曹晏維

（甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司， 甘肅 蘭州 730000）

0.概述

金釵堰水庫(kù)位于重慶市涪陵區(qū)清溪、南沱兩鎮(zhèn)分界處，距涪陵城區(qū)30km，北鄰南沱鎮(zhèn)，南接羅云鄉(xiāng)，東連湛普鎮(zhèn)，西靠清溪鎮(zhèn)。測(cè)區(qū)壩址位于白洞溪上游峽谷中，介于清溪鎮(zhèn)廟梁村與南沱鎮(zhèn)牛角塘村之間，兩岸有村村通道路穿過(guò)，但基本都在山頂行走。從現(xiàn)狀庫(kù)尾到擬擴(kuò)容后庫(kù)尾有六座小橋可供來(lái)回通行，它們分別在朱家塘、高坎堰、上壩、豐收村、回龍灣、斷橋村。測(cè)區(qū)雨水充沛，植被茂盛。通行極其困難，通視條件也很差。面對(duì)十米多高的叢林藤條，兩、三米高的雜草荊棘，加上庫(kù)尾眾多的水田、魚(yú)塘，給野外測(cè)繪作業(yè)帶來(lái)很大困難。

完成測(cè)繪內(nèi)容及工作量（如表1所示）：

表1 完成測(cè)繪內(nèi)容及工作量

1.已有資料評(píng)價(jià)利用

1.1 起算資料可靠性分析

本次平面、高程起算點(diǎn)采用重慶市地理信息中心CORS解算點(diǎn)作為平、高起算點(diǎn)，布設(shè)四等GNSS網(wǎng)。經(jīng)過(guò)檢查JC02－JC03測(cè)定邊長(zhǎng)為353．777m，坐標(biāo)反算邊長(zhǎng)353．781m，邊長(zhǎng)相對(duì)精度1∶88445，規(guī)范規(guī)定三等GNSS最弱邊相對(duì)中誤差1∶80000，所以起算點(diǎn)符合規(guī)范要求。

經(jīng)過(guò)施測(cè)原水庫(kù)高程系統(tǒng)比1985國(guó)家高程基準(zhǔn)低6m，為了保證與水庫(kù)原勘測(cè)設(shè)計(jì)資料的系統(tǒng)一致性，減少不必要的浪費(fèi)，所以這次高程系統(tǒng)采用原高程基準(zhǔn)。以JC02高程為起算高程，按四等三角高程閉合線(xiàn)路平差后JC03高程為625．116m，而大地水準(zhǔn)面精化模型的GNSS高程測(cè)量值為625．147m，差值0．031m，《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》表5．1．1規(guī)定三等、四等、五等光電測(cè)距三角高程五等及以上等級(jí)GNSS高程，最弱點(diǎn)高程中誤差允許值為h／20即5cm。所以高程起算點(diǎn)符合規(guī)范要求。

1.2 已有資料的利用

（1）平面起算資料。采用重慶市地理信息中心CORS解算點(diǎn)JC02、JC03作為起算點(diǎn)，坐標(biāo)系統(tǒng)為2000國(guó)家大地坐標(biāo)系，中央子午線(xiàn)108°。選用JC02 2000國(guó)家大地坐標(biāo)為起算點(diǎn)，JC02－JC07為起算方位角，測(cè)區(qū)平均經(jīng)度107°30′，投影到590m高程面的測(cè)區(qū)工程坐標(biāo)系。

（2）高程起算資料。經(jīng)過(guò)計(jì)算重慶市地理信息中心CORS精化高程面解算的JC02高程（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)高程）與原水庫(kù)特征點(diǎn)復(fù)核后，比原水庫(kù)高程高6m。所以本次采用JC02 1985國(guó)家高程基準(zhǔn)減去6m，作為本次作業(yè)高程起算點(diǎn)，高程與原水庫(kù)高程系統(tǒng)保持一致。

（3）1∶10000地形圖。收集到重慶市測(cè)繪院2015年繪制：2000國(guó)家大地坐標(biāo)系、1985國(guó)家高程基準(zhǔn)1∶100000地形圖3幅，編號(hào)依次為“H48G053089、H48G053090、H48G054089”。用來(lái)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)和測(cè)區(qū)淹沒(méi)范圍估算。

2.技術(shù)依據(jù)

（1）《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》SL197－2013；

（2）《國(guó)家基本比例尺地圖圖式第1部分1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖圖式》GB/T20257．1－2007；

（3）《重慶市涪陵區(qū)金釵堰水庫(kù)改擴(kuò)建工程勘測(cè)委托書(shū)》；

（4）《重慶市涪陵區(qū)金釵堰水庫(kù)改擴(kuò)建工程技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)》。

3.主要技術(shù)問(wèn)題和處理方法

3.1 庫(kù)尾控制點(diǎn)加密方法

規(guī)劃階段從1∶10000地形圖推算的庫(kù)容面積也隨之變大，測(cè)圖范圍向規(guī)劃庫(kù)尾方向延伸了約1．9km。延伸部分采用RTK平面控制點(diǎn)測(cè)量進(jìn)行圖根加密。經(jīng)計(jì)算加密點(diǎn)JC05、JC07之間邊長(zhǎng)288．051m，兩次變換基站后所測(cè)得點(diǎn)位中誤差均小于±5cm。庫(kù)尾首級(jí)控制采用五等二級(jí)RTK平面控制精度，次級(jí)控制采用圖根RTK平面控制精度，遵循《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》SL197－2013中表4．2．4－2、表4．2．4－3主要技術(shù)要求，五等RTK平面控制點(diǎn)測(cè)量主要技術(shù)要求（如表2所示），圖根RTK控制點(diǎn)測(cè)量主要技術(shù)要求（如表3所示）：

表2 五等RTK平面控制點(diǎn)測(cè)量主要技術(shù)要求

表3 圖根RTK控制點(diǎn)測(cè)量主要技術(shù)要求

3.2 庫(kù)區(qū)地形圖測(cè)繪思路

地形圖測(cè)繪采用RTK碎部點(diǎn)測(cè)量法，由于受測(cè)區(qū)地形條件及地物條件限制，碎部特征點(diǎn)采集密度不夠；對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)耕地、果園、道路、管線(xiàn)、居民地、廟宇等地物進(jìn)行了完整測(cè)繪；對(duì)測(cè)區(qū)灌木林、疏林地、長(zhǎng)蒿草地等植被覆蓋率高，通行條件困難的區(qū)域，進(jìn)行了特征點(diǎn)測(cè)繪并現(xiàn)場(chǎng)繪制特征點(diǎn)草圖。

4.平面控制網(wǎng)質(zhì)量分析

GNSS觀測(cè)原始數(shù)據(jù)采用南方GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，測(cè)站點(diǎn)屬性編輯、基線(xiàn)解算及網(wǎng)平差（無(wú)約束平差、約束平差）等數(shù)據(jù)處理過(guò)程均采用南方測(cè)繪GNSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行作為檢核計(jì)算。最終成果采用科傻GNSS數(shù)據(jù)平差軟件進(jìn)行平差，包括在WGS84系統(tǒng)下無(wú)約束平差和在2000國(guó)家大地坐標(biāo)系下的約束平差，以及測(cè)區(qū)平均經(jīng)度為107°30′，測(cè)區(qū)平均高程面為590m的工程面平差。

4.1 基線(xiàn)解算方法

采用南方GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，嚴(yán)格設(shè)置采樣間隔15s，衛(wèi)星截止高度角15°，根據(jù)基線(xiàn)殘差分布，剔除周跳跳變影響的基線(xiàn)部分，使基線(xiàn)閉合差滿(mǎn)足限差要求。

4.2 GNSS網(wǎng)平差計(jì)算

利用合格的基線(xiàn)，帶入已知點(diǎn)坐標(biāo)，各項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)都符合四等GNSS網(wǎng)的要求，網(wǎng)平差成果滿(mǎn)足本階段勘測(cè)任務(wù)書(shū)以及技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)要求，具體平差結(jié)果體現(xiàn)在GNSS網(wǎng)平差報(bào)告中。

4.3 平差計(jì)算結(jié)果分析

經(jīng)計(jì)算，2000國(guó)家大地坐標(biāo)系四等網(wǎng)最弱點(diǎn)JC07點(diǎn)位中誤差為1．44cm；JC05－JC07最弱邊相對(duì)誤差為1/134000。測(cè)區(qū)工程坐標(biāo)系四等網(wǎng)最弱點(diǎn)JC07點(diǎn)位中誤差為±0．38cm；JC05－JC07最弱邊相對(duì)誤差為1/100000。根據(jù)《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》表4．1．2最弱相鄰點(diǎn)點(diǎn)位允許中誤差、表4．2．1最弱邊相對(duì)中誤差規(guī)定。同時(shí)，在平面控制測(cè)量過(guò)程中，選取了投影到590m高程面的測(cè)區(qū)工程坐標(biāo)系。590m高程面GPS邊長(zhǎng)與全站儀邊長(zhǎng)比較、分析與驗(yàn)證結(jié)果（如表4所示）：

表4 590m高程面GPS邊長(zhǎng)與全站儀邊長(zhǎng)比較

通過(guò)綜上精度驗(yàn)證和邊長(zhǎng)比較分析，工程平面控制網(wǎng)布設(shè)合理，驗(yàn)算項(xiàng)目完整、方法正確，數(shù)據(jù)平差和精度評(píng)定中各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求，能充分運(yùn)用到工程項(xiàng)目中。以上兩套坐標(biāo)系統(tǒng)均可以滿(mǎn)足規(guī)范要求。

5.高程控制網(wǎng)質(zhì)量情況

四等三角高程測(cè)量時(shí)，對(duì)三角高程邊長(zhǎng)進(jìn)行了溫度、氣壓、大氣折光、加常數(shù)、乘常數(shù)及地球曲率等改正。網(wǎng)平差計(jì)算采用南方平差易軟件進(jìn)行平差計(jì)算。高程控制網(wǎng)采用JC02為基點(diǎn)，采用三角高程閉合線(xiàn)路。高程網(wǎng)采用南方平差易平差。經(jīng)計(jì)算每千米高差中誤差＝±2．15mm；高差路線(xiàn)閉合差＝－7．1mm；限差＝±66．3mm；在限差之內(nèi)，四等網(wǎng)路線(xiàn)長(zhǎng)度＝11．01km。

經(jīng)利用四等水準(zhǔn)測(cè)量高差對(duì)不同測(cè)段的高差進(jìn)行檢核，結(jié)果（如表5所示）：

表5 不同測(cè)段的高差檢核結(jié)果

綜上分析，高程控制布設(shè)合理、施測(cè)方法得當(dāng)，起始點(diǎn)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)采集及處理正確，精度評(píng)定值和高差比較值符合規(guī)范要求。可以滿(mǎn)足《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》四等三角高程測(cè)量精度要求。

6.地形圖質(zhì)量保證措施

對(duì)于測(cè)區(qū)1∶500、1∶2000地形圖，測(cè)圖方法采用全站儀極坐標(biāo)法和GNSS動(dòng)態(tài)測(cè)量（RTK）在野外采集坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)。全站儀對(duì)中允許偏差為5mm，儀器高和棱鏡高允許偏差為1cm。選擇較遠(yuǎn)的控制點(diǎn)為定向點(diǎn)，并施測(cè)另一通視控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程作為檢核。檢核點(diǎn)的平面位置允許較差為圖上0．2mm，高程允許較差為五分之一基本等高距。作業(yè)過(guò)程中和結(jié)束前，應(yīng)對(duì)定向方位進(jìn)行檢查。每測(cè)站重復(fù)觀測(cè)2－3個(gè)地形點(diǎn)或地物重合點(diǎn)，平面均小于圖面的0．6mm，高程均小于三分之一基本等高距。RTK測(cè)圖時(shí)，基站的有效作業(yè)半徑均小于5km。作業(yè)開(kāi)始前和結(jié)束后均進(jìn)行已知點(diǎn)檢查，檢核點(diǎn)的平面位置較差均小于圖上0．2mm，高程較差均小于五分之一基本等高距。不同流動(dòng)站分區(qū)作業(yè)時(shí)，測(cè)出界線(xiàn)外圖上5mm。對(duì)于測(cè)區(qū)居民房屋輪廓以墻基為主，送電線(xiàn)路、通信線(xiàn)路和架設(shè)在地面上或其中一段埋在地下的管道，都測(cè)繪入圖。地下的線(xiàn)路或管線(xiàn)在圖上以虛線(xiàn)表示。凡面積在圖上大于1cm2且有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的土質(zhì)植被均用地類(lèi)界繪出范圍。農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物地，對(duì)經(jīng)常輪換種植作物的地塊只按水田和旱地區(qū)分表示。同一地段內(nèi)生長(zhǎng)多種植物時(shí)，圖上配置符號(hào)為主要植物符號(hào)。外業(yè)、內(nèi)業(yè)嚴(yán)格按照《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》、地形圖圖式進(jìn)行作業(yè)，成圖采用CASS9．1測(cè)圖系統(tǒng)編輯成圖。為了保證成果質(zhì)量，檢查驗(yàn)收是在小組自查的基礎(chǔ)上，由檢查員組織檢查驗(yàn)收，對(duì)觀測(cè)記錄手簿、地形圖內(nèi)業(yè)圖面以及整飾檢查、地形圖野外巡視等進(jìn)行了100%檢查，對(duì)外業(yè)進(jìn)行測(cè)量工程總量10%的抽檢。內(nèi)業(yè)檢核細(xì)致，計(jì)算準(zhǔn)確無(wú)誤，成果質(zhì)量可靠。平高控制測(cè)量各項(xiàng)精度滿(mǎn)足勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的精度要求，并按要求提供了各項(xiàng)成果。對(duì)于測(cè)區(qū)1∶500、1∶2000地形圖進(jìn)行外業(yè)實(shí)測(cè)檢查，檢查平面點(diǎn)20個(gè)，平面位置誤差±0．09m。檢查高程點(diǎn)20個(gè)，高程誤差為±0．13m。其測(cè)圖表示方法正確，地物取舍得當(dāng)。各項(xiàng)精度能滿(mǎn)足相應(yīng)比例尺精度要求。

7.斷面圖質(zhì)量分析

對(duì)于建筑物斷面而言，三條壩軸線(xiàn)縱斷、最大橫斷面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，溢洪道、導(dǎo)流洞、泄洪洞、引水洞縱橫斷面都從1∶500地形圖截取，現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有實(shí)測(cè)。對(duì)于圖截的線(xiàn)路利用Excel進(jìn)行樁號(hào)、高程的計(jì)算，并生成繪圖軟件使用的數(shù)據(jù)文件。采用計(jì)算機(jī)輔助制圖，利用斷面圖繪圖程序直接成圖。對(duì)于斷面記錄、計(jì)算和成圖要100%的進(jìn)行校核。對(duì)于地質(zhì)斷面而言，地質(zhì)斷面從1∶500、1∶2000地形圖截取，利用Excel進(jìn)行樁號(hào)、高程計(jì)算，并繪制斷面圖。

8.結(jié)束語(yǔ)

本次作業(yè)測(cè)區(qū)植被十分茂盛，如果按照傳統(tǒng)RTK測(cè)圖，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，作業(yè)強(qiáng)度大。在以后作業(yè)時(shí)可提前雇傭民工按照山梁與溝道格網(wǎng)狀的削枝、割草使測(cè)量人員能夠進(jìn)入這些特征部位測(cè)量。在初步設(shè)計(jì)階段作業(yè)時(shí)，盡量選擇在冬季作業(yè)，可以提前在測(cè)區(qū)修出人工小路，方便進(jìn)行更細(xì)致測(cè)繪。作業(yè)嚴(yán)格按照《水利水電工程測(cè)量規(guī)范》，GNSS網(wǎng)型布設(shè)合理，點(diǎn)位埋設(shè)合理，起算點(diǎn)選擇合理，起算數(shù)據(jù)正確，儀器性能良好，觀測(cè)方法規(guī)范，觀測(cè)記錄完整；計(jì)算過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算結(jié)果正確。地形圖測(cè)繪圖面清晰、圖形線(xiàn)劃連續(xù)光滑、清晰，粗細(xì)符合規(guī)定，名稱(chēng)注記正確、位置合理、字體、字號(hào)、字向符合規(guī)定。圖面配置、圖廓內(nèi)外整飾均符合規(guī)定。提交資料齊全、完整；根據(jù)抽檢無(wú)重大質(zhì)量問(wèn)題，各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。