常州市域二等水准网的设计与实现

摘 要：文章主要阐述了常州市域二等水准测量的必要性及设测过程中的组织管理、数据的平差处理、精度统计、质量检查的工作。

关键词：二等水准；测设；管理；精度统计；质量检查

1 概述

1.1 测区概况

常州地处江苏省苏南中部，与无锡市、宜兴市、丹阳市、扬中市、江阴市接壤，并与上海、南京两大都市等距相望。常州是一座有着悠久历史的文化古城，测区现辖溧阳市和金坛、武进、新北、天宁、钟楼、戚墅堰六个行政区，总面积约4383平方公里，年末常住人口459.2万人。该测区气候属海洋性季风气候，四季分明、雨量充沛、平均气温15.4℃、无霜期为225天、雨季集中在5-6月份，为梅雨季节，阴雨天气为15-30天左右。

1.2 完成的主要工作量

首先对原有的水准点进行踏勘，依据踏勘情况，精心设计了较为合理的水准作业路线。本项目测设二等水准路线长单程计1589公里，往返计3178公里。

1.3 生产组织情况

本项目投入管理人员和作业人员共计40人。其中技术人员32人组成8个二等水准作业组。从2014年7月开始收集资料和进行技术设计、踏勘、选点与埋石，2014年9月开始对所用水准仪、水准标尺按规范进行了规定项目的检查与校正。

本项目共投入精密水准仪8台，因瓦条码尺8幅，电脑10台，打印机3台，绘图仪1台。测量仪器均经江苏省测绘产品质量监督检验站检定合格，并在有效使用周期内。

1.4 已有资料利用情况

国家、省施测的常州市域内的一、二等水准点，部分点位稳定、完好。

2 技术设计依据

（1）《国家一、二等水准测量规范》GB/T12897-2006；（2）《城市测量规范》CJJ/T8-2011；（3）《测绘成果质量检查与验收》GB/T 24356-2009；（4）经批准的项目技术设计书。

3 选点埋石与作业方法

3.1 外业观测工作

3.1.1 观测执行的主要技术要求

（1）二等水准观测视线长度、前后视距、视线高度按表1规定执行。（单位为：米）

表1

（2）二等水准测站观测限差执行如下规定：基辅分划读数之差0.4mm， 基辅分划所测高差之差0.6mm，检测间歇点高差之差1.0mm，上下丝读数平均值与中丝读数之差3.0mm。

对于数字水准仪同一标尺两次读数差未设限差，两次读数所测高差之差执行基辅分划所测高差之差的限差。测站观测误差超限，在本站发现后立即进行了重测。

（3）往返测高差不符值、环闭合差和检测高差之差的限差执行了表2的规定。（单位：毫米）

表2

3.1.2 二等水准观测

外业观测自2014年9月21日开始至2014年11月27日结束，外业观测工作严格按照“规范”和“设计书”执行。观测前先把仪器开箱置于阴凉处20分钟后才进行数据观测，观测时严格整平，标尺采用外力支撑，使标尺圆气泡严格居中，读数时准确照准，数字水准仪观测顺序为：往返测奇数站为：后-前-前-后，往返测偶数站为：前-后-后-前。每测段的往测或返测均为偶数站。整个水准网各水准点间均有道路相通，观测路段都为沥青或水泥路面。二等水准观测间歇与检测按规范作业。外业观测数据记录采用电子记录。按现行作业标准CH/T2004-1999和CH/T2006-1999开发二等水准测量外业记录程序，使用移动端记录。

3.2 外业资料概算与平差计算

3.2.1 外业资料检查与整理

每天测量工作结束或测段测量工作结束后，外业对以下资料进行了整理、计算和检查：外业手簿的计算、外业高差与概略高程表的编算、往返测高差不符值及每千米水准测量偶然中误差的计算、附合路线环线闭合差的计算以及每千米水准测量全中误差的计算。

3.2.2 水准网平差计算

平差计算采用武汉大学研制的“Cosalevel水准测量控制网平差系统”进行平差计算。以经过各项改正后的测段高差为观测值，按距离定权，采用间接平差法，高程成果取位至0.1mm。

4 质量与安全保障措施

二等水准测量严格执行二等水准测量操作步骤及要求进行作业，严把质量关，做到当天的外业观测记录，当天检查，每完成一个往返测段或形成闭合环后，及时检查限差是否符合要求，并随时做好检查记录，严格按照全面质量管理体系要求运行。

5 精度统计与质量评述

5.1 观测精度

本项目二等水准测量严格按“规范”、“设计书”要求进行作业，共施测了464个水准测段，测段平均长度为3.42km，最短测段长度为0.01km，最长测段长度为10.83km。形成75个闭合环，最大环线周长84.02km，最小环周长为11.21km；最大环闭合差-13.5mm（允许±33.1mm），其环线长68.3公里，最小环闭合差0.0（允许±24.5mm），其环线长37.6公里。具体精度情况如表3所示。

表3

5.2 质量评价

根据《测绘成果质量检查与验收》的要求，对该项目进行了最终检查。通过对该项目各环节的检查可以得出以下结论：（1）点位选埋遵循了安全僻静，利于标石长期保存与观测方便的原则，所埋标石类型与标志规格均符合设计的要求；二等水准观测与数据处理合理规范；（2）对该项目二等水准随机抽查了34个测段，采用同精度检测，检测路线总长84.0公里，抽查比例为7.3%。检测高差与观测高差之差最大为4.62mm（测段长1.8km，允许±8.05mm），最小为0.05mm（测段长2.6km，允许±9.67mm），检测精度都优于设计的要求（允许值按6mm计算）。

6 结束语

本项目从设计、准备、外业观测、以及数据处理、资料的装订均全程监管，从该项目的精度统计与质检数据不难看出成果符合规范与设计要求，精度优良，满足城市建设等需求。

参考文献

[1]GB/T 12897-2006.国家一、二等水准测量规范[S].

[2]CJJ/T 8-2011.城市测量规范[S].

[3]GB/T 24356-2009.测绘成果质量检查与验收[S].

[4]CH1002-95.测绘产品检查验收规定[S].

[5]孔祥元，梅是义.控制测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2002.

作者简介：史惠春（1978，2-），男，高级工程师，主要从事测绘生产管理等工作。