汪耀武

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100）

校園測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)實(shí)例研究

汪耀武

（咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100）

以咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)為例，介紹了校園控制網(wǎng)建設(shè)的目的、過(guò)程和意義，重點(diǎn)研究了如何運(yùn)用GPS、全站儀等測(cè)量?jī)x器來(lái)建設(shè)一個(gè)與咸寧市測(cè)量控制網(wǎng)相銜接的校園測(cè)量控制網(wǎng)。

校園；測(cè)量控制網(wǎng)；建設(shè)

隨著2012年咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)的開(kāi)設(shè)，以及工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)的深入開(kāi)展，原有校園測(cè)量控制網(wǎng)無(wú)論在精度還是布局方面，都越來(lái)越不能滿足教學(xué)的需要。測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展和新型測(cè)量?jī)x器的不斷涌現(xiàn)，也為新的校園測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)[1]。在測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，讓工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)學(xué)生全程參與，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的工作任務(wù)中學(xué)習(xí)，并進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。

一、建設(shè)目的

咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系開(kāi)設(shè)有工程測(cè)量技術(shù)、建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、建筑工程管理等專業(yè)，這些專業(yè)群的建設(shè)都離不開(kāi)測(cè)量，只是側(cè)重點(diǎn)不一樣而已，特別是工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)，控制測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、地形圖測(cè)繪等實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)，都需要高精度的測(cè)量控制網(wǎng)。在新的校園測(cè)量控制網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，考慮到專業(yè)群建設(shè)的不同需要，擬運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量技術(shù)，設(shè)計(jì)三級(jí)測(cè)量控制點(diǎn)覆蓋整個(gè)校園，以滿足不同專業(yè)不同層次的教學(xué)實(shí)訓(xùn)需要，并為學(xué)校今后的基礎(chǔ)建設(shè)提供參考依據(jù)。

二、測(cè)區(qū)概況

學(xué)院占地面積1086畝，環(huán)境優(yōu)美，丘陵地形，高差變化大，地形較為復(fù)雜。由于在前期校園測(cè)量控制網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，已經(jīng)利用GPS靜態(tài)測(cè)量，把咸寧市的測(cè)量控制網(wǎng)引進(jìn)校園，建立了兩個(gè)永久的測(cè)量控制點(diǎn)，并在這兩個(gè)控制點(diǎn)基礎(chǔ)上建設(shè)了控制網(wǎng)；但前期所建設(shè)的控制網(wǎng)由于存在精度較低、分布不合理，加之校區(qū)擴(kuò)建和改造，很多控制點(diǎn)都已經(jīng)被破壞等問(wèn)題，故新的校園控制網(wǎng)的建設(shè)是在此前兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的重新規(guī)劃設(shè)計(jì)。

三、建設(shè)過(guò)程

（一）總體部署

測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)需要因地制宜，既要利于布點(diǎn)，易于測(cè)量，還要便于教學(xué)[2]。校園測(cè)量控制網(wǎng)的重新建設(shè)，本身就是一個(gè)很好的任務(wù)載體，可以實(shí)施實(shí)地項(xiàng)目教學(xué)。借助于GPS、全站儀等測(cè)量工具，把咸寧市的平面和高程控制網(wǎng)引進(jìn)校園，建立與咸寧市測(cè)量控制網(wǎng)相銜接的精度相對(duì)較高的測(cè)量控制網(wǎng)?？紤]到校園面積較大、地形復(fù)雜，基于引進(jìn)的咸寧市測(cè)量控制點(diǎn)，在全校范圍內(nèi)共設(shè)置了25個(gè)二級(jí)測(cè)量控制點(diǎn)，組成一個(gè)閉合導(dǎo)線，另設(shè)15個(gè)三級(jí)測(cè)量控制點(diǎn)，作為加密控制點(diǎn)。新的校園測(cè)量控制網(wǎng)就由42個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)組成，控制整個(gè)校園，為土木工程系各專業(yè)的測(cè)量實(shí)訓(xùn)提供必要的條件。結(jié)合《GPS測(cè)量技術(shù)》、《數(shù)字測(cè)圖技術(shù)》、《控制測(cè)量》等專業(yè)課程，工程測(cè)量技術(shù)專業(yè)學(xué)生全程參與建設(shè)過(guò)程，為便于對(duì)比，學(xué)生分成六個(gè)小組獨(dú)立完成建設(shè)項(xiàng)目分解的每一個(gè)真實(shí)任務(wù)，教師全程進(jìn)行指導(dǎo)和考核評(píng)價(jià)，作為專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)成績(jī)。

（二）場(chǎng)地布置

引進(jìn)的兩個(gè)控制點(diǎn)分別位于A字橋上和丹楓食堂附近，在這兩個(gè)已知點(diǎn)的基礎(chǔ)上，沿學(xué)院主要道路布設(shè)25個(gè)二級(jí)控制點(diǎn)，形成一個(gè)閉合導(dǎo)線，另設(shè)15個(gè)三級(jí)控制點(diǎn)，作為加密控制點(diǎn)，用于碎部測(cè)量。所有控制點(diǎn)都在混凝土地面上使用現(xiàn)澆混凝土標(biāo)樁，中心為鋼釘，并依次編號(hào)。

測(cè)量控制點(diǎn)的選擇應(yīng)保證相鄰點(diǎn)位通視良好，間距不能超過(guò)300米，以便于進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。控制點(diǎn)位應(yīng)選擇靠近路側(cè)，不易遭受破壞，不能影響交通，應(yīng)便于安置儀器[3]。各導(dǎo)線邊長(zhǎng)應(yīng)大致相等，控制點(diǎn)要有足夠的密度，分布合理均勻，能控制整個(gè)校園。

（三）控制網(wǎng)施測(cè)

首級(jí)控制點(diǎn)根據(jù)咸寧市測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行引測(cè)，平面坐標(biāo)使用靜態(tài)GPS一級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量：各邊長(zhǎng)平均距離1KM，相鄰點(diǎn)最小距離應(yīng)為平均距離的1/2-1/3；最大距離應(yīng)為平均距離的2-3倍；最弱邊相對(duì)中誤差在1/20000以內(nèi)。

高程測(cè)量使用DS1數(shù)字水準(zhǔn)儀按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施測(cè)：使用因瓦尺視距≤50m，前后視距差≤1.0m，任一測(cè)站上前后視距累積差≤3.0m。

二級(jí)控制點(diǎn)平面坐標(biāo)使用全站儀按一、二級(jí)導(dǎo)線精度要求進(jìn)行邊、角觀測(cè)，平均邊長(zhǎng)200-300m，測(cè)距中誤差≤±15mm，測(cè)角中誤差≤±8″，測(cè)距相對(duì)中誤差≤1/14000。高程坐標(biāo)測(cè)量使用DS1數(shù)字水準(zhǔn)儀按四等水準(zhǔn)精度要求進(jìn)行施測(cè)，使用因瓦尺視距≤100m，前后視距差≤5.0m，任一測(cè)站前后視距累積差≤10.0m[4]。

三級(jí)控制點(diǎn)點(diǎn)位比較集中而且間距較短，精度要求并不是很高，只要滿足碎部測(cè)量要求即可。因此，三級(jí)控制點(diǎn)平面坐標(biāo)全部采用全站儀數(shù)據(jù)采集方法直接進(jìn)行引測(cè)，但要求盤(pán)左盤(pán)右觀測(cè)得到的X和Y值限差不超過(guò)5mm。使用數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程引測(cè)，閉合差≤±30mm。

（四）內(nèi)業(yè)計(jì)算

使用測(cè)量平差軟件對(duì)二級(jí)控制點(diǎn)測(cè)量成果數(shù)據(jù)進(jìn)行平差處理，以提高精度。要求方位角閉合差≤16，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差≤1/10000；高程閉合差≤± 20[5]。三級(jí)控制點(diǎn)精度要求不高，其平面和高程坐標(biāo)按簡(jiǎn)易平差方法進(jìn)行處理即可。根據(jù)各組內(nèi)業(yè)計(jì)算結(jié)果，選定閉合差最小的一組作為最終成果數(shù)據(jù)。

（五）成果整理

將最終成果數(shù)據(jù)粘貼至CASS軟件，編輯后得到一份精度較高的校園控制網(wǎng)電子圖，并運(yùn)用EXCEL軟件整理出一份包括控制點(diǎn)名稱、坐標(biāo)和高程的成果表。

四、效果意義

（一）項(xiàng)目體現(xiàn)了小區(qū)域的特色優(yōu)勢(shì)

重新規(guī)劃建設(shè)的測(cè)量控制網(wǎng)，通過(guò)合理布設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)，使其分布密度和點(diǎn)位形式最優(yōu)化；通過(guò)分級(jí)建設(shè)，可以滿足不同專業(yè)不同層次學(xué)生實(shí)訓(xùn)需要。采用GPS、數(shù)字水準(zhǔn)儀、全站儀等先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，建設(shè)一個(gè)高水平的校園測(cè)量控制網(wǎng)，一級(jí)控制網(wǎng)與咸寧市測(cè)量控制網(wǎng)相銜接，所以也可以用于科研與社會(huì)服務(wù)，并能夠?yàn)橐院笮@的改建和擴(kuò)建提供數(shù)據(jù)資料。根據(jù)建成的測(cè)量控制網(wǎng)，土木工程系師生共同完成了整個(gè)校園的地形圖測(cè)繪工作，培養(yǎng)學(xué)生的同時(shí)也為學(xué)院的發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。

（二）取得的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.控制點(diǎn)位的選擇應(yīng)符合技術(shù)設(shè)計(jì)要求，并有利于運(yùn)用其他測(cè)量手段進(jìn)行擴(kuò)展與聯(lián)測(cè)，并且至少應(yīng)有1個(gè)以上的通視方向；點(diǎn)位選擇在穩(wěn)定堅(jiān)固易于長(zhǎng)期保存并且視野開(kāi)闊的地方。利用GPS進(jìn)行測(cè)量時(shí)被測(cè)衛(wèi)星的地平高度角應(yīng)大于15°，要遠(yuǎn)離高壓線及大功率無(wú)線電發(fā)射源，以免施測(cè)時(shí)受到干擾。

2.運(yùn)用數(shù)字水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程引測(cè)時(shí)，每測(cè)段的往測(cè)和返測(cè)的測(cè)站數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。由往測(cè)轉(zhuǎn)向返測(cè)時(shí)，兩根標(biāo)尺應(yīng)互換位置。

3.測(cè)距邊的長(zhǎng)度宜保持在各等級(jí)控制網(wǎng)平均邊長(zhǎng)（1±30%）的范圍，并考慮儀器的最佳測(cè)程。

[1]王宏俊，董麗君.建筑工程測(cè)量[M].南京：東南大學(xué)出版社，2010.

[2]中國(guó)技術(shù)監(jiān)督局.工程測(cè)量規(guī)范（GB50026-93）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1993.

[3]李巨棟，甘翔云.校園測(cè)量控制網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)施[J].大眾科技，2009（8）：98-99.

[4]劉經(jīng)南，劉暉.連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)—城市空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2003（3）：259-264.

[5]劉暉.深圳市連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的建立與試驗(yàn)[J].測(cè)繪通報(bào)，2003（9）：33-36.

（責(zé)任編輯 倪玲玲）

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A

：1671-9123（2014）01-0053-02

2014－01－05

咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院2013年度院級(jí)科研課題（2013yjb001）

汪耀武（1982-），男，湖北咸寧人，咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。