黃彬 劉振承

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廣西大廠礦田車河區(qū)二等水準(zhǔn)測(cè)量控制網(wǎng)的建立

黃彬 劉振承

(廣西二一五地質(zhì)隊(duì)有限公司 廣西柳州 545006)

此次測(cè)量所使用儀器為Dini03數(shù)字水準(zhǔn)儀，通過對(duì)廣西大廠礦田車河區(qū)二等水準(zhǔn)測(cè)量控制網(wǎng)的成果進(jìn)行分析,結(jié)果表明:通過高程擬合方式獲得的E級(jí)GPS控制網(wǎng)的高程能達(dá)到四等水準(zhǔn)精度，故廣西大廠礦田E級(jí)GPS控制網(wǎng)擬合高程精度可靠，滿足工程測(cè)量要求。

數(shù)字水準(zhǔn)儀 二等水準(zhǔn) 控制網(wǎng) 高程擬合

1 引言

由于大廠礦田在五六十年代所建的控制網(wǎng)已基本遭到嚴(yán)重的破壞，已無法滿足礦山基礎(chǔ)測(cè)量工作的要求，為配合國(guó)家新一輪大規(guī)模找礦的需求，在礦區(qū)內(nèi)先后建立了首級(jí)D級(jí)控制網(wǎng)和加密E級(jí)控制網(wǎng)，所有未知控制點(diǎn)的高程都是通過高程擬合的方式求解，為了檢核擬合高程的精確度，本單位使用了美國(guó)天寶的Dini03數(shù)字水準(zhǔn)儀引測(cè)水準(zhǔn)，采用閉合水準(zhǔn)線路測(cè)量，經(jīng)內(nèi)業(yè)平差后與擬合高程進(jìn)行對(duì)比分析,精度滿足礦山測(cè)量需求。

2 工程概況

大廠礦田控制網(wǎng)二等水準(zhǔn)測(cè)量項(xiàng)目布設(shè)成環(huán)線，由廣西南丹縣車河鎮(zhèn)八步屯1113號(hào)點(diǎn)往測(cè)，沿著河池－南丹二級(jí)公路往北行進(jìn)，沿途經(jīng)過八步村莊、車河鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)、灰?guī)X村等，測(cè)至E06號(hào)點(diǎn)后返測(cè)回1113號(hào)點(diǎn)，全長(zhǎng)約20 km。地勢(shì)總體起伏大，屬于山區(qū)地貌。環(huán)線內(nèi)二級(jí)公路道路狹窄、交通比較擁擠車來人往，加上現(xiàn)正值夏季多雨水，給測(cè)量工作帶來一定的困難，給測(cè)繪人員的安全帶來了一定的隱患。根據(jù)已知的水準(zhǔn)原點(diǎn)、設(shè)計(jì)文件以及《測(cè)繪技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)定》,確定最佳的水準(zhǔn)網(wǎng)和水準(zhǔn)線路進(jìn)行布設(shè)。測(cè)區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)使水準(zhǔn)點(diǎn)基點(diǎn)按照不大于2 km設(shè)置一個(gè)的規(guī)則進(jìn)行設(shè)置，沿線布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)12個(gè)。

選水準(zhǔn)線路時(shí)，盡量沿坡度較小的公路、大路進(jìn)行，避開土質(zhì)松軟的地段，盡量避免通過大的河流和湖泊等障礙物；選點(diǎn)時(shí)點(diǎn)位地基堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定、安靜僻靜，便于長(zhǎng)期保存和觀測(cè)。水準(zhǔn)點(diǎn)位選好后，做好點(diǎn)位標(biāo)記，繪制點(diǎn)之記及相應(yīng)的水準(zhǔn)線路圖。用L1表示水準(zhǔn)路線名稱，Z表示水準(zhǔn)路線間歇點(diǎn)，“xx”表示數(shù)字編號(hào)，編號(hào)順序由西向東。

3 水準(zhǔn)測(cè)量程序

將水準(zhǔn)尺立于已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)上作為后視，水準(zhǔn)儀置于施測(cè)路線附近合適位置，在施測(cè)路線的前進(jìn)方向上取儀器至后視大致相等的距離放置尺墊，在尺墊上豎立水準(zhǔn)尺作為前視。觀測(cè)員將儀器用圓水準(zhǔn)器粗平后瞄準(zhǔn)后視標(biāo)尺，用微傾螺旋將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀后視讀數(shù)至毫米。調(diào)轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)前視標(biāo)尺，再次將水準(zhǔn)管氣泡居中，用中絲讀前視讀數(shù)至毫米。記錄員根據(jù)觀測(cè)員的讀數(shù)在手簿中記錄相應(yīng)數(shù)字，并立即計(jì)算高差。此為第一站的全部工作。

第一站結(jié)束后，記錄員通知標(biāo)尺員向前轉(zhuǎn)移，并將儀器遷至第二測(cè)站。此時(shí)，第一測(cè)站的前視點(diǎn)成為第二測(cè)站的后視點(diǎn)。依第一測(cè)站相同的工作程序進(jìn)行第二測(cè)站的工作。依次沿水準(zhǔn)路線方向施測(cè)直至全部路線觀測(cè)完為止。

4 外業(yè)水準(zhǔn)觀測(cè)

(1) 觀測(cè)方式

本測(cè)段全長(zhǎng)約20 km，共計(jì)分為12個(gè)區(qū)段，采用單路線往返觀測(cè)，一條路線的往返測(cè)必須使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)尺承，沿同一路線進(jìn)行，同一觀測(cè)段的往返測(cè)分別在上午或下午儀器成像清晰穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。

每一測(cè)段的觀測(cè)采用后-前-前-后的觀測(cè)方法進(jìn)行。觀測(cè)前先將儀器放置在測(cè)量環(huán)境中半小時(shí)，觀測(cè)過程中水準(zhǔn)尺必須用尺撐穩(wěn)定并使上下兩個(gè)氣泡居中，方可施測(cè)，選擇地面堅(jiān)固沉降小的地方并踩實(shí)尺墊，嚴(yán)禁在未完成觀測(cè)時(shí)擅自移動(dòng)尺墊。

(2) 測(cè)站設(shè)置

測(cè)站視線長(zhǎng)度、前后視距差及視線高度符合表1要求:

表1

等級(jí)儀器型號(hào)視線長(zhǎng)度(m)前后視距差(m)任一區(qū)段前后視距差累計(jì)(m)視線高度(下絲讀數(shù))(m) 二等天寶DiNi03電子水準(zhǔn)儀≤50≤1.0≤3.0≥0.3

(3) 限差要求

往返高差不符值、閉合環(huán)差和檢測(cè)高差較差的限差不超過表2：

表2

等級(jí)測(cè)段、區(qū)段、路線往返測(cè)高差不符值(mm)符合線路閉合差(mm)環(huán)閉合差(mm)檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差(mm) 二等4446

K-測(cè)段、區(qū)段或線路長(zhǎng)度，km L-閉合線路長(zhǎng)度，km

F-環(huán)線長(zhǎng)度，km R-檢測(cè)測(cè)段長(zhǎng)度，km

5 內(nèi)業(yè)平差計(jì)算

外業(yè)觀測(cè)結(jié)束后，立即進(jìn)行每公里水準(zhǔn)測(cè)量偶然誤差計(jì)算、全中誤差計(jì)算和符合線路閉合差計(jì)算，外業(yè)高差和概略高程差的編算，計(jì)算外業(yè)高差和概略高程差時(shí)，加入相應(yīng)的高差改正值。

（1）偶然中誤差應(yīng)按下式估算：

式中：

（2）經(jīng)內(nèi)業(yè)閉合差計(jì)算及各項(xiàng)改正的計(jì)算后水準(zhǔn)線路各個(gè)間歇點(diǎn)的水準(zhǔn)高程，計(jì)算過程中首先按公式：HAB= Σ a - Σ b求出各個(gè)測(cè)段高差，然后各測(cè)段改正數(shù)再按本測(cè)段與總線路長(zhǎng)成正比的關(guān)系進(jìn)行改正，平差結(jié)果如表3：

表3：平差計(jì)算表

6 結(jié)果分析

本次二等水準(zhǔn)測(cè)量全長(zhǎng)共19.74 km，共計(jì)分為12個(gè)區(qū)段，采用單路線往返觀測(cè)，閉合線路閉合差為16.7mm，限差允許值為17.77mm，符合限差,達(dá)到二等水準(zhǔn)測(cè)量精度要求。經(jīng)平差計(jì)算后，得出E級(jí)控制網(wǎng)中控制點(diǎn)E06的水準(zhǔn)高程為452.496m，而控制點(diǎn)E06通過多項(xiàng)式曲面擬合法中的二次曲面擬合法得到的高程為452.461m，兩值相差為△=3.5cm；依據(jù)《國(guó)家三四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》GBT12898-2009可知，該控制網(wǎng)三等水準(zhǔn)測(cè)量（山地地區(qū)）限差為：±15=4.71cm；四等水準(zhǔn)測(cè)量（山地地區(qū)）限差為：±25=7.85cm(L為閉合環(huán)線路長(zhǎng))，通過對(duì)比得出△=3.5cm均優(yōu)于三四等水準(zhǔn)測(cè)量（山地地區(qū)）限差要求。故廣西大廠礦田E級(jí)控制網(wǎng)擬合高程精度可靠，滿足工程測(cè)量要求。

7 結(jié)束語(yǔ)

本次測(cè)量的水準(zhǔn)路線有些測(cè)段地勢(shì)落差較大，但在測(cè)量過程中嚴(yán)格按照二等水準(zhǔn)測(cè)量的限差技術(shù)規(guī)范來操作，使得每一個(gè)測(cè)段的往返高差不符值均能在限差范圍內(nèi)，最終使得整條水準(zhǔn)線路的誤差能滿足允許限差以內(nèi)，經(jīng)過對(duì)比分析：合理地選取已知水準(zhǔn)點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)，經(jīng)平差擬合后是可以獲得較高精度的高程，為礦山工程測(cè)量提供可靠的高程數(shù)據(jù)。

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[2] 國(guó)家測(cè)繪局標(biāo)準(zhǔn)化研究所，國(guó)家測(cè)繪局第一大地測(cè)量隊(duì)，國(guó)家測(cè)繪局測(cè)量數(shù)據(jù)中心.GB/T 12879-2006國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006

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