校园测量控制网建设实例研究

2014-04-10汪耀武

三门峡职业技术学院学报 2014年1期

关键词：咸宁市咸宁控制点

汪耀武

（咸宁职业技术学院，湖北咸宁437100）

校园测量控制网建设实例研究

汪耀武

（咸宁职业技术学院，湖北咸宁437100）

以咸宁职业技术学院校园测量控制网建设为例，介绍了校园控制网建设的目的、过程和意义，重点研究了如何运用GPS、全站仪等测量仪器来建设一个与咸宁市测量控制网相衔接的校园测量控制网。

校园；测量控制网；建设

随着2012年咸宁职业技术学院土木工程系工程测量技术专业的开设，以及工学结合人才培养的深入开展，原有校园测量控制网无论在精度还是布局方面，都越来越不能满足教学的需要。测量技术的快速发展和新型测量仪器的不断涌现，也为新的校园测量控制网建设奠定了良好基础[1]。在测量控制网建设过程中，让工程测量技术专业学生全程参与，引导学生在真实的工作任务中学习，并进行考核评价。

一、建设目的

咸宁职业技术学院土木工程系开设有工程测量技术、建筑工程技术、工程造价、建筑工程管理等专业，这些专业群的建设都离不开测量，只是侧重点不一样而已，特别是工程测量技术专业，控制测量、导线测量、地形图测绘等实训课程的教学，都需要高精度的测量控制网。在新的校园测量控制网规划过程中，考虑到专业群建设的不同需要，拟运用现代先进测量技术，设计三级测量控制点覆盖整个校园，以满足不同专业不同层次的教学实训需要，并为学校今后的基础建设提供参考依据。

二、测区概况

学院占地面积1086亩，环境优美，丘陵地形，高差变化大，地形较为复杂。由于在前期校园测量控制网建设过程中，已经利用GPS静态测量，把咸宁市的测量控制网引进校园，建立了两个永久的测量控制点，并在这两个控制点基础上建设了控制网；但前期所建设的控制网由于存在精度较低、分布不合理，加之校区扩建和改造，很多控制点都已经被破坏等问题，故新的校园控制网的建设是在此前两个测量控制点的基础上进行的重新规划设计。

三、建设过程

（一）总体部署

测量控制网的布设需要因地制宜，既要利于布点，易于测量，还要便于教学[2]。校园测量控制网的重新建设，本身就是一个很好的任务载体，可以实施实地项目教学。借助于GPS、全站仪等测量工具，把咸宁市的平面和高程控制网引进校园，建立与咸宁市测量控制网相衔接的精度相对较高的测量控制网。考虑到校园面积较大、地形复杂，基于引进的咸宁市测量控制点，在全校范围内共设置了25个二级测量控制点，组成一个闭合导线，另设15个三级测量控制点，作为加密控制点。新的校园测量控制网就由42个测量控制点组成，控制整个校园，为土木工程系各专业的测量实训提供必要的条件。结合《GPS测量技术》、《数字测图技术》、《控制测量》等专业课程，工程测量技术专业学生全程参与建设过程，为便于对比，学生分成六个小组独立完成建设项目分解的每一个真实任务，教师全程进行指导和考核评价，作为专业课程实训成绩。

（二）场地布置

引进的两个控制点分别位于A字桥上和丹枫食堂附近，在这两个已知点的基础上，沿学院主要道路布设25个二级控制点，形成一个闭合导线，另设15个三级控制点，作为加密控制点，用于碎部测量。所有控制点都在混凝土地面上使用现浇混凝土标桩，中心为钢钉，并依次编号。

测量控制点的选择应保证相邻点位通视良好，间距不能超过300米，以便于进行导线测量。控制点位应选择靠近路侧，不易遭受破坏，不能影响交通，应便于安置仪器[3]。各导线边长应大致相等，控制点要有足够的密度，分布合理均匀，能控制整个校园。

（三）控制网施测

首级控制点根据咸宁市测量控制点进行引测，平面坐标使用静态GPS一级精度标准进行测量：各边长平均距离1KM，相邻点最小距离应为平均距离的1/2-1/3；最大距离应为平均距离的2-3倍；最弱边相对中误差在1/20000以内。

高程测量使用DS1数字水准仪按二等水准标准进行施测：使用因瓦尺视距≤50m，前后视距差≤1.0m，任一测站上前后视距累积差≤3.0m。

二级控制点平面坐标使用全站仪按一、二级导线精度要求进行边、角观测，平均边长200-300m，测距中误差≤±15mm，测角中误差≤±8″，测距相对中误差≤1/14000。高程坐标测量使用DS1数字水准仪按四等水准精度要求进行施测，使用因瓦尺视距≤100m，前后视距差≤5.0m，任一测站前后视距累积差≤10.0m[4]。

三级控制点点位比较集中而且间距较短，精度要求并不是很高，只要满足碎部测量要求即可。因此，三级控制点平面坐标全部采用全站仪数据采集方法直接进行引测，但要求盘左盘右观测得到的X和Y值限差不超过5mm。使用数字水准仪进行高程引测，闭合差≤±30mm。

（四）内业计算

使用测量平差软件对二级控制点测量成果数据进行平差处理，以提高精度。要求方位角闭合差≤16，导线全长相对闭合差≤1/10000；高程闭合差≤± 20[5]。三级控制点精度要求不高，其平面和高程坐标按简易平差方法进行处理即可。根据各组内业计算结果，选定闭合差最小的一组作为最终成果数据。

（五）成果整理

将最终成果数据粘贴至CASS软件，编辑后得到一份精度较高的校园控制网电子图，并运用EXCEL软件整理出一份包括控制点名称、坐标和高程的成果表。

四、效果意义

（一）项目体现了小区域的特色优势

重新规划建设的测量控制网，通过合理布设测量控制点，使其分布密度和点位形式最优化；通过分级建设，可以满足不同专业不同层次学生实训需要。采用GPS、数字水准仪、全站仪等先进的测量技术，建设一个高水平的校园测量控制网，一级控制网与咸宁市测量控制网相衔接，所以也可以用于科研与社会服务，并能够为以后校园的改建和扩建提供数据资料。根据建成的测量控制网，土木工程系师生共同完成了整个校园的地形图测绘工作，培养学生的同时也为学院的发展做出了一定的贡献。

（二）取得的经验总结

1.控制点位的选择应符合技术设计要求，并有利于运用其他测量手段进行扩展与联测，并且至少应有1个以上的通视方向；点位选择在稳定坚固易于长期保存并且视野开阔的地方。利用GPS进行测量时被测卫星的地平高度角应大于15°，要远离高压线及大功率无线电发射源，以免施测时受到干扰。

2.运用数字水准仪进行高程引测时，每测段的往测和返测的测站数应为偶数。由往测转向返测时，两根标尺应互换位置。

3.测距边的长度宜保持在各等级控制网平均边长（1±30%）的范围，并考虑仪器的最佳测程。

[1]王宏俊，董丽君.建筑工程测量[M].南京：东南大学出版社，2010.

[2]中国技术监督局.工程测量规范（GB50026-93）[S].北京：中国计划出版社，1993.

[3]李巨栋，甘翔云.校园测量控制网数字化建设项目的规划与实施[J].大众科技，2009（8）：98-99.

[4]刘经南，刘晖.连续运行卫星定位服务系统—城市空间数据的基础设施[J].武汉大学学报（信息科学版），2003（3）：259-264.

[5]刘晖.深圳市连续运行卫星定位服务系统的建立与试验[J].测绘通报，2003（9）：33-36.

（责任编辑倪玲玲）

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：1671-9123（2014）01-0053-02