排水規(guī)劃地形圖測繪和排水管線普查項目方案設(shè)計

1、 第 24卷第 7- 8期山東國土資源2008 年 8月成果與方法壽光市排水規(guī)劃地形圖測繪和排水管線普查項目方案設(shè)計*胡曉東 1 ,王瑞臣2( 1 .壽光市建設(shè)局,山東壽光 262700 ; 2 .壽光經(jīng)濟開發(fā)區(qū)管委會 ,山東壽光262703)摘要:通過對已有成果資料的分析利用和合理選用起算數(shù) 據(jù),按照技術(shù)要求 ,采用 GPS 靜態(tài)測量技術(shù)、四等水準測量方式布設(shè)控制網(wǎng)和 RTK 動態(tài)測量技術(shù)、全站儀進行地形和管線測量 ,以及內(nèi)外業(yè)一體化成圖方式進行方案設(shè)計 ,并對作業(yè)中的技術(shù)指標及注意事項作了闡述,從而有效指導(dǎo)了項目的順利實施,加快了作業(yè)進度 , 提高了成果質(zhì)量。關(guān)鍵詞 :地形圖測繪 ;排水管

2、線 ;雨污分流 ;規(guī)劃方案 ;山東壽光中圖分類號 : P 238. 8; TU 992 . 01 文獻標識碼 : A地下管線 (尤其是排水管線 )作為最基礎(chǔ)的城調(diào)查,測繪管底高程及埋深,測繪暗渠斷面等。2 已有資料的分析利用2 . 1 平面控制資料市設(shè)施,是城市經(jīng)濟的命脈,在城市規(guī)劃與建設(shè)中具有十分重要的地位。為加快向現(xiàn)代化中等城市邁進的步伐,進一步提升城市環(huán)境,壽光市決定在規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)開展 1 1000 比例尺排水規(guī)劃地形圖測繪和排水管線普查,查明各類排水管線現(xiàn)狀 1 ,實現(xiàn)城市排水管網(wǎng)的優(yōu)化整合和管線數(shù)據(jù)的動態(tài)管理 ,進行雨、污分流規(guī)劃設(shè)計并分期實施,從而實現(xiàn)城市雨、污水的分流排放。測區(qū)外

3、圍存有國家二等控制點十里鋪、后古河、后牟城、屯田 4點,點位保存完好 ,從山東省地理信息中心收集到 1980 年西安坐標系成果,作為控制網(wǎng)的起算點。原城區(qū)四等、一級 GPS 控制網(wǎng),坐標為1980 西安坐標系,中央子午線 118 44 !,高程為 1985國家高程基準。四等 GPS 網(wǎng)控制面積約 210 km 2 ,網(wǎng)內(nèi)最弱點點位中誤差為 0 . 7cm (限差 5cm ),最弱邊相對中誤差# 1 /44 . 9萬 (限差 1 /4. 5萬 ) ,最弱方向中誤差為 0 . 49 (限差 2 . 5 ),能夠滿足本次排水規(guī)劃測繪需要 ,作為本次測繪的首級控制。原城區(qū)一級 GPS 控制點共 269

4、 個,系 2003 年由壽光市建設(shè)局采用 GPS 靜態(tài)測量和 RTK 測量方法布設(shè)完成,點位精度小于 1 . 5cm (限差 5cm ),點間精1 項目區(qū)概況項目范圍是以壽光市城區(qū)為中心,東至丹河,南至南二環(huán)路,西至益壽新河,北至北三環(huán)路 ,面積約260 km 2 ,內(nèi)有濰高路、壽濟路、羊臨路、羊田路等道路約 600 km, 現(xiàn)狀排水管道約 800 km, 主要河流有丹河、彌河、張僧河?xùn)|西支、岳家溝、工業(yè)污水溝、益壽新河等,總長度約 160 km。項目主要任務(wù):一是針對城區(qū)建設(shè)發(fā)展需要,在城區(qū)新規(guī)劃范圍內(nèi)建立一級 GPS 控制網(wǎng)和四等水準高程控制網(wǎng);二是測繪新四環(huán)路內(nèi)所有道路地形圖 ,以及丹河

5、、益壽新河、張僧河、工業(yè)污水溝等河道地形圖;三是對所有道路上的排水管線檢修井及暗渠進行度滿足城市一級導(dǎo)線要求,可選擇利用 2。2 . 2 高程控制資料測區(qū)內(nèi)有國家一等水準點柳沙 18 ,二等水準點壽沂 1 ,經(jīng)踏勘點位保存完好,高程為 1985 國家高*收稿日期 : 2008 05 15 ;修訂日期 : 2008 06 17 ;編輯:陶衛(wèi)衛(wèi)作者簡介 :胡曉東 ( 1971- ) ,男,山東壽光人 ,工程師,主要從事市政工程測量及規(guī)劃測量工作。% 7 7 % 第 24卷第 7- 8期山東國土資源2008 年 8月程基準,作為高程起算點和檢核點。原城區(qū)高程控制網(wǎng),起算點采用柳沙 18 ,網(wǎng)內(nèi)每千米

6、高差全中誤差為 3 . 1 mm (限差 10mm ) ,最弱點高程中誤差為 0 . 8 cm (限差 2cm ) ,最弱點間高差中誤差為 0 . 7 cm (限差 2cm ) ,各精度指標均滿足規(guī)范要求,可直接利用,同時對于外圍或城區(qū)破壞處 ,采用四等水準布設(shè)高程控制網(wǎng),并與原有觀測資料進行重新平差后作為本次控制資料。頻 G PS接收機 5700 ,采用靜態(tài)方式觀測 (儀器標稱精度 5mm + 1 & 10 - 6 ),觀測時段數(shù)應(yīng)大于 1 . 6 ,時段中任一衛(wèi)星有效觀測時間大于 15m in;每站觀測時間應(yīng)大于 45m in,數(shù)據(jù)采樣間隔為 15s,同時觀測有效衛(wèi)星數(shù)和有效觀測衛(wèi)星總數(shù)

7、4顆,點位幾何強度因子 PDO P # 6。( 2)作業(yè)前根據(jù)星歷預(yù)報編制觀測計劃 ,保證各條觀測基線的模糊倍率因子在 1 . 5以上。( 3)觀測時,天線安置采用腳架對點器精確對中,對點誤差應(yīng)小于 2mm; 每站觀測前后各量取天線高 1次, 2次量高之差應(yīng)小于 2mm, 取平均值作為天線高。天線高的測定采用傾斜測量方法 :測量天線高測量基準面至標志的距離 L ,設(shè)量測部位至儀3 主要技術(shù)要求( 1)一級 GPS 控制網(wǎng)中最弱點點位中誤差小于 5cm, 最弱邊邊長中誤差小于 1 /20000 。( 2)四等水準每千米高差的權(quán)中誤差 Mw# 10 mm, 四等水準網(wǎng)最弱點的高程中誤差 (相對于起

8、算點 )小于 2 cm。器中心的距離為 R ,則天線高為 h = L 2 - R 2 ,各種數(shù)據(jù)均應(yīng)做好現(xiàn)場記錄。4 . 1 . 3 數(shù)據(jù)處理( 3)管道主線成圖比例尺為 1 1000 ,斷面圖比例尺為 1 100。采用天寶公司隨機商用軟件 ( TGO 1 . 6 )進行GPS 網(wǎng)數(shù)據(jù)處理,步驟為基線處理 閉合差驗算 無約束平差約束網(wǎng)平差。( 4)圖根點相對于起算點的點位中誤差不大于 0 . 05 m,高程中誤差不大于 0 . 05m 。( 5)對工程具有制約作用的地物點,如檢修井、暗渠匯交口等,相對于鄰近圖根點的點位中誤差和高程中誤差應(yīng)小于 5 cm; 一般地物點相對于鄰近圖根點的點位中誤差

9、,在圖上應(yīng)為 0 . 5 mm 之內(nèi),鄰近地物點間中誤差在圖上應(yīng)為 0 . 4 mm 之內(nèi)。( 1)基線處理:在 WG S- 84坐標系下 ,采用廣播星歷按單基線雙差固定解進行解算 ,處理過程中衛(wèi)星高度角應(yīng)大于 15。各條基線應(yīng)加入對流層延遲改正,基線長度大于 5 km時應(yīng)加入電離層改正?；€處理完成后,應(yīng)進行環(huán)線閉合差的驗算?；€解算應(yīng)滿足 +全球定位系統(tǒng) ( GPS )測量規(guī)范,要求 3 ,各項檢核的限差如下 : 獨立閉合環(huán)或附合4 方案設(shè)計路線坐標閉合差的限差 W X , W Y , W Z # 3 n , W S # 33 n ; .復(fù)測基線的長度較差的限差 d s# 2 2 。4 .

10、 1 平面控制測量設(shè)計采用 GPS 衛(wèi)星定位測量技術(shù)靜態(tài)方式布設(shè)一級 GPS 控制網(wǎng),作為測區(qū)平面控制的加密。4 . 1 . 1 布設(shè)式中: n /獨立環(huán)中的邊數(shù) ; = 10 2 + ( 10d) 2 , ( 為相應(yīng)級別規(guī)定的精度, mm; d為測區(qū)的平均邊長 ,km )。一級 GPS 控制點在原城區(qū)四等 GPS 控制點基礎(chǔ)上,采用邊連式與點連式結(jié)合的原則布設(shè)。一級GPS 控制網(wǎng)設(shè)計共由 436 點組成,其中已知控制點13個。整網(wǎng)由 117 個 6點同步環(huán)和 87個異步環(huán)組成,異步環(huán)中最多邊數(shù)為 8條。網(wǎng)內(nèi)最長邊約為 7km, 最短邊約為 0 . 2 km, 網(wǎng)內(nèi)平均邊長約為 1 . 3km

11、, 相鄰?fù)ㄒ朁c點間平均距離約為 560 m。一級GPS 控制網(wǎng)布設(shè)應(yīng)充分考慮與原有控制成果的銜接和檢核,應(yīng)聯(lián)測部分原有四等和一級 GPS 控制點。4 . 1 . 2 觀測( 2)平差計算首先在 ( WG S- 84坐標系 )內(nèi)進行無約束平差,然后在 1980 西安坐標系內(nèi)進行三維約束平差。( 3)約束平差過程中注意對約束使用的國家控制點質(zhì)量的檢查,綜合考慮,合理采用,最終確定最優(yōu)平差方案。同名基線無約束平差和約束平差中的2類改正數(shù)較差超過限差時,應(yīng)考慮起算點的選用。GPS 網(wǎng)改正數(shù)差值較差應(yīng)符合下式規(guī)定: dV 0X ,dV 0 Y , dV 0Z # 2 。4 . 2 高程控制測量( 1)四

12、等 G PS網(wǎng)設(shè)計使用 8臺 (套 )美國天寶雙% 7 8 % 第 24卷第 7- 8期 成果與方法 2008 年 8月4 . 2 . 1 布網(wǎng)方案應(yīng)分析原因。充分利用已有高程控制成果 ,對于外圍或城區(qū)個別破壞處,采用四等水準測量方法布設(shè)高程控制網(wǎng),并與原有觀測資料進行重新平差后作為本次控制資料。四等水準網(wǎng)布設(shè)應(yīng)充分聯(lián)測國家水準高程點和原有高程控制點,四等水準網(wǎng)共設(shè)計 68個閉合環(huán),水準路線布設(shè)通過所有地面控制點,結(jié)點間最大長度小于 10 km。( 2)高程檢核。水準測量中 ,如連續(xù) 2段錯誤且正負抵消時,在水準網(wǎng)平差時反映不出,導(dǎo)致成果錯誤。GPS 擬合高程能起到高程的檢核作用 ,能夠判斷水

13、準測量中的粗差。4 . 4 地形測量4 . 4 . 1 RTK 測量技術(shù)RTK ( R eal- T mi e K inem atic)技術(shù)又稱載波相位動態(tài)實時差分技術(shù),要求 1臺基準站和至少 1臺流動站及相配套的數(shù)據(jù)通訊鏈,基準站實時地把測站信息和所有觀測值通過數(shù)據(jù)鏈傳遞給流動站 ,流動站用先進的處理技術(shù)瞬時求出其在指定坐標系中的三維坐標,并達到厘米級精度。 RTK 技術(shù)是導(dǎo)航技術(shù)與通訊和信號處理技術(shù)的完美結(jié)合,具備靈活、快速、省時、省力等優(yōu)點,能夠顯著地提高工作效率,4 . 2 . 2 觀測( 1)組成環(huán)線的各段線路單程觀測,水準支線往返觀測。( 2)使用 S07 型水準儀拓普康 AT -

14、 G2配合區(qū)格式木質(zhì)水準標尺 ,采用中絲法按后 /后 /前 /前順序施測。4 . 2 . 3 平差計算( 1)四等水準觀測高差要進行標尺每米真長的改正和正高改正,正高改正公式為 = 1476 . 3 &10 - 9 &測段高程平均值 &緯差 (單位:分 )。( 2)平差計算前要對各項閉合差進行驗算 ,滿足要求后方可進行平差計算。四等水準網(wǎng)中符合路便于實時校核,保證成果精度 4。4 . 4 . 2 圖根控制測量圖根控制點在四等、一級 G PS控制點的基礎(chǔ)上,采用美國 T rim ble5700 G PS RTK 測量系統(tǒng)布設(shè);測區(qū)內(nèi) G PS無法觀測地區(qū),使用全站儀附合導(dǎo)線、支導(dǎo)線的形式布設(shè)。線

15、或環(huán)線閉合差應(yīng)不大于 20 L mm ( L為路線長度, km ) ,檢測高差之差應(yīng)不大于 30 R mm ( R為檢測路線長度, km )。( 1)采用 RTK 測量圖根點時 ,應(yīng)采用七參數(shù)校正,采用小三腳架配合對中桿作業(yè),觀測過程中連續(xù)跟蹤不小于 5顆衛(wèi)星,每一測站觀測 6個歷元。( 2)圖根導(dǎo)線測量。圖根導(dǎo)線依據(jù)等級控制點,分 2級進行加密,布設(shè)形式為附合導(dǎo)線或結(jié)點導(dǎo)線,規(guī)定如表 1。4 . 3 成果的檢核( 1)新舊控制網(wǎng)點重合檢查。對原城區(qū)四等及一級 G PS點與本次作業(yè)成果進行比較 ,檢核本次成果的精度情況以及驗證原有成果的質(zhì)量 ,針對校差表 1 圖根導(dǎo)線測量的技術(shù)要求導(dǎo)線長度平均邊長測回數(shù)測回差方位角閉合差導(dǎo)線全長坐標閉合差級別( km )( m )DJ2D J6( )( )相對閉合差( m )一級二級1 . 20 . 712070112118 24 40nn1 /50001 /30000 . 220 . 22注: n為測站數(shù)。( 3)極坐標法施測圖根點的坐標和高程時 ,可等級控制點,按 +城市測量規(guī)范 ,要求在野外測定各主要地物、地貌的平面坐標及高程, 并現(xiàn)場繪制草圖,然后將測定的碎部點數(shù)據(jù)通訊至微機 ,采用 (南方 CA SS7 . 1 )數(shù)字化成圖軟件編輯成圖。采用全站儀直接測定坐標,儀器高和照準高量至1mm 。支導(dǎo)線布設(shè)一般不超過 3