馮玉釗(深圳市地籍測(cè)繪大隊(duì),廣東深圳 518034)

SZCORS在市政道路竣工測(cè)量中的應(yīng)用

馮玉釗?
(深圳市地籍測(cè)繪大隊(duì),廣東深圳 518034)

摘 要:市政道路建設(shè)作為公路建設(shè)當(dāng)中的重要組成部分,在整體公路網(wǎng)中所產(chǎn)生的整體效應(yīng)是不容忽視的。本文結(jié)合深圳市市政道路竣工測(cè)量工作,對(duì)SZCORS在此方面的運(yùn)用進(jìn)行了介紹,指出SZCORS在市政道路竣工測(cè)量中發(fā)揮的重要作用。

關(guān)鍵詞:SZCORS;市政道路;竣工測(cè)量

1　引 言

市政道路竣工測(cè)量,是根據(jù)規(guī)劃部門批準(zhǔn)的市政建設(shè)工程規(guī)劃許可證/市政工程報(bào)建審批意見書及工程施工圖,對(duì)市政道路工程施工的符合性進(jìn)行測(cè)繪復(fù)核,復(fù)核結(jié)果以市政道路工程竣工測(cè)繪報(bào)告方式提交給規(guī)劃部門。測(cè)繪成果應(yīng)準(zhǔn)確反映工程竣工實(shí)際情況,為規(guī)劃部門提供準(zhǔn)確的市政道路的規(guī)劃驗(yàn)收?qǐng)?zhí)法依據(jù)。

常規(guī)的RTK定位技術(shù)雖已廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量的各項(xiàng)工作中,但實(shí)際應(yīng)用存在作業(yè)半徑小、重復(fù)架設(shè)基準(zhǔn)站、點(diǎn)位測(cè)量與放樣精度不均勻的局限性;較全站儀測(cè)量而言,SZCORS減少了人工、設(shè)備投入,不用考慮控制點(diǎn)及碎部點(diǎn)的通視情況。應(yīng)用SZCORS能很好地解決以上存在的問(wèn)題,具有十分明顯的成本和效率的優(yōu)勢(shì)。

2　SZCORS的簡(jiǎn)介

深圳連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)(Shenzhen Continuous Operational Reference System,簡(jiǎn)稱SZCORS)是由原深圳市規(guī)劃國(guó)土局主持,由武漢大學(xué)GPS工程技術(shù)研究中心承建的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)型CORS系統(tǒng)[1]。該項(xiàng)目于2000年5月正式啟動(dòng),于2001年9月建成并投入實(shí)驗(yàn)和試運(yùn)行,現(xiàn)已平穩(wěn)、高效運(yùn)行近14年。SZCORS是我國(guó)第一個(gè)城市定位與導(dǎo)航綜合服務(wù)系統(tǒng),是數(shù)字城市多種空間數(shù)據(jù)采集的基準(zhǔn)參考框架。SZCORS一共有5個(gè)參考站,由衛(wèi)星跟蹤基準(zhǔn)站、系統(tǒng)控制中心、用戶數(shù)據(jù)中心、用戶應(yīng)用終端、數(shù)據(jù)通信5個(gè)子系統(tǒng)組成,各子系統(tǒng)依靠網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形成一個(gè)分布于整個(gè)深圳的局域網(wǎng),如圖1所示。

圖1　SZCORS系統(tǒng)參考站分布圖

SZCORS采用了網(wǎng)絡(luò)RTK的虛擬基站技術(shù)(Virtual Reference Station,VRS),與常規(guī)RTK定位技術(shù)相比,VRS技術(shù)的電離層、對(duì)流層等改正考慮較好、定位可靠性和精度較高、作用范圍較大,同時(shí)最大限度上減少了用戶的設(shè)備投入。

3　市政道路竣工測(cè)量

3．1測(cè)繪內(nèi)容

道路起、終點(diǎn)位置;道路平面位置指標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo);道路橫、縱斷面圖; 1∶500道路竣工圖;給水、污水、雨水、電力、電信、燃?xì)夂吐窡粽彰鞴芫€;給水、污水、雨水縱斷面圖; 1∶500地下管線竣工圖。

3．2控制測(cè)量

(1)等級(jí)控制測(cè)量

現(xiàn)有等級(jí)控制點(diǎn)分布、數(shù)量不能滿足測(cè)繪作業(yè)要求時(shí),需布設(shè)一級(jí)、二級(jí)控制點(diǎn)。一級(jí)、二級(jí)控制點(diǎn)采用常規(guī)測(cè)量方式測(cè)量時(shí)按《城市測(cè)量規(guī)范》[2]4．2條、4．4條技術(shù)要求執(zhí)行;采用GNSS測(cè)量方式測(cè)量時(shí)按《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》[3]5．2條、5．3條、5．4條技術(shù)要求執(zhí)行。一級(jí)、二級(jí)控制點(diǎn)高程測(cè)量采用四等水準(zhǔn)等級(jí),按《國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》[4](GB/ T 12898-2009)技術(shù)要求執(zhí)行。

(2)圖根控制測(cè)量

圖根控制測(cè)量按《城市測(cè)量規(guī)范》4．2條、《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》6條、7條技術(shù)要求執(zhí)行。

(3)SZCORS測(cè)量

SZCORS可進(jìn)行圖根、碎部?jī)蓚€(gè)級(jí)別的平面和高程測(cè)量。使用SZCORS進(jìn)行測(cè)量時(shí),應(yīng)首先求得深圳獨(dú)立坐標(biāo)與WGS84坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù),以確保測(cè)量坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。

①平面轉(zhuǎn)換參數(shù)

計(jì)算平面轉(zhuǎn)換參數(shù)的已知點(diǎn)數(shù)為3個(gè)或3個(gè)以上。在測(cè)區(qū)周圍查找分布均勻的控制點(diǎn),測(cè)得這些觀測(cè)控制點(diǎn)的WGS84坐標(biāo),輸入控制點(diǎn)的深圳獨(dú)立坐標(biāo)到GPS電子手簿中,通過(guò)GPS電子手簿相應(yīng)軟件計(jì)算轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的殘差絕對(duì)值不應(yīng)超過(guò)2 cm。SZCORS作業(yè)開始時(shí)需在已知控制點(diǎn)上測(cè)量,進(jìn)行檢核,平面位置較差不應(yīng)大于5 cm。

②高程轉(zhuǎn)換參數(shù)

SZCORS高程測(cè)量,首先必須進(jìn)行高程異常模型計(jì)算,獲取測(cè)區(qū)的高程異常模型,通過(guò)高程異常模型求得點(diǎn)位高程。

a．利用水準(zhǔn)測(cè)量和GNSS測(cè)量資料,與平面轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算方法相同,通過(guò)GPS電子手簿相應(yīng)軟件數(shù)學(xué)擬合,獲得高程異常模型;

b．點(diǎn)位應(yīng)均勻分布于測(cè)區(qū)范圍內(nèi),擬合點(diǎn)數(shù)不少于5個(gè);

c．平原地區(qū)點(diǎn)位間距不宜超過(guò)5 km,山地情況應(yīng)相應(yīng)縮短范圍;

d．高程異常模型建立后,應(yīng)進(jìn)行模型內(nèi)符合中誤差、外符合中誤差計(jì)算及GNSS方法進(jìn)行高程檢測(cè)。

依據(jù)工作中的實(shí)際情況,選擇參數(shù)轉(zhuǎn)換類型。對(duì)于不需要高程測(cè)量的項(xiàng)目,僅需進(jìn)行平面參數(shù)轉(zhuǎn)換;需要高程測(cè)量的項(xiàng)目,則將平面和高程參數(shù)一并轉(zhuǎn)換,但必須滿足平面和高程測(cè)量的校正條件。

3．3管線調(diào)查

(1)地下管線探測(cè)

地下管線的探查遵循從已知到未知,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則,選擇快速輕便、有效的探測(cè)手段探查。根據(jù)施工圖在測(cè)區(qū)內(nèi)先進(jìn)行踏勘,對(duì)明顯管線點(diǎn)及出露管線段直接實(shí)地調(diào)查,排水用特制的量桿量管底深度及管徑,燃?xì)?、路燈照明管線、部分給水管線等隱蔽點(diǎn)利用雷達(dá)探測(cè)儀進(jìn)行探測(cè)。

(2)地下管線測(cè)量

在管線點(diǎn)探查野外作業(yè)完成后,經(jīng)物探外業(yè)組自行檢查無(wú)誤,以記錄紙上繪制的草圖作為依據(jù),實(shí)地管線點(diǎn)標(biāo)識(shí)為指引,采用測(cè)量?jī)x器進(jìn)行管線點(diǎn)坐標(biāo)采集。

3．4竣工圖測(cè)量

竣工圖測(cè)量按《城市測(cè)量規(guī)范》6．3條、9．9條技術(shù)要求執(zhí)行。

3．5管線竣工測(cè)量

按照《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》[5]相關(guān)技術(shù)規(guī)定測(cè)量。

3．6縱、橫斷面測(cè)量

市政建設(shè)工程的竣工測(cè)量,需測(cè)制道路縱、橫斷面圖和給水、污水、雨水縱斷面圖。道路縱斷面圖,按道路中線高程繪制;道路橫斷面圖,按道路橫斷面高程繪制,橫斷面測(cè)繪位置、數(shù)量,按道路實(shí)際情況選擇,一般為道路的起始位置、終點(diǎn)位置、路幅變化位置,最少為3條;給水管線按給水管頂高程,污水管線按污水管內(nèi)底高程,雨水管線按雨水管內(nèi)底高程,分別繪制管線縱斷面圖。

3．7規(guī)劃指標(biāo)點(diǎn)復(fù)核

依據(jù)市政道路竣工測(cè)量成果及規(guī)劃許可證、施工圖,對(duì)道路起終點(diǎn)位置、道路中線位置、道路中線高程、道路各分項(xiàng)(車行道、人行道、綠化帶)寬度、管線及管線井的增減、管徑及管材的變化、管線位置及高程、其他與設(shè)計(jì)圖不符合的項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃指標(biāo)點(diǎn)復(fù)核,為規(guī)劃部門提供準(zhǔn)確的規(guī)劃驗(yàn)收?qǐng)?zhí)法依據(jù)。

4　SZCORS在市政道路竣工測(cè)量中的應(yīng)用

以深圳市龍崗區(qū)仙嶺路市政道路竣工測(cè)量為例:仙嶺路位于龍崗區(qū)大運(yùn)新城,功能為城市次干路,按照雙向四車道設(shè)計(jì),全長(zhǎng)約為2．2 km,管線有給水、污水、雨水、電力、燃?xì)?、電信和路燈照明?類,全線均為新建。

依據(jù)道路現(xiàn)場(chǎng)條件,周邊等級(jí)控制點(diǎn)數(shù)量較多,保存較完好,分布情況均勻,故不進(jìn)行等級(jí)控制測(cè)量,選擇既經(jīng)濟(jì)又有效率的SZCORS測(cè)量方式進(jìn)行圖根點(diǎn)布設(shè)。圖根點(diǎn)采用經(jīng)過(guò)平面高程參數(shù)轉(zhuǎn)換,并檢查其他已知平高控制點(diǎn),確認(rèn)無(wú)誤后由覆蓋整個(gè)道路測(cè)區(qū)的SZCORS布設(shè)。

4．1SZCORS參數(shù)轉(zhuǎn)換

測(cè)區(qū)內(nèi)選擇分布均勻的一級(jí)GPS控制點(diǎn),利用SZCORS測(cè)量其WGS84坐標(biāo),通過(guò)GPS手簿軟件進(jìn)行GPS點(diǎn)校正與擬合,校正計(jì)算完成后,控制點(diǎn)坐標(biāo)比較如表1所示:

控制點(diǎn)校正坐標(biāo)表 表1

4．2擬合后坐標(biāo)檢查

參數(shù)轉(zhuǎn)換完成后檢測(cè)兩個(gè)一級(jí)GPS控制點(diǎn),已知坐標(biāo)同實(shí)測(cè)坐標(biāo)及比較值如表2所示:

控制點(diǎn)坐標(biāo)檢查表 表2

平面及高程精度均符合《衛(wèi)星定位城市測(cè)量技術(shù)規(guī)范》表7．1．2中相關(guān)技術(shù)要求。

4．3圖根點(diǎn)測(cè)量

根據(jù)測(cè)區(qū)情況,測(cè)區(qū)內(nèi)實(shí)地布設(shè)了8個(gè)圖根點(diǎn)(圖根點(diǎn)坐標(biāo)略),控制點(diǎn)等相對(duì)位置略圖如圖2所示。

4．4數(shù)據(jù)采集

仙嶺路兩側(cè)樹木較小,大部分路段無(wú)大的遮擋GPS信號(hào)的遮蔽物,SZCORS獲得網(wǎng)絡(luò)固定解快、精度高、且不容易失鎖?？刹捎肧ZCORS直接采集碎部點(diǎn),碎部點(diǎn)信息以編碼形式記錄,并輔以照相機(jī)拍攝現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)檢查無(wú)誤后,對(duì)碎部點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,使用全站儀內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、測(cè)量時(shí)同時(shí)輸入編碼,對(duì)復(fù)雜地物繪制草圖或拍攝照片。

為了保證數(shù)據(jù)的正確,SZCORS測(cè)量地物點(diǎn)應(yīng)在獲得固定解且精度可靠的情況下進(jìn)行采集,采集時(shí)間不得少于5 s,不同測(cè)量時(shí)段需重復(fù)測(cè)量之前的點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。全站儀測(cè)量需采取同一測(cè)站上的重復(fù)測(cè)量和測(cè)站間重復(fù)測(cè)量相結(jié)合的方法,對(duì)部分地物點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)。平面及高程中誤差均須符合《工程測(cè)量規(guī)范》5．1．5條的規(guī)定[3]。照片形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。對(duì)于道路兩側(cè)路燈桿、信號(hào)燈、路牌的測(cè)量,可將GPS天線靠在其垂直于馬路邊線的內(nèi)側(cè)或外側(cè)統(tǒng)一位置采集數(shù)據(jù),記錄偏心距離,內(nèi)業(yè)進(jìn)行歸算處理。對(duì)于其他因GPS信號(hào)遮擋等無(wú)法施測(cè)的地物,如建筑物等,采用全站儀用極坐標(biāo)法在SZCORS布設(shè)的圖根點(diǎn)上進(jìn)行架站,相鄰圖根點(diǎn)定向,

圖2　控制點(diǎn)等相對(duì)位置略圖

5　結(jié) 語(yǔ)

SZCORS,克服了常規(guī)測(cè)量手段和RTK技術(shù)的缺點(diǎn),展現(xiàn)了良好的適用性和拓展性。因此在進(jìn)行道路竣工測(cè)量的工作當(dāng)中,嫻熟應(yīng)用好SZCORS,對(duì)于提高市政道路竣工測(cè)量工作的效率有著極大的幫助。

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The Application of SZCORS in Municipal Road Surveying

Feng Yuzhao
(Shenzhen Cadastral Surveying and Mapping Office,Shenzhen 518034,China)

Abstract:As an important part of road construction,Municipal Road construction playing an important role in road network construction．By introducing the using of SZCORS in Municipal Road surveying,this paper point out the advantage of SZCORS in surveying in combination with the implementation of finish surveying of Municipal Road．

Key words:SZCORS;municipal road;finish surveying

文章編號(hào):1672-8262(2015)04-89-04中圖分類號(hào):P228,P258

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

收稿日期:?2015—03—27

作者簡(jiǎn)介:馮玉釗(1980—),男,工程師,現(xiàn)從事城市基礎(chǔ)測(cè)繪工作。

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(41004010)