□石德生 □石 琨 □栗玉容(周口市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院 周口沙潁河工程管理處)
從2009年4月到10月,周口市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院完成了周口市農(nóng)村58個(gè)測(cè)區(qū)的測(cè)繪工作,為示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)、示范村的規(guī)劃編制、鄉(xiāng)村道路建設(shè)、農(nóng)村環(huán)境整治、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)村飲用水安全等工程建設(shè)提供了有力的測(cè)繪保障。
新農(nóng)村建設(shè)過(guò)程中測(cè)繪地形圖是最重要的工作。新農(nóng)村示范點(diǎn)多為鄉(xiāng)下農(nóng)村,村里沒(méi)有一條成形的道路,房屋七零八落、參差不齊,高程多為相對(duì)高程,測(cè)量作業(yè)環(huán)境差,相應(yīng)的難度大、所需時(shí)間長(zhǎng)。在這種情形下要高質(zhì)量完成測(cè)量,必須有一套行之有效的地形測(cè)圖控制測(cè)量方法,建立平面和高程控制網(wǎng)的測(cè)量工作,其內(nèi)容分為基本控制(又稱首級(jí)控制)和圖根控制。
基本控制是整個(gè)測(cè)區(qū)控制測(cè)量的基礎(chǔ),圖根控制是直接為地形測(cè)圖服務(wù)的控制網(wǎng)?;究刂凭W(wǎng)的建立根據(jù)測(cè)區(qū)面積的大小,以滿足當(dāng)前需要為主,兼顧遠(yuǎn)景發(fā)展。一般先建立控制全局的首級(jí)網(wǎng),然后再根據(jù)需要加密,也可一次建立足夠密度的全面網(wǎng)。平面控制網(wǎng)可采用測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)。本工程測(cè)量區(qū)多采用導(dǎo)線網(wǎng)。當(dāng)已建網(wǎng)精度能滿足需要時(shí),直接利用加密或進(jìn)行必要改算后加密;當(dāng)精度不能滿足需要時(shí),可選用一點(diǎn)的坐標(biāo)及一條邊的方位角作為起算數(shù)據(jù)建立獨(dú)立網(wǎng)。盡可能在整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)建立高程控制網(wǎng),應(yīng)用水準(zhǔn)測(cè)量方法施測(cè)并與附近的國(guó)家或當(dāng)?shù)厮疁?zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè),以取得統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。
實(shí)際工作中我們多采用數(shù)字化測(cè)繪法成圖,運(yùn)用極坐標(biāo)法、支導(dǎo)線法等。
方向交會(huì)分前方交會(huì)法、后方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法等。最典型的方向交會(huì)可描述如圖1,設(shè)已知點(diǎn)A、B到未知點(diǎn)P的方位角分別為 AP、BP,則可按下式(1),由已知點(diǎn)坐標(biāo) XA、YA、XB、YB解出未知點(diǎn)坐標(biāo) Xp、Yp:
圖1 方向交會(huì)圖
方向交會(huì)法適合于測(cè)定難以到達(dá)或難以量距的明顯界址點(diǎn),所需方位角一般通過(guò)在已知點(diǎn)設(shè)站聯(lián)測(cè)定向點(diǎn)和未知點(diǎn)之間的夾角推算求得,常與極坐標(biāo)法測(cè)定其他界址點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。
為了檢核,最好多測(cè)一個(gè)角度。
方向交會(huì)法包括前方交會(huì)、單三角形側(cè)方交會(huì)、后方交會(huì)。
如圖2,A、B、C為已知點(diǎn),J為待定點(diǎn) (界址點(diǎn)或被測(cè)點(diǎn))在已知點(diǎn)上設(shè)站觀測(cè) α1、β1、α2、β2共 4 個(gè)角度,利用△ABJ和△BCJ兩個(gè)三角形,可計(jì)算出J點(diǎn)2組坐標(biāo),計(jì)算公式如(2):
圖2 前方交會(huì)法
再?gòu)?B、C已知點(diǎn)、利用觀測(cè)角 α2、β2,使用公式(2)計(jì)算出J的另一組坐標(biāo)。
如兩組坐標(biāo)的較差在限差以內(nèi),即可取兩組坐標(biāo)之中數(shù),作為待定點(diǎn)J的坐標(biāo)。
如圖3,A、B、C為已知點(diǎn),J點(diǎn)為界址或測(cè)站點(diǎn),觀測(cè)角α、β和檢測(cè)角ε。即可列出以下計(jì)算公式計(jì)算出J點(diǎn)坐標(biāo)。
圖3 后方交會(huì)法
后方交會(huì)應(yīng)該以兩組交會(huì)結(jié)果計(jì)算出待定點(diǎn)的坐標(biāo),兩組坐標(biāo)較差應(yīng)在規(guī)定限差內(nèi),當(dāng)不以兩組圖形計(jì)算待定點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí),也可把ε當(dāng)成檢查角,即以JC和JK的夾角和觀測(cè)角ε比較,較差應(yīng)在規(guī)定的限差以內(nèi)。
當(dāng)待定點(diǎn)J落在通過(guò)A、B、C3個(gè)已知點(diǎn)的圓周上時(shí),則無(wú)解(無(wú)窮多解),這時(shí)后方交會(huì)無(wú)法解算,因此,把過(guò)A、B、C已知點(diǎn)的圓叫做危險(xiǎn)圓,待定點(diǎn)不應(yīng)選在危險(xiǎn)圓上或危險(xiǎn)圓附近。
新農(nóng)村建設(shè)規(guī)劃中基礎(chǔ)工程的測(cè)量必不可少,而且需要先行。新農(nóng)村建設(shè)中的基礎(chǔ)工程測(cè)量工作多為道路、給排水管線、電力和通信電纜等各項(xiàng)公用設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、竣工和運(yùn)營(yíng)管理各階段的需要所進(jìn)行的測(cè)量工作。
設(shè)計(jì)測(cè)量:主要是根據(jù)附近的測(cè)量控制點(diǎn)將其規(guī)劃中線測(cè)設(shè)到實(shí)地上,并以中線樁為準(zhǔn),施測(cè)一定寬度、比例尺為1∶500的帶狀地形圖和縱、橫斷面圖,作為工程平面布置及高程、坡度等設(shè)計(jì)的依據(jù)。對(duì)于非帶狀工程,如廣場(chǎng)、立體交叉、交通樞紐等,一般1∶500比例尺地形圖可滿足設(shè)計(jì)要求,特殊需要時(shí)可施測(cè)1∶200比例尺地形圖或施測(cè)邊長(zhǎng)為5m×5m的方格網(wǎng)高程圖。
施工測(cè)量:首先是恢復(fù)和校測(cè)設(shè)計(jì)測(cè)量所定的中線樁位,然后以中線為準(zhǔn)放樣工程構(gòu)筑物的各主要軸線,再根據(jù)各軸線進(jìn)行細(xì)部放樣;并設(shè)置用于施工的標(biāo)志,作為按圖施工的依據(jù)。施工測(cè)量的精度,按工程的不同要求來(lái)確定,差別較大。如自流排水管道對(duì)高程測(cè)量的要求高于有壓力的給水管道,而直埋通信電纜一般只測(cè)相對(duì)埋深即可。施工測(cè)量的方法,更因工程性質(zhì)和施工方法的不同而異,但開工前對(duì)中線樁位置,應(yīng)采取妥善的保留措施,以便施工中隨時(shí)檢查和恢復(fù)中線,這是保證各種工程施工測(cè)量順利進(jìn)行的前提。
測(cè)繪作為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)前期性、基礎(chǔ)性事業(yè),在新農(nóng)村建設(shè)中具有重要的先行作用。但存在測(cè)繪基準(zhǔn)不一致、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、成果質(zhì)量未檢查等問(wèn)題。所以新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪工作轉(zhuǎn)變幾個(gè)觀念。一是改變“應(yīng)急測(cè)繪”思想,測(cè)繪工作要有長(zhǎng)遠(yuǎn)打算;二是改變“各自為政”觀念,測(cè)繪工作要有整體意識(shí)和全局觀念;三是各種測(cè)繪成果要形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共享資源,避免浪費(fèi)。
我國(guó)工程測(cè)量科技進(jìn)步很大,發(fā)展很快,取得了顯著成績(jī),但是仍跟不上國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。當(dāng)前急需大力促進(jìn)工程測(cè)量技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代,積極推動(dòng)新技術(shù)的推廣與應(yīng)用,充分利用GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)、攝影測(cè)量技術(shù)、RS技術(shù)、“3S”集成技術(shù)及地面測(cè)量先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,把傳統(tǒng)的手工測(cè)量向電子化、數(shù)字化、自動(dòng)化方向發(fā)展。同時(shí),要加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究,不斷拓寬工程測(cè)量服務(wù)新領(lǐng)域,開創(chuàng)工程測(cè)量發(fā)展新局面,更好地服務(wù)新農(nóng)村建設(shè)。
[1]洪立波.我國(guó)城市測(cè)量技術(shù)發(fā)展與成就[J].測(cè)繪工程,1998(3).