北川地震遗址测量中的问题与处理方法

李玉宝，罗家望，安静

(西南科技大学，四川绵阳 621010)

北川地震遗址测量中的问题与处理方法

李玉宝∗，罗家望，安静

(西南科技大学，四川绵阳 621010)

在2008年5·12汶川大地震中，北川县城是受灾最严重的地方之一。为纪念数以万计的遇难者，国家正规划建设北川地震博物馆，以保护地震遗址。笔者有幸参与了地震遗址测量工作，在此谨就测量过程中的一些特殊问题及其处理方法，作简要论述。

512地震；北川县城；地震遗址保护；现状测量

1 概 述

北川县位于四川盆地西北部边缘，县城四面环山、一面临水，震前是一个风景秀丽、民风淳朴的小城。

2008年5·12大地震中，北川县城受到了毁灭性的破坏。山体崩塌掩埋了最繁华的街区，其余地方建筑物部分完全倒塌，没有倒塌的也严重倾斜或者因底层坍塌而整体下坠。2008年9月，又遭遇了重大泥石流灾害，使城区南部地震后滑坡体堆积区原始地形、地貌受到极大破坏，如图1所示。

北川灾后重建和地震遗址保护工作受到党和国家领导的高度关注，是一个举世瞩目的建设项目。地震遗址测量工作的目的是为规划、设计北川地震博物馆，保护地震遗址提供基础测绘资料，测量范围是受灾最严重的县城城区和著名北川中学所在的任家坪。

图1 原北川县城现状纵览

2 控制测量

鉴于GPS技术高精度、高效率的显著经济技术优势，控制测量采用GPS技术实施，各控制点之间施测四等水准，以保证其相对高程精度。顾及到测绘资料的综合利用，测量工作不允许采用独立坐标系统。由于测区及附近地区没有可使用的国家高级控制点，为此，采用的方法是:以双频GPS接收机分两个时段观测，并下载四川省测绘局灾后建设的连续跟踪基准站同步观测数据与已知坐标，按长基线平差方法解算出起算数据。实际工作上，使用了3个连续跟踪基准站数据，解算出4个起算点。3个基准站与起算点距离较为均匀，大约为45 km。全部位于105°投影带内，如图2所示。

图2 起算数据解算网图

控制网共设26个点，观测采用9台接收机静态同步进行，两测段间公共点不少于两个，使控制网构成三角网型。高程部分采用电子水准仪，按四等水准测量规范要求进行，获得测区内控制点间精确高差。

平差以4个起算点作固定点约束平差，结果最弱边相对中误差1∶25 000，最弱点中误差为6 mm。高程拟合4个点残差近似为0，高程中误差最大值13 mm。上述数据表明，用连续跟踪基准站同步观测数据解算的起算点，与GPS控制网兼容性很好，取得了很高的精度。

3 地形测量

3.1 测量方法与侧重点

(1)测量方法

地形测量采用GPS RTK与全站仪相结合的全数字化方法采集野外数据、计算机内业编辑成图的作业模式完成。GPS RTK主要用于滑坡体堆积和泥石流冲积区域，环绕城区的湔江河岸等开阔地带的空间数据采集，而全站仪则用于城区地貌、地物的空间位置数据采集。由于城区建筑物损毁严重，如图3所示，出于安全考虑不允许作业人员靠近，及山体滑坡区域非常陡峭而人员无法到达，相应的地形数据采集工作采用全站仪免棱镜测量模式完成。

图3 严重损坏的建筑物

(2)侧重点

测量工作在遵循国家基本技术规范的基础上，必须综合考虑测绘成果用途和测区特殊性两方面因素，灵活运用现代技术手段，才能优质、高效地完成。基于上述原则，本测量项目侧重点为:

①地形图是用于地震遗址保护规划设计工作，其特点决定了绝大部分测量区域不会开展建设工作；另一方面，测区内建筑物严重损毁，大多数未倒塌的建筑物已经严重倾斜，其轮廓点底部和顶部投影错位达数十厘米以上。因此，地貌、地物测量，在精度要求方面不必刻板执行规范。

②山体滑坡范围，滑坡体堆积、泥石流冲积区域是地震遗址的重要组成部分，必须准确测定其范围和堆积体形态，如图4所示。

图4 地震引起的山体滑坡

③作为供人们参观、悼念的地震遗址，诸如公车交通站点、医疗点、休息点等公共服务设施是必要的。在不破坏地震后原貌的前提下，这些设施只能利用现存的空地建设。北川县城本是山区小城，地势狭窄，因此为数不多的几处待建的空地及其周边的损毁建筑物，是测绘的重要内容，必须精确测量。

④损毁建筑物是地震遗址最重要的内容，因此要测绘每一栋未完全倒塌的建筑物，并标注其原所有单位名称及现有楼层数(许多建筑物底层塌陷，现有楼层比震前楼层低一层)。

⑤街道现状是规划设计地震遗址保护的重要资料，因此必须准确测量。测量内容除通常的要素外，还包括被倒塌建筑物阻塞的范围、山体滑坡滚落在道路上的巨石等。

3.2 特殊问题与处理措施

测区地形本身较复杂，加上地震后产生的滑坡、滚石，泥石流冲积产生的散落建筑物堆积体，沟壑、倒塌建筑物废墟、尚未倒塌但歪斜严重的建筑物、折断的桥梁、隆起错位形成数十厘米以上高差的路面、被倒塌建筑物阻塞的街道、底层垮塌的楼房、被滑坡体掩埋的学校等特殊地貌、地物，因而测量工作存在许多值得研究的问题。鉴于有些地貌、地物，现行图式、图例不能表达，处理问题的基本原则是测定范围，直接采用文字注记说明。结合实际情况，具体处理方法简述如下:

(1)滑坡区、滑坡体堆积区、泥石流冲积区测量，采用RTK结合免棱镜全站仪测其边界及高程值，用地类界圈注其范围，等高线表示其地形特征，并加注文字说明。

(2)严重倾斜未倒塌的建筑物，外业测量以底部轮廓测量为准。考虑到测量人员的安全，采用免棱镜非接触测量。测量结果只取平面位置，高程注记按路面棱镜测量值注记。对底层垮塌的楼房做楼层标注时按现有楼层。

(3)被滑坡体掩埋的学校、单位、公司等测量所在地现状，以文字注记原单位名称。将散落的建筑物堆积体，倒塌的建筑物废墟用地类界圈注范围，并以文字说明，不注记高程。

(4)折断的桥梁，不仅要测量出现存的部分，还要测量出垮塌部分，用地类界圈注垮塌范围，加以文字注记。

(5)被倒塌建筑物，滑坡体堆积物阻塞的道路，测出其覆盖区域边界。并且文字注记；道路上的巨石采用同样的方法表示。

4 小 结

数字化地形测量工作的理论与方法已经相当成熟，但是北川地震遗址测量有其独有的特殊性。测量工作必须不循常规，在深入分析设计工作对测绘成果具体要求的基础上，灵活运用先进技术，才能优质高效的完成工作。

[1] 纪勇，周建郑.数字测图技术应用教程[M].郑州:黄河水利出版社，2008

[2] 李玉宝，曹智翔，余代俊等.大比例尺数字化测图技术[M].成都:西南交通大学出版社，2006

[3] 将辉，潘庆林，刘三枝.数字化测图技术及应用[M].北京:国防工业出版社，2006

The Problems and Solutions of Earthquake Ruins Measuring in Beichuan

Li YuBao，Luo JiaWang，An Jing
(Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010)

In 2008.512 Wenchuan earthquake，the Beichuan county is one of the worst－hit places.To commemorate the tens of thousands of victims，the government is planning and construction Beichuan earthquake ruins museum.The authors have participated in the earthquake ruins measurements，This paper discusses the existing problems，and puts forward some methods to solve them.

512 Wenchuan earthquake；Beichuan county；earthquake ruins；Surveying and mapping

1672－8262(2011)01－127－03

P217

B

2010—07—05

李玉宝(1956—)，男，高级工程师，长期从事控制测量、工程测量教学与研究。