付明亮

(中土大地國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司上海分公司，上海 201315)

隨著RTK技術(shù)的發(fā)展，在各種測(cè)繪生產(chǎn)活動(dòng)中得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在控制測(cè)量、地形測(cè)量、放樣、界線測(cè)繪等領(lǐng)域，極大地提高了生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)測(cè)繪工具相比，RTK技術(shù)具有快速、靈活、省力、定位精度高，不受通視條件、空間距離等影響[1-3]。但因其對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的依賴(lài)度較高，在一些信號(hào)較弱或無(wú)法接收信號(hào)的區(qū)域使用受限，適時(shí)地輔以全站儀[4-5]等傳統(tǒng)測(cè)繪工具，將會(huì)極大地提高生產(chǎn)效率[6]。

1 基于GPS-RTK與全站儀的測(cè)量方案設(shè)計(jì)

擬改建南蘆公路為一級(jí)公路，紅線寬度45 m，兩側(cè)各設(shè)有規(guī)劃綠帶20 m。本次工程擬根據(jù)規(guī)劃紅線按照雙向6快2慢一次實(shí)施，工程北起滬南公路，南至新四平公路，道路全長(zhǎng)約7.5 km。

根據(jù)《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃(2013年-2030年)》，國(guó)道228規(guī)劃為普通國(guó)道，從遼寧丹東出發(fā)，一路沿東部海岸線前行，將東部沿海城市串聯(lián)起來(lái)，進(jìn)入廣西東興，是規(guī)劃47條北南縱線之一[7]。根據(jù)《上海市國(guó)省干道布局規(guī)劃(2011—2020)》，其中南蘆公路段是丹東-東興縱線在上海市域內(nèi)的走行路徑[8]。

測(cè)區(qū)位于上海市東南部，是上海市區(qū)緊依的中心區(qū)重要節(jié)點(diǎn)城鎮(zhèn)，有先進(jìn)的國(guó)際物流港口、航空運(yùn)輸、鐵路軌道運(yùn)輸、城際高速路等水、陸、空三位一體的交通體系。起點(diǎn)位于滬南公路，終點(diǎn)到新四平公路，途經(jīng)32條道路及8條河道，其中包括大治河、一灶港、二灶港等市(區(qū))級(jí)河道；測(cè)區(qū)范圍地勢(shì)比較平坦，無(wú)丘陵和山地，有少量居民區(qū)和綠化林地，大部分為耕地和低矮果林地帶。且上海市已建城市坐標(biāo)系和上海SHCORS系統(tǒng)，故本次平面坐標(biāo)系采用上海市城建坐標(biāo)系，高程系統(tǒng)采用長(zhǎng)江流域吳淞高程系。此外，還有測(cè)區(qū)附近的城市二級(jí)加密控制點(diǎn)及2014年底更新的1:1 000地形圖等資料。針對(duì)測(cè)區(qū)的具體情況選用GPS-RTK與全站儀等測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行測(cè)量方案設(shè)計(jì)。

1.1 控制測(cè)量方案設(shè)計(jì)

(1)平面控制測(cè)量

測(cè)區(qū)范圍地勢(shì)平坦，大部分為耕地及低矮果林地，交通方便，且無(wú)強(qiáng)無(wú)線電信號(hào)源干擾，具有較好的GPS信號(hào)接收能力和開(kāi)闊的視野，故平面控制測(cè)量采用GPS按E級(jí)GPS控制網(wǎng)形式一次布網(wǎng)?？紤]到全站儀測(cè)量時(shí)加密的使用，共布設(shè)平面控制點(diǎn)30個(gè)，分別按T101、T102……Tn進(jìn)行編號(hào)。相鄰控制點(diǎn)最小間距137 m，分別是T115和T116控制點(diǎn),最大間距點(diǎn)為409 m，為T(mén)103、T104控制點(diǎn),相鄰點(diǎn)間平均距離285 m，且聯(lián)測(cè)測(cè)區(qū)附近已有的4個(gè)上海城市二級(jí)加密控制點(diǎn)，每組點(diǎn)按不低于1.6個(gè)時(shí)段進(jìn)行觀測(cè)。 GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求按GBT 18314-2009 全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范執(zhí)行，見(jiàn)表1。

表1 GPS測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)表

注：當(dāng)邊長(zhǎng)小于200 m時(shí)，邊長(zhǎng)中誤差應(yīng)小于20 mm

(2)高程控制測(cè)量

高程控制網(wǎng)以GPS控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，增加11個(gè)高程點(diǎn)組網(wǎng)布設(shè)，以測(cè)區(qū)附近2016年吳淞高程水準(zhǔn)成果為起算點(diǎn)，采用四等水準(zhǔn)測(cè)量的方法進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)結(jié)束后，及時(shí)對(duì)觀測(cè)成果進(jìn)行認(rèn)真檢查，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合限差后，方能進(jìn)行平差計(jì)算。主要技術(shù)指標(biāo)如表2。

表2 四等高程測(cè)量主要技術(shù)指標(biāo)表/mm

注：①K為測(cè)段、區(qū)段或路線長(zhǎng)度，L為附合路線長(zhǎng)度或環(huán)線長(zhǎng)度，R為檢測(cè)段長(zhǎng)度，均以km計(jì)；②檢測(cè)已測(cè)測(cè)段高差之差的限差，對(duì)單程及往返檢測(cè)均適用；檢測(cè)測(cè)段長(zhǎng)度小于1時(shí)，按1 km計(jì)

1.2 碎部測(cè)量方案設(shè)計(jì)

1.2.1 1:500帶狀地形測(cè)量

(1)測(cè)圖前的準(zhǔn)備

測(cè)圖前應(yīng)檢查和校正儀器，使之滿足《城市測(cè)量規(guī)范》第4.3.4條之要求。

(2)測(cè)繪方法及要求

地形測(cè)繪可采用GPS-RTK、全站儀配合CASS數(shù)字化地籍地形成圖系統(tǒng)進(jìn)行全野外數(shù)據(jù)采集，室內(nèi)計(jì)算機(jī)上制圖。

①采用繪草圖的數(shù)字化成圖系統(tǒng)，應(yīng)在采集數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)時(shí)繪制測(cè)站草圖。

②在滿足GPS使用信號(hào)時(shí)，道路、河流、植被等特征點(diǎn)線數(shù)據(jù)可采用GPS-RTK進(jìn)行采集；居民地及各類(lèi)建構(gòu)筑物細(xì)部點(diǎn)數(shù)據(jù)，可利用全站儀采用極坐標(biāo)法或方向交會(huì)法進(jìn)行采集；在密集建筑物內(nèi)部設(shè)站困難時(shí)，可采用幾何作圖等綜合方法進(jìn)行。

③采用全站儀施測(cè)時(shí)，在測(cè)站上設(shè)置儀器后應(yīng)進(jìn)行下例檢查；

儀器對(duì)中誤差不得超過(guò)圖上0.05 mm；定向檢查，測(cè)繪時(shí)歸零差不應(yīng)大于4′；檢查另一控制點(diǎn)高程，其較差不應(yīng)大于1/5基本等高距。

以上各項(xiàng)檢查合格以后，方能進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)繪。

④采集數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)距最大長(zhǎng)度與高程注記點(diǎn)間距應(yīng)分別符合《城市測(cè)量規(guī)范》第4.5.3條與4.5.5條第一款的規(guī)定。

⑤采集的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行檢查，刪除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，及時(shí)補(bǔ)測(cè)錯(cuò)漏數(shù)據(jù)，超限的數(shù)據(jù)應(yīng)重測(cè)[9]。

⑥測(cè)區(qū)范圍：以設(shè)計(jì)道路中心線為依據(jù)，兩側(cè)不小于80 m。交叉口測(cè)量范圍自道路紅線交叉口圓角切點(diǎn)以外各50 m。

(3)圖幅分幅和基本等高距

分幅采用正方形(50 m×50 m)圖幅分幅，圖廓坐標(biāo)1∶500地形圖取至0.01 km，圖號(hào)注記到小數(shù)點(diǎn)前兩位和后兩位。圖名以西南角坐標(biāo)命名。測(cè)圖比例尺1∶500圖基本等高距為0.5 m，碎部點(diǎn)高程注記到0.01 m。

1.2.2 圖根控制測(cè)量

采用GPS測(cè)量方法布設(shè),必須有一個(gè)以上通視方向。

圖根點(diǎn)相對(duì)于圖根起算點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，不得大于圖上0.1 mm；高程中誤差不應(yīng)大于測(cè)圖基本等高距的1/10。

圖根點(diǎn)點(diǎn)號(hào)按小組編號(hào)順序流水號(hào)，如G1……Gn，H1……Hn，高程取位到0.001 m。

1.2.3 雨污水管道線測(cè)量

測(cè)量擬建道路范圍內(nèi)現(xiàn)有雨污水管的走向、管徑及管內(nèi)底標(biāo)高；測(cè)量與已建道路相交的道路下已建雨污水管道走向、管徑及管內(nèi)底標(biāo)高，范圍至相交道路轉(zhuǎn)彎切線外3座井。沿線及路口如有雨污水預(yù)留井，測(cè)出管道的走向、管徑及管內(nèi)底標(biāo)高。

作業(yè)方法外業(yè)采用自制T形探測(cè)桿進(jìn)行外業(yè)探測(cè)，以井座為基點(diǎn)，依次量取井底、管內(nèi)底標(biāo)高、井座標(biāo)高，然后根據(jù)井座高程推算井底、管底、管徑等數(shù)據(jù)。雨污水流向根據(jù)外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)觀察結(jié)合井底、管底實(shí)際高程綜合判斷，井蓋位置視情況利用全站儀或者GPS-RTK測(cè)量；內(nèi)業(yè)按各管線中心坐標(biāo)進(jìn)行連線，并注明雨污水管線類(lèi)別，有預(yù)留管的注明預(yù)留管內(nèi)底標(biāo)高。

1.2.4 道路斷面測(cè)量

縱斷面：采用全站儀極坐標(biāo)法按設(shè)計(jì)中心線及規(guī)劃中心線中樁測(cè)量地面高程，地形變化處加密高程點(diǎn)。

橫斷面：寬度以設(shè)計(jì)中心線為基準(zhǔn)，兩側(cè)各測(cè)45 m，遇河岸、出入口及地形起伏處加測(cè)橫斷面。老路基等硬化過(guò)地面精度要求相對(duì)較高，宜采用全站儀極坐標(biāo)法施測(cè)；非硬化自然地貌斷面特征點(diǎn)精度要求相對(duì)略低，采用GPS斷面點(diǎn)放樣法，可快速準(zhǔn)確的采集斷面特征點(diǎn)。

1.2.5 河道橫斷面測(cè)量

河道橫斷面采用華測(cè)iBoatBMI智能無(wú)人測(cè)量船進(jìn)行水底高程數(shù)據(jù)采集，GPS信號(hào)弱時(shí)采用全站儀進(jìn)行平面定位測(cè)量。

沿線每條相交河道測(cè)量3個(gè)河床斷面，分別對(duì)應(yīng)道路規(guī)劃中線及兩側(cè)紅線位置，里程樁與道路中線保持一致，河床斷面以能清楚的反映河道邊坡及河底地形變化為原則。

1.2.6 沿線交叉路口散點(diǎn)標(biāo)高

沿線交叉路口散點(diǎn)標(biāo)高以方格網(wǎng)形式測(cè)注，中心線、快、慢車(chē)道邊緣處增加標(biāo)高點(diǎn)。

1.2.7 現(xiàn)狀橋梁細(xì)部標(biāo)高采集

現(xiàn)狀橋梁的伸縮縫、墩柱、橋臺(tái)位、橋面標(biāo)高、橋梁底標(biāo)高、各交叉口跨線橋梁底標(biāo)高(蓋梁底標(biāo)高)，采用水準(zhǔn)測(cè)量法或者三角高程測(cè)量方法采集。

2 質(zhì)量檢查

為了保證成果質(zhì)量，依據(jù)《測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》GB/T 24356-2009、《數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》GB/T 18316-2008及《上海市測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)實(shí)施細(xì)則》等相關(guān)規(guī)范，本次測(cè)量成果依次通過(guò)了作業(yè)部門(mén)的過(guò)程檢查和單位質(zhì)量管理部門(mén)的最終檢查，具體要求如下：

(1)過(guò)程檢查采用全數(shù)檢查，既逐單位成果進(jìn)行詳查，檢查出的錯(cuò)誤改正后通過(guò)復(fù)查再提交最終檢查。

(2)最終檢查采用全數(shù)檢查，涉及野外檢查項(xiàng)的采用抽樣檢查，樣本以外的實(shí)施內(nèi)業(yè)全數(shù)檢查。最終檢查不合格的單位成果退回處理并重新進(jìn)行最終檢查。

3 測(cè)量成果及評(píng)定

3.1 控制測(cè)量成果

本次工程控制測(cè)量共埋設(shè)平面及高程控制點(diǎn)41個(gè)，水準(zhǔn)引測(cè)路線22 km，部分控制測(cè)量成果見(jiàn)表3。

表3 部分控制測(cè)量成果表

3.2 碎部測(cè)量成果

碎部測(cè)量中，1:500數(shù)字化地形測(cè)量1.2 km2，雨污水管線測(cè)量19 km，河道斷面測(cè)量1.9 km，道路縱斷面測(cè)量7.5 km，道路橫斷面測(cè)量34 km。部分成果圖例見(jiàn)圖1～圖4所示。.

圖1 道路平面圖示例

圖2 雨污水平面圖示例

圖3 河道斷面圖示例

3.3 成果質(zhì)量評(píng)定

圖4 道路斷面圖示例

表3 斷面測(cè)量精度評(píng)價(jià)表

4 效益分析

道路改擴(kuò)建是城市交通類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)城市的發(fā)展有著非常積極的作用，本工程實(shí)施后，效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)環(huán)境效益。南蘆公路經(jīng)過(guò)宣橋、惠南等鎮(zhèn)域，是中部城鎮(zhèn)帶與北部區(qū)域(迪士尼方向)、東南區(qū)域(臨港方向)聯(lián)動(dòng)的主要交通通道，南蘆公路的改擴(kuò)建，進(jìn)一步支撐區(qū)域交通功能的提升，加快集鎮(zhèn)和農(nóng)村環(huán)境整治，有利于提升政府公共服務(wù)水平，完善生活宜居功能，

(2)社會(huì)效益。在江浙滬區(qū)域內(nèi)，國(guó)道G228是長(zhǎng)三角地區(qū)長(zhǎng)江入?？诰哂姓巍⒔?jīng)濟(jì)、交通等意義的國(guó)家公路，作為國(guó)道G228的組成部分，南蘆公路的改擴(kuò)建，有利于增加南北向國(guó)道的輻射面，提升上海東部交通發(fā)展條件，進(jìn)而增強(qiáng)杭州灣北岸的交通服務(wù)能力，有利于提升臨港地區(qū)交通疏解能力。

(3)經(jīng)濟(jì)效益。南蘆公路的改擴(kuò)建，將主動(dòng)承接周邊重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)域的產(chǎn)業(yè)溢出，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)承接功能；主動(dòng)對(duì)接沿線迪士尼主題樂(lè)園與野生動(dòng)物園等區(qū)域其它旅游景點(diǎn)，有利于加強(qiáng)旅游產(chǎn)品和服務(wù)配套，挖掘旅游資源和旅游節(jié)慶活動(dòng)，做大做強(qiáng)旅游度假功能。因此，南蘆公路的改擴(kuò)建將支撐區(qū)域交通功能提升，促進(jìn)中部城鎮(zhèn)帶轉(zhuǎn)型發(fā)展。

圖5 南蘆公路與中部城鎮(zhèn)帶的聯(lián)系示意圖

5 結(jié) 語(yǔ)

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其涉及到的道路改擴(kuò)建工程，關(guān)系著與城市規(guī)模相匹配的交通承載能力[10]，對(duì)城市的發(fā)展尤為重要。道路改擴(kuò)建工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，離不開(kāi)工程范圍內(nèi)大比例尺地形、斷面、雨污水管線等現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的獲取，須進(jìn)行相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)才能經(jīng)濟(jì)、合理、高質(zhì)量的完成測(cè)量工作。本次工程測(cè)量方案設(shè)計(jì)符合預(yù)期，取得了不錯(cuò)的工程效益。