高铁竣工用地验收测量的方法分析

2021-08-11李磊

居业 2021年7期

李磊

(辽宁省自然资源事务服务中心，辽宁沈阳 110034)

铁路行业的持续发展，推动了我国国民经济的不断进步，为了保证高铁沿线经济的进一步提高，强化高铁竣工用地验收质量成为了每一名测绘人员都需要面对的重要工作。因此，有必要对高铁竣工用地验收测量的方法进行研究。

1 哈大高铁综述

高速铁路指的是设计标准等级高，并且能够保证列车在高速下安全运行的铁路系统，高速铁路本身并不限制于轨道，也不特指列车。哈大铁路客运专线是我国“十一五”规划中的一项重点铁路工程，其工程建设目的就是为了提高东北的经济水平，实现东北经济一体化。作为连接东三省的一条主要交通枢纽，哈大高铁是我国目前北部在寒冷地区拥有最高建设标准的一条铁路。哈大高铁于2012年12月正式开始运行，全长921km的高铁成为了带动东三省高速发展的重点环节，在铁路区域内，高架大约占据了60%，而路基则占据了约40%，因此用地测量难度相对较高。相较于我国其他的高速铁路而言，由于哈大高铁自身处于我国最为寒冷的北方地区，所以构建哈大高铁所采用的技术也是当时国内先进的尖端技术。而且因为整个高速铁路沿途经过大量城镇，所以出于多方面考量，在高铁沿线城市全部设置了站台，以求利用哈大高铁的便利来带动地方经济的持续发展。哈大高铁其时速在夏季和冬季分别能够达到300km、200km，因此可以满足各位旅客对于出现时间的需求，而且为了保证高铁具有足够的安全系数，还专门在高铁沿线每间隔3km加设了消防通道，并为消防通道安排了专人进行日常巡查，避免突发风险的降临。图1为哈大高铁路线图。

图1 哈大高铁路线图

2 高铁竣工用地验收测量方法研究

哈大高铁用地的验收测量工作非常关键，因此必须制定出行之有效的测量方法来保证测量质量。例如，在某市开展实地外业测量时，就是通过多人经过数日的试验与研究，才最终敲定的用地测量方案，只有测量方案中的测量方法真正得到顺利落实，才能够使测量效果满足实际测量需求。高铁用地验收作为提高土地利用率的一项重要内容，能够有效带动高铁沿途区域的经济发展，所以必须加强对于用地测量方法的分析。

2.1 RTK定位测量

2.1.1 RTK测量技术与优势

在开展用地验收测量时，RTK定位测量成为了测量时的重中之重。通过RTK定位能够成功实现动态测量，在测量期间，基准站可以利用数据链将观测值和各种测量参数传递至流动站，通过流动站来完成对各种数据的实时处理，这种测量方式在实际应用过程中弥补了传统GPS技术无法完成实时解算的不足之处，因此即便哈大高铁的高架较多，能够遮挡住部分信号，却依然可以发挥出非常好的测量效果。而且通过RTK定位进行测量时，还可以结合待测区域的预期精度来完成对待测点位置的实时监测，若观测精度符合测量要求，就可以通过结束观测的方式来降低冗余数据，提高测量时的总体效率。相较于传统测量方式而言，RTK定位在使用过程中具有如下优势：第一，传统控制测量会利用边角网、三角网的方式来进行测量，而这种方法不仅需要花费大量时间，还需要完成通视，而如果使用GPS静态测量的方式，则在高铁外业测量时就无法及时得到定位时的精度情况，因此需要在测量过程中经常性反测，从而影响到测量效果。而利用RTK定位来开展控制测量，则可以实时掌握定位点位的精度情况，从而提高测量效率，第二，在测量过程中，传统测量通常需要专门构建图根控制点，然后结合经纬仪等设备来完成地形检测，如果利用这种测量方法，则测量难度就会出现大幅提高，而且对于测量人数有一定要求。而在利用RTK定位时，则只需要将仪器在测量点位处输入特征编码，因为无需点间通视，所以测量效率将会有所提高。

2.1.2 RTK定位测量误差处理

RTK定位在测量期间需要着重注意误差问题，若误差问题无法解决，就会导致测量精度下降，影响到最终测量质量。对于哈大高铁而言，由于沿线具有较多的铁路高架桥，而且铁路高架距离地面相对较远，所以在测量期间会对设备仪器的信号造成特别严重的影响。而且由于测量区域内个别位置的高架高度达到了20m，在测量时需要将高架桥的边线当作界址定位时的重要参考地物，其精度要求控制在7.5cm的范围内，所以对测量工作造成了非常大的困难。高架的高度问题导致采用传统常规设备无法完成测量，所以专门引进了垂准仪，垂准仪可以利用可见激光形成垂线，从而辅助RTK技术实现测量，通过将垂准仪与RTK定位技术相结合，能够在测量时将精度控制到1cm的范围内，避免测量期间出现大规模误差的情况。但是在实际使用中，因为需要利用垂准仪进行激光投射，但是在高架自身的遮挡下，RTK信号同样会干扰，因此在测量时又利用了海星达三星H32 GPS仪器(图2)，通过这种方式保证了测量时RTK设备的信号稳定性，对设备的定位能力作出了进一步优化。

图2 海星达三星H32 GPS仪器测量现场

2.2 全野外数字测图

全野外数字测图是哈大高铁开展测绘工作时所用的一种方式，在测量过程中会结合征地红线图的范围对测区进行合理规划，全野外数字测图的测区范围最终确定为高铁外边线左右方向各100m的距离。在测量的过程中，需要通过测量精度足够的全站仪来保证测量效果，经过测量得出的高铁竣工用地信息也将存入到全站仪中，在利用全野外数字测图的测量方法时，需要结合测区的实际情况来选择测量方式。通常情况下，全野外数字测图的常见测量方式可以分为两类。第一类为测记法，在测量过程中利用采集到的坐标高程等多种数据，然后结合草图编辑成为图像。例如利用全站仪对观测数据进行存储，然后将碎部点的数据信息传入计算机并与外业草图相结合，以此来完成最终成图，测记法在实际使用中通常能够获得相对较高的采点精度，而且并不需要在使用期间配置外业是计算机；第二类方法则是内外业一体化。使用时可以在测站采集数据信息的过程中利用便携计算机等设备进行实时成图。这种测图方式与平板仪测图的使用过程非常相似。在成图过程中为了保证精度效果，必须遵循看不清楚不绘的原则，以免成图质量受到影响。这种测图方式相较于测记法而言，能够有效降低内页的整体工作量，并减少测量碎部点的总体数量。即便是在面对哈大高铁相对较为复杂的地物关系时，依然能够保证测图效果。利用全野外数字测图对测区进行测量之后，通过对其进行细微调整，然后采用修补测的方式便可以保证测区的成图质量。质检部门在对高铁高架桥和栅栏界址点进行检测时，能够保证测量误差满足测量的实际需求，保证测量效果。

2.3 数字摄影测量

数字摄影测量技术是信息技术发展下的产物，在我国工程测绘领域中发挥出了非常重要的作用。由于哈大高铁用地的测绘难度相对较高，因此在测量过程中采用了数字摄影测量的方式进行了辅助测量。在测量期间，采用测量设备对整个测区进行环境和温度的参数测量，然后通过对数据参数进行整合来保证测量效果。在此期间，必须严格遵循测量流程，根据既定顺序进行测量，以此来保证测量精度。在采集到测区数据之后，利用计算机可以完成分析成像，从而使整个测量变得更加立体。相较于其他测量方式而言，数字摄影测量由于摄影设备能够完成对测区现场的拍摄，所以能够更加直观地掌握地形、高架遮挡物的特点，避免单纯由数据组成的参数对给测量工作带来的不便，这种测量方式作为高铁竣工用地验收测量中的辅助技术能够很好地保证测量结果。而且在数字摄影测量过程中，还能够采用航拍的方式对测区的细节位置进行针对性处理，从而避免测量精度受到影响。

哈大高铁的出现带动了我国东北地区的整体经济发展，在交通的作用下拉近了东北主要城市相互之间的距离，通过乘坐高铁便能够在短时间内到达其他城市，大幅增加了出现效率与质量。而且哈大高铁作为寒冷地区的高速铁路，对于国家而言，哈大高铁不但保证了东北地区群众对于生活的需求，而且更是对国民经济的可持续发展作出了不可磨灭的贡献。