徐 江，曹愛民

（寧夏回族自治區(qū)國土測繪院，750021，銀川）

一、工程概況

受寧夏回族自治區(qū)水利廳灌溉管理局委托，寧夏國土測繪院承擔(dān)了寧夏灌區(qū)改造項(xiàng)目干渠工程測量任務(wù)秦漢渠改造測繪工作。測區(qū)位于吳忠市利通區(qū)及靈武市，平均海拔高度1100m左右。測量主要內(nèi)容為渠道縱橫斷面測繪、渠道建筑物調(diào)查及帶狀地形圖測繪。

①測區(qū)3條主干渠（漢渠、馬蓮渠、波浪渠）1∶1000帶狀地形圖測繪，渠長31 km，帶寬約100 m，以渠開口沿兩側(cè)各30m測繪。

②測區(qū)3條主干渠縱橫斷面圖，共長約41.38 km，每50 m測制一個(gè)斷面，并繪出主干渠縱斷面圖。

二、控制測量

1.平面控制測量

①坐標(biāo)系統(tǒng)采用1954北京坐標(biāo)系，中央子午線105度。

②首級(jí)GPS控制網(wǎng)測量。

以四等三角點(diǎn)大泉、糖廠作為起算點(diǎn)，四等三角點(diǎn)梅家灣作檢查點(diǎn)，在控制測量范圍內(nèi)布設(shè)E級(jí)GPS控制網(wǎng)，作為測區(qū)等級(jí)控制點(diǎn)，網(wǎng)形采用環(huán)形布設(shè)。采用6臺(tái)南方NGS—200GPS接收機(jī)同步觀測，數(shù)據(jù)處理基線解算：用南方GPS處理軟件解算，以衛(wèi)星廣播星歷坐標(biāo)值作為基線解的起算數(shù)據(jù)，基線解采用雙差相位觀測值。GPS控制網(wǎng)平差計(jì)算：平差計(jì)算用南方GPS處理軟件進(jìn)行，以三維基線向量及相應(yīng)方差協(xié)方差陣為觀測信息，以一個(gè)點(diǎn)的WGS—84系三維坐標(biāo)為起算數(shù)據(jù)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的無約束平差。在無約束平差確定的有效觀測量基礎(chǔ)上，在國家坐標(biāo)系下進(jìn)行二維約束平差，以國家等級(jí)控制點(diǎn)作為平差的已知點(diǎn)，平差結(jié)果輸出國家1954北京坐標(biāo)系二維坐標(biāo)。

2.高程控制

高程系統(tǒng)采用1956黃海高程，以測區(qū)四等水準(zhǔn)點(diǎn)高程為基礎(chǔ)，為滿足測繪渠道帶狀地形圖及斷面的需要，按五等水準(zhǔn)測量要求進(jìn)行施測組成附合或閉合水準(zhǔn)線路。水準(zhǔn)由漢渠水準(zhǔn)網(wǎng)和馬蓮渠、波浪渠水準(zhǔn)網(wǎng)兩個(gè)水準(zhǔn)網(wǎng)組成。漢渠水準(zhǔn)網(wǎng)有5條附合水準(zhǔn)，馬蓮渠、波浪渠水準(zhǔn)網(wǎng)有1條附合水準(zhǔn)。

三、基于GPS-RTK技術(shù)的水利渠系改造測繪

1.基準(zhǔn)站設(shè)立

（1）基準(zhǔn)站選擇

基準(zhǔn)站應(yīng)該設(shè)在測區(qū)中部,要求地域開闊,無樹木等物體遮擋,遠(yuǎn)離高壓線、無線電信號(hào)發(fā)射塔,避開大面積水域等容易引起RTK不穩(wěn)定或精度降低的因素。

（2）轉(zhuǎn)換參數(shù)

GPS—RTK獲得的是 WGS—84坐標(biāo),實(shí)際工作一般采用國家平面坐標(biāo)或地方坐標(biāo),因此需要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。一般采用三參數(shù)或七參數(shù)方法轉(zhuǎn)換。求轉(zhuǎn)換參數(shù)所利用的控制點(diǎn)數(shù)量應(yīng)該足夠,一般來講,平面控制點(diǎn)至少3個(gè),高程控制點(diǎn)一般4個(gè)以上。控制點(diǎn)應(yīng)以能覆蓋整個(gè)測區(qū)為原則,最好均勻分布。另外,轉(zhuǎn)換參數(shù)的精度不僅與所選點(diǎn)的位置及數(shù)量有關(guān),還與所選點(diǎn)的坐標(biāo)精度密切相關(guān),因此在選擇控制點(diǎn)時(shí)應(yīng)該對測區(qū)內(nèi)的已知點(diǎn)進(jìn)行篩選。

2.渠道定線及斷面圖測繪

（1）渠道定線

采用鋼尺量距法，沿渠道左側(cè)內(nèi)堤線定樁，每50 m設(shè)一樁點(diǎn)，并在樁上標(biāo)注相應(yīng)的里程樁號(hào)，地形變化處加密，樁點(diǎn)的高程同時(shí)用水準(zhǔn)儀測定。

（2）斷面圖測繪

渠道橫斷面圖的測量采用GPS—RTK外業(yè)數(shù)據(jù)采集，測定各斷面點(diǎn)的高程，沿渠下游方向按樁點(diǎn)垂直方向左1，左2，左3……和樁點(diǎn)及右1，右2，右3……明確記錄觀測值。

①縱斷面橫向比例1∶5000，縱向比例 1∶100， 橫斷面橫向比例 1∶200，縱向比例 1∶100。

②縱斷面施測樁距50 m，遇地形變化處加樁。

③橫斷面施測范圍為現(xiàn)狀渠道兩側(cè)開口線以外各30m。

④渠線穿越建筑物時(shí)，標(biāo)注底板、頂板標(biāo)高，孔口尺寸；標(biāo)注干渠底板標(biāo)高、孔口尺寸。

⑤縱斷面標(biāo)注農(nóng)田、林帶、村莊、砌護(hù)段的起始樁號(hào)，以渠口進(jìn)水閘為0+000，以后樁號(hào)連續(xù)。

⑥縱斷面同時(shí)反映現(xiàn)狀渠底、水位、左右渠頂高程線、渠堤外地面高程；縱橫斷面圖均依比例繪制CAD電子版DWG格式，斷面圖上高程點(diǎn)明確標(biāo)注。

⑦繪橫斷面時(shí)，一張圖上繪多個(gè)斷面時(shí)按里程順序由左至右、由上至下，繪制時(shí)須留套繪設(shè)計(jì)斷面線的位置并注記中心線樁填挖數(shù)值的位置。

3.帶狀地形圖測繪

（1）測繪成圖方法

采用GPS—RTK，外業(yè)采集測繪區(qū)域的特征點(diǎn)、點(diǎn)狀地物和地類邊界等測量。將GPS測量數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)連接,通過GPS數(shù)據(jù)傳輸軟件將每天采集的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入計(jì)算機(jī)并存儲(chǔ)為一定的格式,以日期+組名作為文件名。利用南方CASS數(shù)字化地形地籍成圖軟件導(dǎo)入一定格式的數(shù)據(jù)文件,在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示為大量的數(shù)據(jù)點(diǎn),根據(jù)外業(yè)草圖進(jìn)行地物編輯、地形繪制;構(gòu)建三角網(wǎng),生成等高線;地類符號(hào)填充,統(tǒng)計(jì)各土地利用類型總面積和分區(qū)面積。協(xié)調(diào)圖名、圖號(hào)、圖廓線、坐標(biāo)系、成圖比例尺、制圖單位及其他輔助說明。按1∶1000地形圖測繪編輯一次成圖。

（2）測繪要求

1∶1000帶狀地形圖范圍為沿主干渠現(xiàn)狀渠道兩側(cè)開口線以外各30 m。帶狀圖按要求標(biāo)明農(nóng)田、林帶、居民點(diǎn)起止位置及其屬性 （農(nóng)田類型、果樹樹種、房屋結(jié)構(gòu)等）。

（3）碎部測繪

根據(jù)水利設(shè)計(jì)要求，特殊地物地形測繪表示如下：

①獨(dú)立地物經(jīng)準(zhǔn)確測繪，用規(guī)定符號(hào)正確表示。

②通信線、電力線應(yīng)準(zhǔn)確測繪，電力線注明高低壓，走向完整清楚。

③所有道路如公路、大車路、小路等均應(yīng)準(zhǔn)確測繪并注明等級(jí)及路面材料，橋涵、路堤里程碑均要表示，并在交叉道路口注明高程。

④水系如溝渠、集水池及各種水工設(shè)施均應(yīng)繪出。

⑤應(yīng)正確表示出圖中植被分布，以圖示要求為準(zhǔn)。

⑥應(yīng)準(zhǔn)確測出各類界線，明確表示各類控制點(diǎn)、名稱、注記等。

四、結(jié) 語

GPS—RTK測量定位迅速且觀測后的數(shù)據(jù)不用人工處理即可屏顯并存儲(chǔ)在手簿中。在測量過程中能監(jiān)視觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量，相比常規(guī)測量來說，其作業(yè)效率大大提高。RTK技術(shù)的作業(yè)范圍受一定因素的制約，一方面遠(yuǎn)距離作業(yè)時(shí)采用相對定位的模型消除誤差提高精度的效果將不再明顯，另一方面通信系統(tǒng)傳遞信息的范圍也是有限的。考慮到這些因素，基準(zhǔn)站的架設(shè)應(yīng)盡量位于測區(qū)中間，周圍無高大建筑、高壓線、無線電發(fā)射塔的區(qū)域，以保證無線電信號(hào)覆蓋整個(gè)測區(qū)。隨著GPS—RTK技術(shù)的更加成熟，該技術(shù)在土地整理測繪的應(yīng)用前景會(huì)更加廣闊。

[1]徐紹銓,等.GPS測量原理及應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2008.

[2]全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程（CJJ 73—97）[S].1997.

[3]魏二虎,黃勁松.GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社,2004.

[4]徐讓雄.GPS—RTK技術(shù)在城市測量中的應(yīng)用[J].城市勘測,2007(6).

[5]水利水電工程測量規(guī)范（SL 197—97）[S].1997.