某地机场初步勘测阶段控制测量方法探讨

琚根社 吕国娟

摘  要：近年来随着测绘技术的日新月异，从而可以采用多种方法进行控制网的测量，如导线测量法、三角测量法。此次机场初步勘测阶段平面控制测量采用静态GPS（全球卫星定位系统） 控制测量法，设计为D级、E级平面控制网，采用美国天宝R8GNSS双频双星GPS接收机，GPS控制测量法与导线测量法、三角测量法相比，具有相对平面定位精度高、作业的速度快、经济效益好、测量时无需通视等优点。高程控制测量采用三等、四等水准测量，采用天宝DiNi03电子水准仪进行测量。为此，该文将论述一下此项目所采用的测量方法的合理性。

关键词：测量手段 机场  控制测量  GPS网  水准测量

中图分类号：P221                                   文献标识码：A                         文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0052-02

建立机场周边均匀分布、逐级控制的GPS控制网，并与附近C级点进行联测，形成D级网，在D级网的基础上加密，形成覆盖整个测区的E级控制网，此次设计D级GPS控制点数量为10个，E级GPS控制点数量为50个。四等水准测量设计工作量为80km，并对飞机跑道附近6个GPS控制点进行三等水准测量。三等水准测量设计工作量为70km。

此次测量的平面坐标系统采用的是1980西安坐标系，3°带横轴墨卡托投影，中央子午线111°，高程系统采用的是1985年国家高程基准。

此次测量，为了保证观测质量，我们将对D级网的观测时间大于1.5h。对E级网的观测时间大于1h。采样间隔10s，采用的GPS接收机为美国天宝R8GNSS双频双星接收机，水平精度：±5mm+0.5ppmRMS，垂直精度：±5mm+1ppm RMS。水准测量采用天宝DiNi03电子水准仪进行测量，15′内自动补尝，安平精度±0.2″。

由完全的独立基线构成的独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合Wx=δ、Wy=δ、Wz=δ，式中δ为相应级别的规定中误差（按平均边长计算），n为闭合环边数。复测基线的长度较差，不宜超过：ds≤，式中δ为相应级别的规定中误差（按平均边长计算）。对于水准测量，每测完一条水准路线的测量，应进行往返测高差不符值及每千米水准测量中误差的计算，公式如下。

每完成一套附和水准路线或闭合环的测量，并在加了尺长改正和水准面不平行性改正后计算附合路线或闭合环的闭合差W。当水准网的水准环超过20个时，还应按环闭合差W计算每千米水准测量全中误差，公式如下。

水准测量的视线长度、前后视距差、视线高度及测站观测限差要符合规定。

1  GPS测量

1.1 野外观测

利用GPS接收机对工区10个D级GPS点、50个E级GPS点进行静态观测，并与附近C级点进行联测，形成D级网，在D级网的基础上加密形成覆盖整个测区的E级控制网。

采用5台天宝GPS接收机同步观测。采用点连法和边连法混合的方式进行网形的设计，D级网同样采用点连和边连的方式进行布设，并与已知点进行联测，形成4个同步环（见图1），E级网布设形成23个同步环（见图2）。

由于此次网形涉及的控制点比较多，而且采用的是5台仪器同步进行观测的方式进行观测，所以仪器的对中整平尤为重要，对中整平的好坏是影响数据平差计算过程中异步环能否通过计算的关键。

1.2 静态数据处理

对于数据的处理，我们采用TBC2.8静态数据处理软件进行平差，其计算结果均能满足规范要求，包括基线较差、同步环闭合差、异步环闭合差。GPS静态观测网的质量项目人员从野外选点、埋石、布网、实测以及最后的室内解算，做到质量层层把关，确保静态观测数据的准确性。外业天线量高采用3个方向天线高平均值。D级网观测时间超过1.5h，E级网观测时间超过1h。高度截止角15°，采样间隔10s。并且，对GPS成果质量，我们采用已知点进行坐标检查的方法进行质量检查。对于D级控制网，我们采用3个已知点参与计算，其中2个进行约束平差，1个作为检核点，其检核结果相差为5mm。对于E级控制网，采用10个已知D级点参与平差计算。利用6个D级点进行约束平差，4个点进行进行坐标检核，其检核结果相差分别为9mm、7mm、11mm、6mm。

2  水准测量

四等水准测量完成工作量为81.66km，并对飞机跑道附近6个GPS控制点进行三等水准测量。三等水准测量完成工作量为70.07km。

分别对三等水准网和四等水准网进行独立观测，形成独立的水准观测网，并分别与已知二等水准点联测。整个施测过程严格按照规范设置仪器参数，保证测量结果的准确性。

对于水准测量的精度检验，我们采用闭合差计算法、每千米水准测量中误差、全中误差等精度指标控制的同时，对三等和四等水准网选取部分点进行联测来检验测量结果的准确性，我们选取了机场跑道周边的6个三等点和附近四等水准点进行联测，其结果最大差值为1mm，完全能够满足机场测量规范。

3  结语

在项目的实施阶段，我们较好地建立了机场建设扩建项目GPS控制网，埋设50个E级GPS观测点，10个D级GPS观测点。用GPS静态测量模式，成功解算D级、E级控制点成果，并对机场跑道两头6个GPS点进行额外布网和解算。三等水准测量完成工作量70.07km，四等水准完成工作量81.66km。为此，在实施控制測量过程中，把握好每个工序是数据成功通过计算的基础，包括点位的选取、网形的布设、仪器高度的量取、严格的对中整平、接受时间长短的把握等是整个项目后期数据处理能否达到要求的基础。

参考文献

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