连云港市应急水源地工程（蔷薇湖水库）整体控制网与局部控制网的精度分析比较

刘婷 于政委 宋力 尹飞

摘 要：大面积施工区域控制网布设内业计算中常采用清华山维平差软件平差。清华山维平差软件实际操作中存在一些典型问题，比如无法重复输入边长，不能遗漏角度，难以便捷地输入内业角度和边长数据，导致数据结果容易出现问题。连云港市应急水源地工程（蔷薇湖水库）施工控制网布设中将施工区整体控制网布设成几个局部控制网，分别计算整体控制网和局部控制网的平差，设置两者之间的共用边，并对共用边上的待定点进行计算，比较待定点坐标，对整体控制网在大范围施工区域布设成局部控制网的可行性进行进一步分析。

关键词：整体控制网；局部控制网；平差计算；点位误差；精度分析

中图分类号：TV523文献标识码： A

1 工程概况

本文以连云港市应急水源地工程（蔷薇湖水库）平面控制网为例，按照施工区域的功能区域不同分成几部分将整体控制网设置成局部控制网，计算整体控制网和局部控制网的平差，通过设置两者的共用边并对共用边待定点进行计算，比较待定点的坐标情况，对整体控制网在大范围施工区域布设成局部控制网的可行性进行进一步分析。

连云港市应急水源地工程（蔷薇湖水库）位于连云港市海州区锦屏镇、东海县张湾乡境内，占地约4402亩，工程总投资约14亿元，为连云港市2013年度十大民生工程之首。

工程主要分为取水工程和库区工程两大部分。取水建筑物主要包括取水涵闸、取水泵站及引水渠；库区共分为Ⅰ预处理区、Ⅱ复合湿地净化区、Ⅲ沉水植物区、Ⅳ深度净化区等4个功能区，主要由外围大堤、内部隔堤、进水渠、配水渠、收集渠、控制闸、配水闸、溢流堰、导流堰、箱涵、出水闸等建筑物组成。水库有效库容约650万m3，工程占地面积大，施工内容多样。

2 控制网的布设

本工程施工区图根加密控制网共有13个已知点，布设99个待定点（加密点），整体控制网成南北向分布，控制点分布在控制网的上、中、下三个位置，分布均匀，采用清华山维平差软件平差。

2.1 整体控制网布设

整体控制网目标为蔷薇湖水库整个施工区域，其中已知点13个，计算13个点平差，并选待定点99个。在控制网的上中下三个位置布设控制点，保证分布均匀，得到如下图所示的网形结构。

2.2 局部控制网布设

按照控制网的分布将全施工范围内测区分成三部分分别做好局部控制网的布设工作，要保证在局部控制网的四周均匀地布设已知控制点。选择三个局部控制网间一条边作为共同边来对待定点坐标进行计算和比较，从而提高局部控制网的精度，保证科学合理地布设局部控制网。整体控制网的最上部设置局部控制网1，7个已知点合理分布在整个控制网的四周，同时设置待定点15个，局部控制网1和局部控制网2的共用点共计5个，分别为C001、C002、C009、C020、C021。

整体控制网的中间位置设置局部控制网2，网中已知点共计7个，在控制网的四周布设，设置待定点48个，局部控制网1和局部控制網2的共用待定点共计5个，分别为C001、C002、C009、C020、C021。局部控制网2和局部控制网3的共同待定点为5个，分别为C069、 C070 、C071 、C072、 C073。

整体控制网的最下面设置局部控制网3，其中已知点为8个，在控制网的四周均匀分布，待定点设置46个，局部控制网2和局部控制网3共用待定点共计5个，分别为C069、 C070 、C071 、C072、 C073。

3 控制网精度分析

3.1 控制网闭合差和点位误差精度分析

通过两个方面可以确定控制网内页精度情况，一个是闭合差计算，另一个是平差计算。计算闭合差过程中需要对闭合差角度和全长相对闭合差进行计算。本工程按照二级图根导线要求计算闭合差和全长相对闭合差，角度闭合差为±40√n，如果实际数值超出了这个标准那么用“*”号标记在闭合差序号下方，要求全长相对闭合差控制在±1/3000以内。平差计算常常采用的是“丹麦法”计算方式，跌达次数至少为2，也就是一级图根和二级图根应当分别控制在0.000848和0.001414以内，最大点位误差和点间误差应当控制在0.05m以内。

在本工程中，整体控制网和局部控制网的闭合差精度和最大点位误差经过计算和统计得到如表1所示结果。

通过表1能够发现，无论是整体控制网还是局部控制网都满足可控制网精度方面的规定，其中局部控制网3的m（d.mmss）值最小，说明测角误差较小的是局部控制网3，该控制网有着较高角度观测精度，促使该区域网精度高于其他局部控制网。

3.2 控制网坐标分析

当控制网精度能够达到规定标准要求可以输出保存网的测量成果，制定成果表，其中主要内容为统计页、观测值、精度表、坐标。本工程测量后得到如表2所示共用点坐标值。

通过表2能够发现，将整体控制网作为基准对三个局部控制网的共用点坐标值进行比较能够发现，控制网有着非常接近的坐标，其误差基本控制在01mm，大多坐标差较小，其中最大的偏差值为C001的Y值，偏差值为2mm，说明从整体上来看控制网能够满足测量规定要求。

通过表3能够发现，以整体网坐标作为对照观察三个局部控制网的坐标值发现，局部控制网2和整体控制网的X值没有出现偏差，但是Y值存在一定偏差，控制在12mm，局部控制网3和整体控制网的X坐标值存在偏差，数值在12mm之间，Y坐标轴无偏差，综上能够满足工程项目需要。

4 结语

局部控制网具有很多优势，比如无需大量的外业观测，可以便捷地输入内业数据，能够将输入错误率降低。本文以连云港市应急水源工程为例，比较分析了整体控制网和局部控制网在测量过程中其精度和坐标情况，结果表明，在角度闭合差和全长相对闭合差满足精度要求的情况下局部控制网的坐标比整体控制网的偏差小，可以达到细部测量标准规定。通过比较能够发现，将局部控制网应用于大范围施工区的测区范围这一方法可行。

参考文献：

[1]兰永茂.浅谈小城镇地籍测量水平控制网的布设[J].中国测绘报，2009（3）：12.

[2]李照塔.全站仪测图点位误差分析[J].中国煤炭地质，2010（22）：111113.

作者简介：刘婷（1986），女，汉族，山东聊城人，工程师，主要从事工程建设及项目管理工作。