控制點(diǎn)保持完好。因?yàn)棰虻人疁?zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)時(shí)間比較早，全部順著省道埋設(shè)，隨著城鎮(zhèn)的全面發(fā)展，Ⅱ等水準(zhǔn)點(diǎn)無(wú)一保存完好，不能應(yīng)用到實(shí)際測(cè)量工作當(dāng)中。

3 市管河道劃界工程測(cè)繪技術(shù)要點(diǎn)

3.1 布測(cè)基本控制網(wǎng)

結(jié)合GNSS控制測(cè)量特點(diǎn)可以得知，通過(guò)合理布設(shè)控制網(wǎng)，能夠明顯提高最終各類觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在布設(shè)基本控制網(wǎng)的過(guò)程當(dāng)中，測(cè)量人員收集測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的重要控制點(diǎn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行有效評(píng)估，條件允許的情況下，還要深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，從而確保選點(diǎn)布網(wǎng)工作可以順利進(jìn)行[1]。

在此市管河道劃界工程當(dāng)中，測(cè)量人員決定順著河道周圍布設(shè)平面控制網(wǎng)，每隔4km到6k m布設(shè)一個(gè)控制點(diǎn)，總共布設(shè)30個(gè)控制點(diǎn)，形成穩(wěn)定的平面控制網(wǎng)。因?yàn)镚NSS點(diǎn)之間邊長(zhǎng)比較長(zhǎng)，在選點(diǎn)的過(guò)程當(dāng)中，各個(gè)點(diǎn)之間無(wú)需通視，同時(shí)，各個(gè)控制點(diǎn)之間的平均邊長(zhǎng)不宜超過(guò)5km，最短邊不宜少于3km。測(cè)區(qū)GNSS控制網(wǎng)相鄰點(diǎn)間最小距離不宜小于平均距離的1/3，最大距離不宜大于平均距離的3倍。網(wǎng)中的每一個(gè)點(diǎn)有不少于3條基線連接，聯(lián)測(cè)已知的平面控制點(diǎn)不少于3個(gè)點(diǎn)，分布較為均勻。測(cè)區(qū)GNSS平面控制點(diǎn)點(diǎn)名主要以該河流工程名稱首個(gè)漢語(yǔ)拼音字母加流水號(hào)自然順序編寫命名，即JJ1、JJ2、JJ3……依次遞延。控制網(wǎng)平面位置示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 控制點(diǎn)網(wǎng)平面位置示意圖(錦江)

3.2 踏勘、選埋控制點(diǎn)

結(jié)合選點(diǎn)技術(shù)要求可以得知，測(cè)量人員要全面了解該測(cè)區(qū)的具體情況，并運(yùn)用1∶5萬(wàn)比例尺地形圖或Google Earth進(jìn)行選點(diǎn)，具體包含以下內(nèi)容：

1)控制點(diǎn)位置要便于安裝接收機(jī)設(shè)備，保持視野開(kāi)闊，視場(chǎng)內(nèi)部的障礙物高度角不宜超過(guò)15°。同時(shí)，盡可能遠(yuǎn)離功率較大的無(wú)線電發(fā)射源，與高壓輸電線路和微波線路保持50m左右的距離[2]。

2)在選站的過(guò)程當(dāng)中，盡量保持測(cè)站周圍局部環(huán)境和周圍環(huán)境保持一致，從而減少氣象元素代表性誤差。通過(guò)合理利用各個(gè)舊點(diǎn)，并對(duì)標(biāo)石進(jìn)行全面檢查，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存目標(biāo)。在實(shí)際工作當(dāng)中，如果標(biāo)石出現(xiàn)破損，需要重新埋設(shè)[3]。

3)因?yàn)楹拥姥鼐€周圍存在硬化道路，為了能夠?yàn)楹笃诘挠^測(cè)提供便利，在各個(gè)控制點(diǎn)部位，需要合理設(shè)置標(biāo)石，例如，可以在樓頂建筑物上部埋設(shè)標(biāo)石，并在巖石地區(qū)與混凝土路面繪制標(biāo)石標(biāo)志，規(guī)格為20cm×20cm的方框，在其中間鉆孔，嵌入帶十字的螺栓或刻繪十字絲。

3.3 控制測(cè)量外業(yè)觀測(cè)

在市管河道劃界工程項(xiàng)目當(dāng)中，平面控制網(wǎng)的外業(yè)觀測(cè)采取GNSS靜態(tài)定位技術(shù)測(cè)量方法，利用6臺(tái)GNSS，在同一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并采用儀器精度指標(biāo)是5+2ppm的中海達(dá)GNSS接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)在90min到120min之間，數(shù)據(jù)采樣間隔為15s，衛(wèi)星高度角是15°。GNSS靜態(tài)測(cè)量的基本技術(shù)要求見(jiàn)表1。

表1 GNSS靜態(tài)測(cè)量的基本技術(shù)要求

在實(shí)際測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，如果出現(xiàn)特殊變化情況，則嚴(yán)格禁止開(kāi)展以下操作，嚴(yán)禁重新啟動(dòng)接收機(jī)、嚴(yán)禁改變數(shù)據(jù)的采樣間隔、嚴(yán)禁改變天線的具體位置等。在各個(gè)時(shí)段，需要詳細(xì)記錄下觀測(cè)前后的天線高度，讀書(shū)需要精確到1mm。測(cè)量結(jié)束后，要求測(cè)量人員下載外業(yè)觀測(cè)GNSS接收機(jī)內(nèi)觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)文件，并做好備份工作，將各類數(shù)據(jù)文件分別存儲(chǔ)到移動(dòng)硬盤與計(jì)算機(jī)當(dāng)中，進(jìn)行有效的保存，移動(dòng)硬盤內(nèi)部的數(shù)據(jù)文件不宜剔除或者刪改[4]。

3.4 控制網(wǎng)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)處理及網(wǎng)平差

在處理測(cè)量數(shù)據(jù)的過(guò)程當(dāng)中，需要采取HGO靜態(tài)解算軟件，基線向量解算要滿足以下標(biāo)準(zhǔn)要求：

1)在基線解算之前，測(cè)量人員需要遵守有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，針對(duì)外業(yè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行全面驗(yàn)收，重點(diǎn)檢查測(cè)量數(shù)據(jù)成果是否滿足規(guī)定要求[5]。

2)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置的衛(wèi)星高度的截止角度不宜低于15°。

3)在處理測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，需對(duì)流層延遲進(jìn)行修正，流層延遲修正模型中氣象元素可以采取標(biāo)準(zhǔn)氣象元素。同一時(shí)段觀測(cè)值的數(shù)據(jù)剔除率不宜超過(guò)10%。

4)結(jié)合基線長(zhǎng)度，采取合理的數(shù)據(jù)處理模型，針對(duì)長(zhǎng)度<15km基線，需要采取雙差固定解進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)長(zhǎng)度超過(guò)15km的基線，需要采用雙差固定解和雙差浮點(diǎn)解中選擇最優(yōu)值進(jìn)行計(jì)算。

5)在確定約束平差的過(guò)程當(dāng)中，要對(duì)各個(gè)起算點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，核算無(wú)誤之后，方可進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，約束平差完畢后，計(jì)算最弱邊相對(duì)中誤差，確保最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差等相關(guān)精度指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，各項(xiàng)精度指標(biāo)全部滿足相應(yīng)等級(jí)要求之后，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確輸出平差結(jié)果[6]。

3.5 數(shù)字航空攝影

數(shù)字航空攝影要求如下：

1)盡可能選擇地勢(shì)比較高的地點(diǎn)作為起飛點(diǎn)，確保航攝航程在視野范圍之內(nèi)，防止航空器和地面接收端出現(xiàn)信號(hào)中斷現(xiàn)象。

2)在起飛點(diǎn)周圍200m范圍之內(nèi)，嚴(yán)禁出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象，并遠(yuǎn)離高壓電線和通訊塔。

3)航線規(guī)劃既要滿足最低點(diǎn)分辨率不得低于測(cè)區(qū)設(shè)計(jì)比例尺要求，同時(shí)要保證測(cè)區(qū)最高區(qū)域航向重疊度不低于65%，旁向不低于35%的航攝基本要求。為了提高航拍的準(zhǔn)確性，在每次航飛之前，需要制定出完善的應(yīng)急預(yù)案[7]。航拍完畢后，測(cè)量人員還要對(duì)最終的航拍結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并制作相應(yīng)的正射影像圖，檢查影像是否處于測(cè)區(qū)范圍之內(nèi)，是否存在漏洞，若出現(xiàn)不合格現(xiàn)象，要立即進(jìn)行補(bǔ)飛。

另外，在開(kāi)始航拍之前，測(cè)量人員要全面了解航區(qū)的地形和氣象條件，并對(duì)具體的實(shí)施方案進(jìn)行嚴(yán)格審核，通過(guò)進(jìn)一步了解攝區(qū)空域的具體情況，制定出更加完善的航拍計(jì)劃。在航攝的過(guò)程當(dāng)中，盡量選擇合適的天氣條件進(jìn)行，確保無(wú)人機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，旋偏角、航偏角嚴(yán)禁超出規(guī)范要求，提高控制航拍質(zhì)量。航攝結(jié)束后，應(yīng)立即檢查各項(xiàng)航拍數(shù)據(jù)，保證航拍數(shù)據(jù)滿足規(guī)定要求，并按照相應(yīng)的要求，整理航攝數(shù)據(jù)及相關(guān)記錄文件歸檔。

通過(guò)制定出完善的應(yīng)急預(yù)案，一旦出現(xiàn)異常情況，可以幫助測(cè)量人員作出正確判斷。測(cè)量人員在航拍過(guò)程之中，要密切關(guān)注遙控器及地面站的無(wú)人機(jī)參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，要及時(shí)做出應(yīng)急操作。航攝影像數(shù)據(jù)與飛行資料數(shù)據(jù)要一一對(duì)應(yīng)，并按規(guī)定文件格式存儲(chǔ)及備份。 在數(shù)字航攝數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，認(rèn)真按照航攝技術(shù)要求執(zhí)行航空攝影，不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求的，需要重進(jìn)行航攝[8]。

3.6 數(shù)據(jù)處理

陸地橫斷面點(diǎn)高程測(cè)量精度滿足1∶1000地形圖地形點(diǎn)相應(yīng)精度。高程允許中誤差滿足平地、丘陵地≤±1h/3(執(zhí)行0.17m)；山地、高山地≤±1h/3(執(zhí)行0.33m)。水下測(cè)深點(diǎn)的深度中誤差限值見(jiàn)表2。

表2 測(cè)深點(diǎn)深度中誤差限值

橫斷面左右以上游至下游方向分左右岸，每一個(gè)橫斷面名稱以該橫斷面距工程起點(diǎn)的里程進(jìn)行標(biāo)注。縱斷面資料整理在實(shí)地測(cè)定岔河口、洪痕點(diǎn)、水邊點(diǎn)、橫斷面、橋、攔河壩等建筑物的坐標(biāo)，按坐標(biāo)標(biāo)注在1:2000、1:5000地形圖上，以河道中心線標(biāo)注相關(guān)里程。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)市管河道劃界工程測(cè)繪技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行合理性分析，可以確保市管河道劃界工程測(cè)量數(shù)據(jù)更加精確，減少錯(cuò)誤測(cè)量數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，對(duì)于測(cè)量人員而言，要全面了解市管河道劃界工程項(xiàng)目所在地區(qū)的具體情況，科學(xué)選擇測(cè)量技術(shù)。