高密度建筑区图根控制测量方法探讨

黄雅

（广州奥格智能科技有限公司）

1 引言

随着现代测绘技术的发展，GNSS技术广泛应用于各个等级的控制测量中，GNSS技术以其全球地面连续覆盖、功能多，精度高、实时定位、应用广泛，观测站之间无需通视，定位精度高，观测时间短，提供三维坐标，操作简便，可以全天候作业等特点替代了传统的高等级控制测量方法。在末级控制测量即图根控制测量中，GNSS技术也发挥着重要的作用，但在高密度建筑区域如城市中的村庄，实地环境条件无法满足GNSS测量技术视场内障碍物高度角不能大于15°等要求，在这种情况下必须结合传统的导线测量技术才能完成图根控制测量任务。

2 起算点的选择

图根控制网起算点等级的可根据测区的实际情况进行选择，如果测区面积较小，可以选择三级控制点作为起算点；如果测区面积较大则可根据测区周边实际情况，在条件允许的情况下尽量选择高等级的控制点作为导线的起算点。在控制点选点时应注意控制点视察的障碍物高度不能大于15°；控制点周围不应有大面积等，以避免多路径效应对控制点测量带来的影响，同时还需要注意控制点选点位置应远离信号发射站及高压输电线；在交通繁忙的测区还用注意考虑因交通对控制点间通视带来的影响，尽量选择交通对通视影响较小的点位布设控制点。用CORS技术测量的起算控制点应尽量布设3个点为一组，以便对控制点精度进行检核；部分困难区域也可两点为一组，利用导线网的计算结果对起起算控制点精度进行检核；极困难地区无法布设两个以上点为一组的也可单点成组，将导线布设成无定向附和导线，但这种情况下整条导线应至少布设3个起算控制点作为起算点。起算点应根据地形情况尽可能多的分布在测区四周及测区内有条件测设的位置。

3 起算控制点的测量

图根控制网的起算点等级可为一级、二级或三级控制点，这几个等级的控制测量目前主流的测量方法为GNSS静态测量、快速静态测量，单基站RTK测量及CORS测量，其中单基站RTK测量不能用于一级控制点测量，最常用的测量方式是CORS测量，本文以二级控制点为例，探讨采用CORS技术测设二级控制点最为起算点进行图根控制网的测设方法。使用CORS进行二级控制点测量应注意如下以段内容中所涉及的关键点。

在测量控制点之前应选择不低于二级的已知控制点点对CORS的测量精度进行检核，平面位置及较差不应大于5cm，高程较差不大于6cm方可进行测量。需注意的是，在做二级控制点及图根点的时候一定要按规范使用校准合格的三脚架及基座进行仪器及棱镜架设。按照现行的《城市测量规范》及《卫星定位城市测量技术规范》要求，二级控制点测量测回数应大于或等于3，每测回自动观测个数不少于10个观测值，测回间应对仪器进行初始化，测回间的时间间隔应超过60s；在控制点测量过程中，应严格按照规范进行操作，在条件运行的情况下尽量增加测回数及每个测回的观测值。完成二级控制点测量后应用全站仪对控制点进行检核，检核内容为控制点间的距离及角度，如果检核发现精度未达到二级控制点的精度要求，则需分析原因，并对不合格的点进行重测，直至精度符合规范要求。

4 图根导线测量

对于大面积高密度建筑区域，采用导线测量的形式测设图根控制点是一种传统且比较有效的手段。图根导线水平角度需要使用6″级以上仪器测量一个测回，目前市面上常用的全站仪为2″级的，完全符合测量图根导线的要求。全站仪不仅可以进行角度测量，同时还可以进行边长测量，可以一次设站同时完成平面角度测量，三角高程测量以及边长测量，是图根导线测量的首选仪器。

在大面积高密度建筑区域，特别是城市中的大面积城中村区域，由于建筑分布不规则，导线布设困难，如果按照单附和导线布设，规范规定不能超过两次符合，这种情况下符合导线无法有效的覆盖整个测区。而如果控制网需以结点导线网结合支导线的形式进行布设，充分利用导线结点的连接作用，将所有导线串联成网，增加导线的多余观测量，通过统一平差，可以更加有效的提高图根控制点的精度。

以广州市白云区农村地籍调查项目中江夏社区的图根导线网为例，江夏社区需测量面积为1㎞2，共布设控制点133个，其中12个为二级控制点，101个为图根控制点；12个二级控制点中有2个位于测区内部较为空旷区域，10个分布于测区四周；121个图根控制点中有100个以结点网的方式布设，如图1所示；21个以支导线的方法布设，图根控制点的高程测量方式为三角高程测量。导线网中最长边长为98.31m（不包含起算边长），最短边长为34.05m，平均边长83.42m。导线网中部分导线长度超过1㎞，为确保整网的精度，结点导线网精度技术指标按三级导线指标执行。最终经过统一平差，控制网方位角闭合差最小5″，最大38″；导线相对闭合差最大1/6637，最小1/57713；高差闭合差最小11.5mm，最大35.3mm，均符合规范要求。在完成结点导线网的测设基层上布设33个支导线点，满足了该测区的测量要求。

图1 江夏社区图根控制网形图

在上述案例中，最为关键的首先是结点网的起算二级控制点应尽量布设在测区周围，且尽在测区地形条件允许的情况下可能多的测设二级控制点；其次，全网按三级导线的技术指标进行测量，目前主流的全站仪的是2″级的，全网按照三级导线的技术指标进行测量并不会增加作业难度；最后，在测区内部有满足CORS测量条件的地方测设二级控制点，即使测设的二级控制点与其他二级控制点无法通视，也可以通过结点网对其精度进行检核，通过检核后以已知控制点的方式参加整个结点网的平差计算，可以提高整网的测量精度。在整网的平差计算过程中，位于测区中部与其他起算点不通视的二级控制点未以已知点的方式参与平差计算时，虽然控制网各项精度指标均符合规范要求，但精度相对接近限差值，在这两个控制点以已知控制的的方式参与整网的平差计算时，控制网的各项精度指标有了较大提高，所以在条件允许的情况下在测区内部布设起算点参与整个图根导线网的测设及平差计算是非常有必要的。

5 结语

在测量技术不断发展的今天，GNSS技术的不断完善减轻了测量作业人员的工作负担，使控制测量变得越来越简单；在较少接触到高密度建筑区地形地籍测量的情况下，很多测量作业人员在遇到这样的测量工作时不知道如何进行图根控制测设，本文主要针对这方面进行了一下方法探讨，希望能给测绘作业人员提供一些参考。