曾祥新，邱 蕾，王澤民

（1.南寧市勘測院,廣西 南寧 530021；2.深圳市地籍測繪大隊(duì)，廣東深圳 518055；3.武漢大學(xué)測繪學(xué)院，湖北武漢 430079）

南寧市二等水準(zhǔn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與精度分析

曾祥新1，邱 蕾2，王澤民3

（1.南寧市勘測院,廣西 南寧 530021；2.深圳市地籍測繪大隊(duì)，廣東深圳 518055；3.武漢大學(xué)測繪學(xué)院，湖北武漢 430079）

介紹了南寧市城市二等水準(zhǔn)測量的概況,通過二等水準(zhǔn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與精度分析，認(rèn)為南寧市二等水準(zhǔn)網(wǎng)成果在精度上較好地滿足了規(guī)范要求，不僅可在市域范圍作為三、四等及等外水準(zhǔn)測量等級(jí)各種高程控制測量的基準(zhǔn),而且可用于南寧市區(qū)域似厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面確定。

控制基準(zhǔn)；水準(zhǔn)網(wǎng)；布設(shè)；實(shí)施

為了滿足南寧市區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化的高程控制的需求，在南寧市布設(shè)覆蓋測區(qū)近6 500 km2的的水準(zhǔn)網(wǎng)，全網(wǎng)由394個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，29條閉合環(huán)線，40條水準(zhǔn)支線組成。觀測水準(zhǔn)路線78條，水準(zhǔn)支線40條，測段455個(gè)，總計(jì)水準(zhǔn)里程達(dá)1671.9km，經(jīng)過平差計(jì)算，獲取高精度的水準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

1 測區(qū)概況

南寧市2003年行政區(qū)劃調(diào)整，調(diào)整后城區(qū)南北向約 90 km，東西向約 100 km，城區(qū)面積擴(kuò)大為 6 500 km2，城區(qū)介于北緯22°19′～23°06′,經(jīng)差約58′,海拔高在60m～500m間;屬濕潤的亞熱帶季風(fēng)氣候，陽光充足，雨量充沛，霜少無雪，氣候溫和，夏長冬短，年平均氣溫在21.60左右。圖1為南寧市水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)圖。

圖1 南寧市水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)圖

2 水準(zhǔn)網(wǎng)計(jì)算

南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測過程嚴(yán)格按照《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》GB/T 12897-2006中的二等水準(zhǔn)觀測的技術(shù)要求執(zhí)行，記錄軟件采用國家測繪局第三大地測量隊(duì)編制、通過四川測繪局鑒定合格的、由國家基礎(chǔ)地理信息中心確定為國家大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)測量使用的專用軟件，即《水準(zhǔn)測量外業(yè)記錄軟件包》。該程序能根據(jù)點(diǎn)位的經(jīng)緯度自動(dòng)計(jì)算和控制每天觀測開始和結(jié)束時(shí)間，計(jì)算觀測過程中的前后尺視距、視距差、視線高等各項(xiàng)限差，當(dāng)觀測數(shù)據(jù)超限時(shí)，自動(dòng)發(fā)出警告；在觀測過程中，原始觀測數(shù)據(jù)被軟件及時(shí)加密，同時(shí)電子記薄器自動(dòng)生成往返觀測二進(jìn)制文件，使觀測者無法修改原始數(shù)據(jù)，避免了人為因素的影響。標(biāo)尺的尺承使用5 kg重的鑄鐵尺臺(tái)。

南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)共有29個(gè)水準(zhǔn)閉合環(huán)、78條水準(zhǔn)觀測路線、40條水準(zhǔn)支線、455個(gè)觀測測段，在外業(yè)觀測完成后，對(duì)所有測段觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了外業(yè)概算和統(tǒng)計(jì)，水準(zhǔn)路線往返測高差不符值統(tǒng)計(jì)表如表 1所示，測段往返觀測高差不符值情況統(tǒng)計(jì)如表 2所示，對(duì)外業(yè)觀測高差進(jìn)行各項(xiàng)改正后，經(jīng)概算29個(gè)水準(zhǔn)環(huán)線閉合差精度統(tǒng)計(jì)（如表3所示），從3個(gè)表中可以看出，各種不符值都在限差之內(nèi)。

表1 水準(zhǔn)路線往返測高差不符值統(tǒng)計(jì)表

表2 測段往返測高差不符值統(tǒng)計(jì)表

3 平差計(jì)算

南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理分為預(yù)處理與平差計(jì)算兩部分，數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件為國家測繪局第三大地測量隊(duì)編制的《水準(zhǔn)測量外業(yè)記錄軟件包》，平差計(jì)算軟件為清華山維平差軟件。

由于測區(qū)采用單點(diǎn)起算，高程系統(tǒng)分別采用1985國家高程基準(zhǔn)和1956黃海高程系統(tǒng)進(jìn)行平差。南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)外業(yè)觀測測段高差在進(jìn)行了標(biāo)尺尺長誤差改正、正常水準(zhǔn)面不平行改正、重力異常改正等項(xiàng)改正后，作為平差元素，按測段距離定權(quán)以間接平差法進(jìn)行全網(wǎng)數(shù)據(jù)處理。

根據(jù)水準(zhǔn)網(wǎng)平差計(jì)算，平差結(jié)果的主要精度指標(biāo)如表4所示。相對(duì)起算點(diǎn)最弱高程點(diǎn)位中誤差為±5.41 mm，滿足《城市測量規(guī)范》規(guī)定最弱點(diǎn)高程中誤差不超過±20mm的要求。

表4 平差結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

在以一個(gè)Ⅰ南廉1甲上為起算點(diǎn)進(jìn)行全網(wǎng)平差后，對(duì)其他已知水準(zhǔn)成果的點(diǎn)位兼容性進(jìn)行檢查，采用國家已有水準(zhǔn)點(diǎn)成果高程與本項(xiàng)目平差后高程的較差，分析起算點(diǎn)可靠性。

表5 1985國家高程基準(zhǔn)平差各已有高程點(diǎn)較差表/m

從上表5,可以看出，Ⅰ南廉1甲上1985國家高程基準(zhǔn)成果與Ⅰ南廉8基上、Ⅰ南廉15、Ⅰ田南39點(diǎn)兼容性較好。

表6 1956年黃海高程系統(tǒng)與各已有高程點(diǎn)較差表/m

從上表6可以看出，Ⅰ南廉1甲上1956年黃海高程系統(tǒng)成果與Ⅰ南睦3、Ⅰ南廉15、Ⅰ柳南43點(diǎn)兼容性都比較好。

4 結(jié)論與建議

南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)合理，水準(zhǔn)點(diǎn)的布網(wǎng)選埋滿足規(guī)范和城市建設(shè)發(fā)展的需要，第一次實(shí)現(xiàn)了全市域精密水準(zhǔn)的全覆蓋。觀測使用儀器設(shè)備均按規(guī)范要求進(jìn)行檢校，外業(yè)數(shù)據(jù)采集正確齊全，起算數(shù)據(jù)來源可靠，數(shù)據(jù)處理方案合理，點(diǎn)位精度均勻，平差計(jì)算的成果精度符合《國家一、二水準(zhǔn)測量規(guī)范》及《南寧市現(xiàn)代測繪基準(zhǔn)體系建設(shè)項(xiàng)目總體技術(shù)方案》的要求，可以提供使用。

南寧市大地水準(zhǔn)面精化水準(zhǔn)網(wǎng)作為首級(jí)高程控制網(wǎng)，可作為南寧市大地水準(zhǔn)面精化的高程基準(zhǔn)，并作為三、四等及等外水準(zhǔn)高程起算的依據(jù)，為市域范圍內(nèi)各種高程控制測量提供基準(zhǔn)。

[1] 董鴻聞,李國智,陳士銀.地理空間定位基準(zhǔn)及其應(yīng)用[M].武漢：測繪出版社，2005

[2] 寧津生,劉經(jīng)南,陳俊勇,等.現(xiàn)代大地測量理論與技術(shù)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2006

[3] 肖建華.中國城市勘測工作50年論文集[M].武漢：測繪出版社，2004

[4] 洪立波,金善.城市測量手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999

[5] 鄭金水.漳州市區(qū)規(guī)劃區(qū)三四等水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)[J].城市勘測, 2008(3):57-59

Data Processing and Precision Analysis of the Second Grade Level Net in Nanning

by ZENG Xiangxin

s The Second Grade Level Net in Nanning were described in this article. The precision results of the Second Grade level better met regulatory requirements through the data processing and precision analysis.It not only provided the basis for a variety of vertical control survey in the city,and can be used to determine the regional centimeter geoid.

control datum,level network,layout,implementation （Page:21）

P224

B

1672-4623(2011)02-0021-02

2010-04-19

項(xiàng)目來源：南寧市科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)計(jì)劃資助項(xiàng)目（200902016A）。

曾祥新，高級(jí)工程師，主要從事工程測量工作。