校园测量控制网构建方法研究

张雷雨 刘永慧

摘要：以连云港职业技术学院为测区，研究了以全站仪为主的测量数据采集与数据处理方法，设计了校园测量控制网的布设方案，并通过实地勘测、选点埋设、外业测量、内业计算等过程建立了高精度的校园测量控制网和数据库，对开展工程测量课程教学、科研及实习实践具有重要意义。

Abstract： Taking Lianyungang Technical University as the survey area， this paper studies the survey data collection and data processing method mainly based on total station， and designs the layout scheme of campus surveying control network， and establishes high-precision campus surveying control network and database through the process of field exploring， point selection and burying， field survey， internal calculation， etc.， it is of great significance to the teaching， scientific research and practice of engineering surveying.

关键词：测量控制网;工程测量;导线测量;水准测量

Key words： surveying control network;engineering surveying;traverse surveying;leveling

中图分类号：P228                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）02-0193-02

0  引言

近年来，随着测量仪器的快速发展，GPS、全站仪、电子水准仪等现代测量仪器已经得到广泛应用。为了构建一套布局合理、精度可靠、便于使用的校园测量数据系统，采用先进的测量技术建立校园控制网势在必行。目前，部分高校及相关研究者已经提出了校园控制测量的布设方案[1-5]。本文在研究了国内外相关文献的基础上，提出了校园控制测量数据采集与数据处理实施策略，建立了一套完整的控制网与数据库，解决了因测量数据准确性难以衡量，而导致学生测量成果没有可靠评价依据的难题，既可以滿足工程测量实践教学的需求，又可以为测量协会、测量技能大赛提供实施方案和可靠的数据支持，为教学、科研、实习实践、技能比赛提供基础平台。

1  测区概况

校区位于江苏省连云港市花果山脚下，占地面积约1150亩，建筑面积33万平方米，于2008年9月正式投入使用。该地区属于平原地形，地面平坦，海拔较低，视野开阔，便于选点和观测。测区主要分布图如图1。

2  校园测量控制网构建方法

以连云港职业技术学院为研究区域，制定详细的测量控制网布设方案，并采用全站仪为主要测量仪器，对建立控制网所需的原始数据（包括角度、距离、高差）进行施测，随后对测得的数据进行内业处理，以期获得高精度的校园测量控制网数据，并以此为依据，测量测区内其余点位的坐标，从而建立一套完整的校园测量数据库。

2.1 技术路线

如图2所示，校园测量控制网建设技术流程图，主要包含3个环节。首先是进行测量准备，主要包括技术方案的布设、现场实地勘测选点、控制点的埋设;其次是进行测量数据采集，主要包括角度、距离、高差及坐标的测量;最后是进行测量数据处理，主要包括对8条导线和8条水准路线的内业计算及校核。

2.2 实施过程

2.2.1 测量准备

首先，在测区内通过现场勘测，遵从控制网建设原则，以满足教学实践要求为前提，在东西两个区域内分别布设4条闭合导线（含水准路线），每条导线（或水准路线）上的控制点（平面和高程）共4个，共计32个控制点。其中两条路线的控制点分布图如图3。

其次，用专用控制点标志对控制点进行埋设，并设计点位logo，按不同颜色、数字和字母对点位进行喷漆，标记。

2.2.2 数据采集

数据采集包括平面控制测量和高程控制测量。平面控制点的采集采用全站仪进行光电导线测量，高程控制点使用DS3型水准仪进行四等水准测量。数据采集工作主要包括角度、距离、高差及坐标的获取。其中，角度采用测回法观测、距离采用往返观测、高差采用两次仪器高法观测、坐标采用全站仪坐标测量方法观测。

其中，坐标测量时，需先确定坐标系。拟定以学校道路中心线的方向为坐标轴线方向，测区西南角为原点，建立了独立平面直角坐标系，如图4。

2.2.3 数据处理

测量数据的处理又叫内业计算，包含导线测量内业计算和水准测量内业计算。导线测量内业计算过程为：检查审核外业记录、抄写起算数据及外业观测数据（角度和距离）、改正角度误差、推导坐标方位角、改正坐标增量误差、计算各站坐标增量，最终求解出导线点的平面坐标。水准测量内业计算过程为：检查外业数据、抄写起算数据及各站高差、将测量误差反符号按比例分配到各站高差，最终求解出水准路线上各点的高程。

3  校园测量控制网在教学中的应用

①让学生全程参与测量控制网的方案制定，并对布设的导线点、水准点、坐标点进行测量及内业处理，能让学生更好地将所学知识运用到实践中，掌握更多的实际测量经验和技术，更加直观地感受生产实际的测量操作过程，学以致用。

②校园测量控制网的建设，不仅满足了工程测量日常教学与实训，还为测量协会提供了测量技能训练的场地和数据，同时也为校内测量技能大赛提供了可靠的数据和方案支持，为教学、科研、实习实践、技能比赛提供基础平台。

③建立了一整套高精度的校园测量控制网和数据库，可以帮助教师衡量学生测量数据的真实性和准确性，使得测量成果有一个可靠的评价依据。

4  结语

校园测量控制网应从满足教学要求的实际情况出发，认真做好规划设计和实际测量。校园测量控制网的建立，可以充实校内实训基地的建设，有效加强学生实践实操、动手能力的培养，确保了工程测量课程实习实践的顺利开展，为教师及学生提供了技能训练的场地和精准评价数据，极大力度促进了课程教学改革，提高了课程教学质量。

参考文献：

[1]朱宝.高职校园数字化测量控制网构建方法的研究[J].西昌学院学报（自然科学版），2015（02）：58-60.

[2]陈德绍.校园测量控制网的建设及其应用[J].价值工程，2019，38（27）：209-211.

[3]汪耀武.校园测量控制网建设实例研究[J].三门峡职业技术学院学报，2014（1）：53-54.

[4]徐明霞.校园测量控制网数字化建设的研究与实施[J].科技经济导刊，2017（27）：39.

[5]陈蓉，王博.校园测量控制网的建设[J].信息技术与信息化，2018（10）：113-115，118.