曹晏維

（甘肅省水利水電勘測設(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，但基本都在山頂行走。從現(xiàn)狀庫尾到擬擴(kuò)容后庫尾有六座小橋可供來回通行，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。面對十米多高的叢林藤條，兩、三米高的雜草荊棘，加上庫尾眾多的水田、魚塘，給野外測繪作業(yè)帶來很大困難。

完成測繪內(nèi)容及工作量（如表1所示）：

表1 完成測繪內(nèi)容及工作量

1.已有資料評價利用

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)過檢查JC02－JC03測定邊長為353．777m，坐標(biāo)反算邊長353．781m，邊長相對精度1∶88445，規(guī)范規(guī)定三等GNSS最弱邊相對中誤差1∶80000，所以起算點(diǎn)符合規(guī)范要求。

經(jīng)過施測原水庫高程系統(tǒng)比1985國家高程基準(zhǔn)低6m，為了保證與水庫原勘測設(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高程測量值為625．147m，差值0．031m，《水利水電工程測量規(guī)范》表5．1．1規(guī)定三等、四等、五等光電測距三角高程五等及以上等級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國家大地坐標(biāo)系，中央子午線108°。選用JC02 2000國家大地坐標(biāo)為起算點(diǎn)，JC02－JC07為起算方位角，測區(qū)平均經(jīng)度107°30′，投影到590m高程面的測區(qū)工程坐標(biāo)系。

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

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

2.技術(shù)依據(jù)

（1）《水利水電工程測量規(guī)范》SL197－2013；

（2）《國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)金釵堰水庫改擴(kuò)建工程勘測委托書》；

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

3.主要技術(shù)問題和處理方法

3.1 庫尾控制點(diǎn)加密方法

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

表2 五等RTK平面控制點(diǎn)測量主要技術(shù)要求

表3 圖根RTK控制點(diǎn)測量主要技術(shù)要求

3.2 庫區(qū)地形圖測繪思路

地形圖測繪采用RTK碎部點(diǎn)測量法，由于受測區(qū)地形條件及地物條件限制，碎部特征點(diǎn)采集密度不夠；對測區(qū)內(nèi)耕地、果園、道路、管線、居民地、廟宇等地物進(jìn)行了完整測繪；對測區(qū)灌木林、疏林地、長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)測繪并現(xiàn)場繪制特征點(diǎn)草圖。

4.平面控制網(wǎng)質(zhì)量分析

GNSS觀測原始數(shù)據(jù)采用南方GNSS數(shù)據(jù)處理軟件，測站點(diǎn)屬性編輯、基線解算及網(wǎng)平差（無約束平差、約束平差）等數(shù)據(jù)處理過程均采用南方測繪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)下無約束平差和在2000國家大地坐標(biāo)系下的約束平差，以及測區(qū)平均經(jīng)度為107°30′，測區(qū)平均高程面為590m的工程面平差。

4.1 基線解算方法

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)基線殘差分布，剔除周跳跳變影響的基線部分，使基線閉合差滿足限差要求。

4.2 GNSS網(wǎng)平差計(jì)算

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

4.3 平差計(jì)算結(jié)果分析

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

表4 590m高程面GPS邊長與全站儀邊長比較

通過綜上精度驗(yàn)證和邊長比較分析，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

四等三角高程測量時，對三角高程邊長進(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；高差路線閉合差＝－7．1mm；限差＝±66．3mm；在限差之內(nèi)，四等網(wǎng)路線長度＝11．01km。

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

表5 不同測段的高差檢核結(jié)果

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

6.地形圖質(zhì)量保證措施

對于測區(qū)1∶500、1∶2000地形圖，測圖方法采用全站儀極坐標(biāo)法和GNSS動態(tài)測量（RTK）在野外采集坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)。全站儀對中允許偏差為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)過程中和結(jié)束前，應(yīng)對定向方位進(jìn)行檢查。每測站重復(fù)觀測2－3個地形點(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測圖時，基站的有效作業(yè)半徑均小于5km。作業(yè)開始前和結(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。不同流動站分區(qū)作業(yè)時，測出界線外圖上5mm。對于測區(qū)居民房屋輪廓以墻基為主，送電線路、通信線路和架設(shè)在地面上或其中一段埋在地下的管道，都測繪入圖。地下的線路或管線在圖上以虛線表示。凡面積在圖上大于1cm2且有經(jīng)濟(jì)價值的土質(zhì)植被均用地類界繪出范圍。農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物地，對經(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)生長多種植物時，圖上配置符號為主要植物符號。外業(yè)、內(nèi)業(yè)嚴(yán)格按照《水利水電工程測量規(guī)范》、地形圖圖式進(jìn)行作業(yè)，成圖采用CASS9．1測圖系統(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，對觀測記錄手簿、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，對外業(yè)進(jìn)行測量工程總量10%的抽檢。內(nèi)業(yè)檢核細(xì)致，計(jì)算準(zhǔn)確無誤，成果質(zhì)量可靠。平高控制測量各項(xiàng)精度滿足勘測設(shè)計(jì)階段的精度要求，并按要求提供了各項(xiàng)成果。對于測區(qū)1∶500、1∶2000地形圖進(jìn)行外業(yè)實(shí)測檢查，檢查平面點(diǎn)20個，平面位置誤差±0．09m。檢查高程點(diǎn)20個，高程誤差為±0．13m。其測圖表示方法正確，地物取舍得當(dāng)。各項(xiàng)精度能滿足相應(yīng)比例尺精度要求。

7.斷面圖質(zhì)量分析

對于建筑物斷面而言，三條壩軸線縱斷、最大橫斷面現(xiàn)場實(shí)測，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)場沒有實(shí)測。對于圖截的線路利用Excel進(jìn)行樁號、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。對于斷面記錄、計(jì)算和成圖要100%的進(jìn)行校核。對于地質(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、高程計(jì)算，并繪制斷面圖。

8.結(jié)束語

本次作業(yè)測區(qū)植被十分茂盛，如果按照傳統(tǒng)RTK測圖，耗費(fèi)時間較長，作業(yè)強(qiáng)度大。在以后作業(yè)時可提前雇傭民工按照山梁與溝道格網(wǎng)狀的削枝、割草使測量人員能夠進(jìn)入這些特征部位測量。在初步設(shè)計(jì)階段作業(yè)時，盡量選擇在冬季作業(yè)，可以提前在測區(qū)修出人工小路，方便進(jìn)行更細(xì)致測繪。作業(yè)嚴(yán)格按照《水利水電工程測量規(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，觀測方法規(guī)范，觀測記錄完整；計(jì)算過程嚴(yán)謹(jǐn)，計(jì)算結(jié)果正確。地形圖測繪圖面清晰、圖形線劃連續(xù)光滑、清晰，粗細(xì)符合規(guī)定，名稱注記正確、位置合理、字體、字號、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)抽檢無重大質(zhì)量問題，各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求。