水利水电工程地形图平面控制网的布设形式和精度的探讨

【设计与施工】
水利水电工程地形图平面控制网
的布设形式和精度的探讨
连官河1,冯志中1,吴海光2
(1.内蒙古水利水电勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020;2.巴彦淖尔盟水利勘测设计院,内蒙古临河015000)
〔提　要〕　地形图是水利水电工程规划、设计的重要基础资料,探讨平面控制网的布设和精度,以提高测绘成果质量。

〔关键词〕　平面控制　地形图　精度
中图分类号:T V221 文章标识码:B 文章编号:1009-0088(2002)03-0038-02
在水利水电工程规划、设计阶段,均需测绘不同比例尺的地形图,作为重要的基础资料,以满足工程规划、设计的需要。

如何提高地形图的精度,以便更好地满足于规划、设计的需要是亟待解决的问题。

尤其随着电子技术的迅猛发展,水利工程传统的手工测绘已被电子化、数字化所取代。

在测绘数字化时代采用什么样的先进方法和手段才能提高地形图的基础——平面控制的精度,现就这一问题进行简单的探讨。

1　平面控制网的精度
平面控制网的精度,除了与观测精度有关外,还与控制网的布设形式有关。

近年来由于电磁波测距仪的广泛采用,在平面控制网的布设形式上,有了很大的灵活性。

特别是电磁波测距导线,以其结构简单、布设灵活和工作效率高的优点,而被普遍采用。

同时,又由于测距导线结构简单、检核条件少、随意性大的缺点,间接地给平面控制的精度带来了不利的影响。

在实际作业中,人们为了方便,常常忽视了导线形式对其精度的影响,随意布设,结果造成成图精度难以保证。

那么,当采用电磁波测距导线布设测图平面控制网时,应布设成何种形式,才对提高平面控制的精度有利,应是我们作业中必须充分重视的问题。

《水利水电工程测量规范》(以下简称《规范》)规定:地形测图的平面控制可分三级布设,即基本平面控制(五等以上三角锁或导线)、图根平均控制和测站点平均控制。

其中,图根平面控制和测站点平面控制是直接为测图服务的,而基本平面控制,是在整个测区内,均匀布设的少量精度较高的控制点,目的是为加密图根控制。

《规范》对平面控制的精度要求为:基本平面控制的最弱相邻点点位中误差不得大于图上±0.05mm;最后1次图根点相对于邻近基本平面控制点的点位中误差不得大于图上±0.1mm;测站点对于邻近图根点的点位中误差不得大于图上±0.2 mm。

对于平面控制应具有什么样的精度,才能满足地形测图的要求,在《大地测量》(测绘出版社)中提出,当相邻三角点的点位中误差小于图根点相对于起算三角点的点位中误差的1/3,对测图来讲,可以被忽略。

在《规范》中把五等以上的三角点称为基本平面控制点或称为起算点,并规定:最后一级测图控制点为测站点,这样测站点相对于基本平面控制点的点位中误差为:
m测站=(±0.1)2+(±0.2)2=±0.22mm
m测站/3=±0.22mm/3=±0.07mm
这样《规范》规定的基本平面控制最弱相邻点点位中误差±0.05mm,小于测站点相对基本平面控制点点位中误差±0.22mm的1/3,因而是可行的。

如果在布设基本平面控制时,布设形式为2条独立的单一导线,则2条独立导线最弱点间的相邻点位中误差最弱,最弱点的相邻点位中误差为:
m=2×(±0.05)mm=±0.07m m 这样,基本平面控制的最弱相邻点点位误差,已
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内蒙古水利 2002年第3期(总第89期)
超过《规范》对基本平面控制最弱点相对点位中误差不大于±0.05m m 的规定,显然是不符合要求的。

2　平面控制网的布设
在平面控制测量中,图根平面控制和测站点平面控制,由于其精度要求低,且作业量大,人们对其重视也不够,因此,要花费较大的精力,来提高图根平面控制及测站点平面控制的精度是不可行的。

基本平面控制,起着控制全局的作用,其作业量也较小,因此提高基本平面控制的精度是可行的,也是必要的。

因此,我们只对基本平面控制进行讨论。

下面,我们将2条独立导线布成结点,对其精度情况进行简单分析。

设有4个已知三角点A 、B 、C 、D 。

若在此4个已知点间布设成如下的2条单一导线。

并设2条导线的最弱点分别为M 、N ,且P AM =P B M =P CN =P DN =
P
单位权中误差为± 则有:P M =P N =2P
m N =m M =±
12p =± 2
1
P 式中　m N ,m M —分别为N 点、M 点的点位中误
差。

如果以M 、N 点为起算点布设图根点Q,则其起算点位中误差为:
m M (N )=±
m 2M +m 2
N
=±
2・ 2
1P =± 1
P 现在如果把M 和N 布设成结点Q
A △
△C
Q
B △
△D 则其权P A Q =P BQ =P CQ =P DQ =P
P Q =4P
m Q =±
14P =±
21P
m Q
m M (N )
=± 2
1P ±
1P
=
12m Q =1
2m M (N )
从以上的分析可知,导线组成结点后,其最弱点的点位中误差比单一导线提高了1/
2倍,而比2
条独立导线最弱点相邻点位中误差提高了1/2倍。

因此,在用电磁波测距导线布设基本平面控制时,应一次性布设一条能均匀地控制整个测区的单一导线。

若需布设多余单一导线时,应布设结点,组成结点导线网,这样的布设形式,有多余的已知条件校核,既可以提高基本平面控制整体精度又可以避免误差的局部积累,对提高地形图的平面精度极为有利。

另外,在高级控制点比较稀少的地方,可以通过组成结点网,来解决导线超长的问题。

电子技术的迅猛发展,已为我们测绘业揭开了崭新的一页,在我们充分享受现代高科技的同时,我们更应重视基础测量的重要性,只有可靠的基础,才能有测绘成果的高质量。

责任编辑:舒子亨
　收稿日期:2002-04-15
　作者简介:连官河(1962-),男,工程师,现从事水利工程测会生产和研究工作。

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