特大型湖泊地形测量方法初探

徐大安　戴永洪　魏猛

【摘 要】本文以洞庭湖地形测量为生产实例，详细的阐述特大型湖泊地形测量的意义、内容、基本生产工序，并对生产中重点和难点进行了初步探讨。

【关键词】特大型湖泊；水下地形测量；陆域地形测量；临时水位站

1 概述

1.1 特大型湖泊地形测量的意义

特大型湖泊的容积、河床冲淤情况、航道变化情况等重要特征，属于重要的基本国情信息。特大型湖泊对周边广大地区的国计民生产生重要影响，如气候调节、农田水利灌溉、航运、生态环保等方面。国家正在加大对各特大型湖泊基本资料的收集及更新，地形测量就是其中最重要最基本的工作之一。

1.2特大型湖泊地形测量的内容

特大型湖泊的地形测量主要分为控制测量、水域地形测量和陆域地形测量。

控制测量工作主要内容有GPS网观测和水准测量；

水域地形测量主要工作内容有设立临时水位站、水深测量、水位接测、数据处理、构网成图等；

陆域地形测量主要工作内容有图根测量、陆上地形测量、地形图生成等。

2 测量基本工序

特大型湖泊地形测量遵循普通工程测量的基本工序。

项目设计审批后，按工期要求组织实施。根据测区基本控制情况和标石损毁情况，组织控制组负责完成测区内的基本控制网进行选点和埋标，经过一段时间沉降后再进行施测，以及图根控制测量。基本控制和加密控制完成后，进行水下地形测量和陆上地形测量，水下部分可选择在汛期（7-9月）进行；水下与陆上衔接时，陡岸或无滩地区水边以陆上实测水边为准，浅滩和淤滩水边以水下施测时的水边为准，每天必须对完成的地形测图进行拼接，杜绝出现空白区现象。水下地形测量时，按要求同步进行水位接测，对水位资料要适时作好分析，如水位接测出现倒流时，根据顺直河段和分汊河段的水位变化规律及水位涨落情况进行分析，对不合理的水位进行补测或对相关的水位进行重测，不允许对发现有问题的水位采用跳过不用或随意删除的现象发生。

3 测量中的重点和难点

3.1 GPS转换参数计算及使用问题

特大型湖泊一般水域面积十分大，以东洞庭湖为例，南北宽度接近30公里，如果仅用一岸控制点计算参数存在线性误差累积问题，如果结合两岸控制点计算，存在控制点兼容误差影响参数精度问题。要根本解决这个问题，需要计算覆盖面大的严密七参数。为保证七参数的覆盖面及内部误差均匀，在GPS布网时需要进行对岸联测几条长基线，带入GPS网联合平差，这样才能有效解决问题，而且能极大的减少参数结合部的裂隙差。

在远离岸边的水域或者洲滩测量作业时，GPS差分信号源应采用CORS信号或者网络RTK差分信号。

3.2 临时水位站布设问题

3.3 水边线确定问题

特大型湖泊地形测量一般工期较长，岸上和水下地形测量进度无法同步，而且水文、航道等部门一般水下地形测量和陆域地形测量按照水位情况分期进行测量，往往高水位时期测量水域地形，低水位时期测量陆域地形，这就存在了两个阶段水边线位置不一致的问题，为保证水边线位置合理性以及水位沿程变化情况，通常采用的做法是计算沿程水位站同一天比降和落差关系制定水边线确定方案。以2012年东、南洞庭湖水道地形测量项目为例，该项目水下地形于2012年7-8月完成，东、南洞庭湖处于洪水爆发期，水位十分高，陆域漫滩现象十分普遍，有些地方无法真正测至水边（树林边、芦苇边），高水期湖区内很多明显的地物都被淹没，如：沟渠、道路、小堤等，若应用测水下地形时的水边时，这些地物无法表示出来，直接影响地形图地理要素和地形图精度。为解决这一矛盾现象，技术部门根据东、南洞庭湖沿途水位站同一天比降和落差关系制定水边线确定方案。

3.4 淤泥滩测量问题

特大型湖泊在低水位时期，湖水退去后会形成大大小小的淤泥滩，测量人员无法行走，而且安全得不到保障。如果不实测这些淤泥滩，湖泊的容积和冲淤变化情况就无法计算的准确。目前，随着测量设备的生产工艺的进步，一些长测程的免棱镜全站仪问世，如拓普康GPT-7502，免棱镜测程达到1300米，就能有效的解决问题。

4 结论

本文以洞庭湖地形测量为生产实例，详细的阐述特大型湖泊地形测量的意义、内容、基本生产工序，并对生产中重点和难点进行了初步探讨。