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长度变形值超限的处理分析

2020-07-10郭隆志赵元庆

科学导报·学术 2020年24期
关键词:控制测量处理方法工程

郭隆志 赵元庆

摘  要:在测量工作中,计算点的坐标时,需要依据地面观测值,经高程归化,高斯投影改正,将其转换到高斯平面上。本文以投影长度变形为核心,首先指出工程测量规范中的要求,然后介绍了变形值超限的处理方法和注意事项,以供参考。

关键词:工程;控制测量;投影长度;变形超限;处理方法

在工程控制测量中,如何处理偏差误差,提高测量数据的精度,成为从业人员的关注要点。计算得到的边长,和实际边长有一定差距,规范要求投影长度的变形值≤2.5cm/km。为了满足这一要求,测量人员在实际工作中,必须对投影长度超限的情况进行处理,以下对此进行探讨。

1工程测量规范对投影长度变形值的要求

工程控制测量中,投影长度变形值≤2.5cm/km,也就是满足式(1)要求。简单来看,就是在测区抵偿高程面上,实测两点的平均距离,坐标反算得到的距离,两者差距在2.5cm以内。

《地质矿产勘察测量规范》指出,平面坐标系可使用1980西安坐标系,1954北京坐标系,高斯正形投影,统一3°分带。如果投影长度变形值超限,可依次采用如下办法。①投影在高斯平面上,任意带的坐标系。②投影在测区平均高程面上,任意带的坐标系。③测区面积在50km2内,可直接在平面上计算。

2投影长度变形值超限的处理方法

2.1投影长度变形值≤2.5cm/km,可使用国家3°带高斯平面坐标系。针对这一点,应该在测量报告中予以说明,让他人知道该测区内的投影长度变形值没有超限,因此不用对测量数据进行处理。

2.2投影长度变形值>2.5cm/km,可使用抵偿投影面的3°带高斯平面坐标系。该坐标系的中央子午线保持不变,而是选择一个投影面,对偏离中央子午线引起的变形进行抵消。以边长1000m为例,计算公式是

具体测量中,首先在测区中心确定控制点,将其作为投影中心。其次确定平均高程面的高程。然后依据规范,计算测区平均高程面上,1km边长投影后的长度Dg

2.3投影长度变形值>2.5cm/km,也可使用任意带高斯平面坐标系。该坐标系的使用,需要移动中央子午线,对边长归算到参考椭球上的变形值进行抵消。结合实际情况,考虑到Y坐标的变化大,不能直接展点,因此要先计算才能使用。基于此,该处理方法不适用在矿山工程上,适合用在高速公路上,线路高程具有高低起伏变化的特征。具体处理时,一般将中央子午线移动至高程较低的一侧,能获得良好的处理效果。

2.4将测区平均高程面作为投影面,将测区中心的子午线作为中央子午线,可使用高斯投影计算的平面坐标系。该处理方法常用在公路,铁路等线性工程中,工程特点是全线平坦,高程变化不明显,具体处理时分为两种方案。一是直接投影法。首先将中央子午线移动至测区中央,不考虑偏离中央子午线引起的长度变形值,而是计算投影到参考椭球面上引起的长度变形值。然后计算缩放系数,对坐标放大处理即可。二是椭球膨胀法。选取地面上的一点,在法线方向上抬高椭球面,保持椭球膨胀后的中心,方向,扁率不变。基于椭球的各向异性,膨胀后原法线和新椭球面可能不垂直,就能得到新椭球的长半轴变化。相比之下,该方法的缺点,是处理后的X,Y坐标变化较大。

3工程控制测量作业时的注意事项

对投影长度变形值超限进行处理时,应该注意以下事项。①数据处理后,不属于国家标准坐标系,应该说明中央子午线,抵偿高程面,测区平均高程等信息,避免坐标使用有阻碍。②在大型线性工程中,应该对变形值进行分带处理,如此得到的数据才满足规范要求。

结语:

工程控制测量期间,受到一些因素的影响,可能导致投影长度变形值超限。对于这种情况,文中介绍了几种处理方法,并指出测量作业时的注意事项。希望为测量人员提供经验借鉴,以提高测量数据的精准度,为后续施工管理等活动提供科学依据。

参考文献

[1]  胡祺,刘淑会.简析工程控制测量中投影长度变形值超限的处理[J].西部探矿工程,2017,29(4):159-160

[2]  胡祺,刘淑会.简析工程控制测量中投影长度变形值超限的处理[J].西部探矿工程,2017,29(4):159-160.

[3]  譚文专,熊忠招,贾化明,等.农村地籍调查中长度投影变形超限研究[J].地理空间信息,2014,(05):68-69,81.

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