1、广州交通九号线控制网及带状地形图测量【摘 要】地形图是轨道交通工程建设的重要基础资料,它需要结合地铁线路的建设需求而将地物、地貌予以详细的表达。本文以广州地铁九号线为例,阐述了线路基础控制网的建设以及采用 GZCORSRTK 测量技术布设 3 维图根控制点的技术方法,同时还分析了地铁带状地形图测量技术、成图方法内容等。【关键词】轨道交通 地形图 测量引 言广州市轨道交通九号线(如图 1 所示)由花都区风神大道汽车城起,经过九潭村、农新路、广州北站、云山大道、宝华大道、公益大道、花都广场、凤凰路、莲塘村、联乡市、向西庄至矮岗站,与三号线相接、换乘,设 15 座车站 ,一个车辆段,线路总长 23.
2、3 km。为配合广州轨道交通九号线可行性研究、规划报建、征地拆迁、设计施工等工作需要,对九号线沿线进行宽约 300m,长约 23.3 km 的 1500 带状地形图测量,为九号线建设提供测绘基础资料。地形图测量沿中线两侧各 150 m。测区范围的广州坐标 X: 54 20059 700 m;Y:27 10040 900 m。利用的资料 12 000 航摄地形图,用于地形图选点分幅使用 ; GZCORS 系统,用于布设网络 RTK 图根控制。1、控制测量1.1 主要仪器设备TOPCONGPS 接收机、全站仪、水准仪,支持 GZCORS 系统的 RTK 仪器有天宝 R8,华测天骄 X90, E50
3、0计算机等。1.2 等级控制测量1.2.1 GPS 控制点平面及高程测量采用静态 GPS 观测方法布设了 24 个一级 GPS 控制点作为图根控制的首级网,采用四等水准联测一级GPS 控制点高程,二等水准点作为起算点 ,一级 GPS 平差计算后各项技术指标均符合 城市轨道交通工程测量规范与城市测量规范的精度要求(如表 1,2 所示) 。1.3 图根测量1.3.1 GZCORSRTK 一级图根测量根据测量范围的实际地形情况,以 GZCORS 流动站布设的控制点作为图根导线起算点 ,测量仪器选用天宝公司的 R8GNSS 流动站仪器和 ThalesRTK 仪器, 数据通讯方式采用移动 GPRS 方式
4、,共施测网络 RTK 图根控制 67 点。通过软件计算及地方化处理,求出一级图根点的广州坐标与高程成果。采用网络 RTK 施测的一级图根点方便、快捷,成果可靠,精度满足要求如表 3 所示。1.3.2 图根导线测量图根导线施测全部采用全站仪和单棱镜,外业观测时采用电缆连接全站仪传输到 E500 计算器,内业利用双向通信程序输到台式计算机,平差软件采用测区成果处理系统软件进行图根导线平差计算共完成图根导线 70 条,图根间接高程 70 条。所有图根导线各项精度指标满足规范要求。2、数字化外业地形测量2.1 地形图测量地形测量采用全解析数字化测量,包括外业数据采集, 连线绘制草图及计算机成图三部分。
5、外业数据采集使用全站仪配合 PC-E500 袖珍计算机, 对地物点地貌特征点及高程散点进行采集。数字测图中,碎部测量的主要方法为极坐标法,对于碎部点的确定, 需注意以下几点:1)依比例的规则建 (构)筑物只需测出三点,第四点可由计算机来完成。2)不规则的地貌应尽量能多测一些点,因为在传统测图中, 一些细小的变化可通过手工来完成,但计算机的模拟是无法真实地反映出这些实际地形的。3)对于程序中规定顺序绘制的图块,如桥梁、广告牌等, 最好能按其顺序进行测量。4)测图单元的划分 ,尽量以自然分界为界, 如河流、道路等,以便于地形图的施测,也减少了接边的问题。5)能够测量到的点尽量实测 ,尽量避免用皮尺
6、( 钢尺)量取。因为用全站仪所测量的速度是皮尺所不能比的,而且精度也会高些。此外 ,在测量过程中尤其要注意地铁车站, 车站出入口,风亭等地方的建构、构筑物的位置准确性,因为这些地方需要征地拆迁,涉及建筑业主利益, 位置不准引起纠纷。2.2 地形图野外连线1)连线绘制草图包括建筑物 ,构筑物, 道路,河涌,田基, 坎的连线;并调查注记楼层结构,河涌等名称以及独立地物,地物、地貌清楚完整地反映在图上。2)计算机成图是在外业连线工作草图的基础上完成的,成图软件南方 CASS 测绘软件。3、数字化地形图成图方法1)工程建立以中文名称建立工程名“地铁九号线测区”,在此目录下建立 data, ti,f d
7、gn 和 carto 目录。2)外业数据处理利用程序将外业测量的 CAD 数据按编码, 分层,线型,线粗, 颜色等要素输出 TXT 和 DXF 文件,TXT 为图形文件,DXF 为注记文件。将没有统一编码或不标准分层的外业数据转为 MicroStation 的图形格式 dgn。3)读取外业数据通过自编程序自动读取该图幅外业测量数据 DXF 和 TXT 文件,内容包括该图幅的所有数据及信息。4)图幅接边提取相邻图幅地形图数据作为参考文件,通过人机交互的方式进行接边。5)图形编辑作业员对照原图查漏补缺, 对不合理的图形, 注记进行编辑,修改。6)形成地形图制图数据运行数字化软件的图形、属性入库模块
8、,将数字化图形的数据格式转化为 MGE 数据格式,然后进行符号化、注记压盖、裁边和图廓整饰,形成地形图制图文件 CAR-TO,并输出腊纸图。7)数据转换及输出薄膜地形图在 MicroStation95 完全利用外业测量成果数据,各地物按图式符号表示正确 ,注记配置合理,接边到位,错漏较少。所有图幅经 100%图面及数据检查、修改后,利用 MGE 的图形输出功能将地形图制图文件输出为 dwg 格式的 CAD 文件,并通过绘图仪输出薄膜地形图。4、检查验收4.1 资料及图幅检查1)文字资料的审查情况仪器的检定资料收集齐全、有效;技术总结中对各项成果的精度统计准确、全面;各项检查记录齐全, 数据可靠
9、, 对成果的评价正确。2)图根控制点的布设情况GPS 埋设稳固 ,选点合理;GZCORS 布设合理, 施测精度良好;各项原始记录完整,各项限差符合规范要求;观测、平差资料及成果表的整饰清晰。3)地形图测量情况地形图测量采用野外实地全站仪数据采集、E500 记录外业采集数据、计算机绘图全部解析法作业方式。地形图的图面清晰、规范、整饰精度良好;地理名称注记正确;地形要素测绘较齐全,表示方法基本正确;图幅接边精度良好。存在的问题 :个别图幅的房屋分层,高压线,坎, 棚房,道路, 表示不合理;个别房屋实地检查间距粗差过大;个别图幅切图不完整;个别图幅单位名不正确或漏门牌,或漏广告牌及市政路灯。4.2
10、处理意见有关成果资料、地形图检查存在的问题,应将成果资料、地形图退回作业部门改正。改正后要交回项目管理部复核。4.3 外业检测的情况采用对地物边长、地物点间距进行检测和图面外业巡视检查的方法进行检查。共抽查地形图 20 幅,未发现重大错漏,均符合城市测量规范要求及有关技术规定。丈量地物边长、地物点间距 93 条, 较差在 0.010.15 m 之间, 中误差为2.8 cm。5、结束语项目测量一级 GPS 点 24 个, 四等水准线路总长 20.08 km,网络 GPS-RTK 控制点 67 个, 实测 1500 数字地形图 240 幅,面积 7.33 km2,如图 2 所示。成果资料、地形图经
11、项目管理部内外业检查、审查,作业过程按技术设计书要求进行布设控制点,测量精度满足图根点的起算要求,点位选定合理, 通视良好,图形强度好, 控制点的检测结果符合要求,满足地形测量的作业要求;地形图图面线条清晰, 地物表示清楚详细,综合取舍合理 ,图式运用恰当,地理名称注记清楚。该测区成果质量符合城市测量规范要求及有关技术规定,质量优级。参考文献 :1 GB503082008 城市轨道交通工程测量规范S.北京:中国建筑工业出版社, 2008.2 GB500262007 工程测量规范S.北京:中国计划出版社, 2008.3 GB/T18341-2001 全球定位系统 GPS 测量规范S.北京:中国计划出版社, 2001.
