浅析高速公路带状地形控制测量

■连强强

（青海省第二测绘院 青海西宁810001）

浅析高速公路带状地形控制测量

■连强强

（青海省第二测绘院 青海西宁810001）

国内近年持续加大交通事业投入，以致高等级公路覆盖率逐渐扩大，不过诸多边远山区有限的高级平面控制点，加上高程控制点还不能充分满足测量对于起算点的关键要求。因此运用以有控制资料满足公路勘测需要是当下最关键的问题。本文分析了控制测量方法在高速公路带状地形测量中的应用，以西宁-民和国道109线公路作为主要研究对象，提出实用性应用策略。

控制测量高速公路带状地性测量

随着国内工程建设和市政府规划持续扩大，使得公路交通逐渐膨胀，部分路段开始饱和，公路改建及扩建已成为当下公路发展和建设的关键问题[1]。本文着眼于国内高速公路测量控制网构建中，所遇到的高等级平面和高程已知点方面的具体问题，运用联测高级控制点以构建基础平面控制网和高程网，高程测量中则运用不同测量方式适应于早期设计，同时对于具体问题展开详细分析，使其成果符合高速公路设计规范化要求。

1　工程概况

本文以西宁-民和国道109线公路作为主要研究对象。项目主要测区呈东西走向，西起西宁市城东开发区，小峡镇、平安县、大峡、乐都县、高庙镇、老鸦峡至民和县，总长度约144公里。地理位置为北纬36°17′50″--36°33′54″，东经101°53′10″--105°54′50″，平均海拔1800米，测区内包含城镇、自然村、农田、湟水河及高速公路和铁路，地形比较复杂。

资料主要利用：第一，大地资料。青海省测绘地理信息局提供的西宁站、及海东CORS站点GPS观测数据及2000系成果，作为GPS控制网的平面起算点；第二，水准资料。青海省测绘地理信息局提供的1956国家高程基准I、II等水准成果；该成果精度符合要求，可直接作为高程起算点。青海省测绘地理信息局提供的海东似大地水准面精化成果（CGCS2000成果ITRF97参考框架2000.0历元），可用于区域内替代四等水准施测。

产品主要技术指标和规格为：第一，平面坐标系。公路坐标系，按高斯—克吕格投影，可采用任意带的抵偿坐标系，要求边长变形不大于2.5cm/km；第二，高程基准。1985国家高程基准；第三，数据坐标单位。米；第四，基本等高距为2米。

2　平面控制网与公路独立坐标系构建

具体来讲，常见的情况为已有高等级控制点距离测区远，同时公路控制网为带状，测区路线高差大，国家统一坐标成果于拟建公路平纵面则长度变形值大于2.5cm/km。因此通常勘测中设计则应构建公路独立坐标系。设计高速公路始末应和已有高速公路进行连接。常见控制路线不长时则最好选择四个起算点，特殊情况及不具备观测条件时则不能少于三个。总体而言，测绘路线途径的地区地貌起伏大，且测绘线路交通条件不良。所拟建的高速公路路线海拔高，同时高差大，公路设计时也考虑了推荐线及对比路线[2]。

该工程布点与埋石：线路布点沿公路方向每隔一公里左右布设一对相互通视且符合GPS观测要求的GPS点，所有埋石点应有利于长期保存，始终应看到公路中线为原则，地形复杂路段适当加密，方便后期道路勘测设计和施工放样。点位距离道路中线宜在50-200米范围，不得小于50米。隧道、大桥、特大桥、互通立交桥及滑坡地段视其情况在两端埋设一对相互通视的GPS点。其中，隧道可在隧道两端和隧道中间山梁上分别埋设一个通视的GPS点。GPS点即为水准点，但对于个别水准施测较困难的点位可采用GPS高程拟合，如点位高程要求较高应作特殊的GPS控制网形设计，以满足工程要求。GPS点标石面标明英文字母GPS及点号，并在点位附近区域设置指向标志，便于点位找寻，D级点编排按照英文字母“D”+“三位顺序号”的形式，如D001，D002……D051，一级点编排按照英文字母“E”+“三位顺序号”的形式，如E001，E002……E124，不得重号。

D级控制测量：根据测区情况，每隔五公里，选取一对相互通视的D级点，利用双频GPS接收机采用GPS静态定位方法测量；卫星高度角=15°；同时观测有效卫星数≥4个；观测长度≥60min；采样间隔=10s；线解算和网平差软件采用TBC2.7，原Topcon仪器观测数据利用Pinnacle 1.07版本转换Rinex 2.1格式，起算点利用西宁站、海东CORS站作为固定点求解。

一级控制测量：一级控制点采用网络RTK的方法施测，利用对中杆或脚架对中，每次观测历元数不少于20个，采样间隔2s-5s，各次测量的平面坐标较差不大于4cm；观测次数≥4次；点位中误差≤15mm；边长相对中误差≤1/20000。

3　高程测量构建

中国幅员辽阔且地质地貌多样化，国家水准路线均是沿着已有公路展开布测。随着交通行业的持续发展，则高速公路于诸多偏远地区逐渐建设，因此高程控制难度持续加大[3]。

该工程利用控制点WGS84大地高，采用海东似大地水准面精化成果计算出控制点的85高程，最后用水准仪对部分点分段进行高差复测，复测比例不小于20%，并尽量联测水准点。仪器检核、水准观测、外业成果的记录整理均按GB12898-91《国家三、四等水准测量规范》执行。如表1所示，该工程水准测量观测要求。

表1　该工程水准测量观测要求

4　地形图测绘

该工程主要地形图测绘：第一，测量内容。1）测量控制点；2）居民地和垣栅及工矿；3）交通及附属设施；4）各类管线及附属设施应测绘表示；5）水系及附属设施；6）地貌和土质；7）植被；第二，图形编辑；第三，数据分层这三个方面。

5　结束语

交通关乎着人类的日常工作与生活，高速公路建设与社会发展息息相关。基础控制网构建可以说是高速公路勘测中的关键内容，目的主要是确保公路路线及桥梁和隧道等方面设计合理性。同时带状公路的有效控制测量及野外数据采集和数字化图形生成且实现精度要求的诸多问题不断袭来。本文分析了西宁-民和国道109线公路勘测，探讨了控制测量方法于高速公路带状地形测量中的应用，以期提升国内高速公路带状地性测量水平。

[1]李添国.基于GPS控制测量方法的地形测量技术探讨 [J].科技创新导报,2010(21).

[2]李锡强.浅谈公路带状测绘及精度评定方法 [J].技术与市场,2011(8).

[3]刘勤.浅谈公路工程测量 [J].科技信息,2011(18).

P2[文献码]B

1000-405X（2016）-2-128-1