行业要闻

 

【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23.3 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1∶500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: 54 200~59 700 m;Y:27 100~40 900 m。利用的资料1∶2 000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, E500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,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。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(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 dgn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,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,对成果的评价正确。

      2)图根控制点的布设情况

      ①GPS埋设稳固,选点合理;GZCORS布设合理,施测精度良好;

      ②各项原始记录完整,各项限差符合规范要求;

      ③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。

      ①地形图的图面清晰、规范、整饰精度良好;

      ②地理名称注记正确;

      ③地形要素测绘较齐全,表示方法基本正确;

      ④图幅接边精度良好。

      存在的问题:

      ①个别图幅的房屋分层,高压线,坎,棚房,道路,表示不合理;

      ②个别房屋实地检查间距粗差过大;

      ③个别图幅切图不完整;

      ④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 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0.01~0.15 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1∶500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。

 

      [1]　GB50308—2008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]　GB50026—2007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.