昆明长水国际机场净空区障碍物测量方法研究

白智能 罗荟琼

摘 要：阐述了飞机场净空区中障碍物的限制要求，探讨机场净空区障碍物测绘的技术要求，总结了采用GPS-RTK配合全站仪对机场净空障碍物进行测量的准备工作、工作要点、野外测量时的注意事项。

关键词：GPS-RTK;全站仪;三角高程测量;飞机场净空区;净空区障碍物限制面

1 引言

为了保证飞机的起降安全，对飞机场邻近地区的人工和自然物体的高度必须实行严格限制，以保证对飞行没有障碍，限制面的范围也称净空区;机场净空范围内影响飞机起降安全的超过限制高度的物体称为净空区障碍物;为确保飞机的起降安全，净空区内的障碍物应予拆除或设置障碍警示灯。因此，在机场设计和建设中，规定了几种障碍物限制面，用以限制机场及周围障碍物的高度，以确保飞机起降安全的要求。

2013年昆明市人民政府民航云南安全监督管理局发布《昆明长水国际机场净空保护区域通告》。根据通告，昆明长水国际机场净空保护区范围为规划四条跑道两侧各10公里，跑道两端各20公里围合组成的矩形区域范围，该机场净空保护区面积达1000多平方公里，保护区域坐标及范围示意图如下表所示：

为保障飞行安全，需要对净空区内所有超过限制面的障碍物进行调查、测量。实地调查发现该净空区范围较大，障碍物既有山体、楼房、水塔等较大物体，也有高大建筑物楼顶的避雷针、电信通讯发射塔、高压输电线塔架等较小物体，目标分布范围广，不易攀登到达，给测量作业造成很大困难。结合该机场的实际特点，采用GPS-RTK加全站仪三角高程测量的方法，能快速、高效地采集障碍物的三维坐标，提高了作业效率。

2 机场净空障碍物的限制要求

為了保障飞机起降安全，机场净空区由升降带、进近面、过渡面、锥形面、内水平面、起飞爬升面等几种障碍物限制面构成，用以限制机场及周围地面障碍物的高度，如图1所示。

按照《航空法》的规定，机场净空区范围内建筑物的调查内容有：（1）排放大量烟雾、粉尘、废气影响飞行安全的建筑物或者设施;（2）靶场、强烈爆炸物仓库等影响飞行安全的建筑物或者设施;（3）不符合机场净空高度要求的建筑物或者设施;（4）影响飞机目视助航设施使用的灯光、标志或者物体;（5）影响飞行安全或者影响机场助航设施使用的植物;（6）影响飞行安全的鸟类动物和其他物体的设施;（7）影响机场电磁环境的建筑物或者设施。

在机场净空区调查测量中，前期需要准备：（1）机场跑道两端、中心点坐标及高程，明确测量范围及航线坡度等有关参数。（2）对新建建筑物进行净空分析时，需提供其平面图、竖向图。（3）熟悉《民用机场飞行技术标准》等技术规范。

3 测量方案设计

3.1控制点测量

昆明长水国际机场净空区障碍物的控制面积大于1000k㎡，要想准确高效地测量每个目标，必须在整个测区布设高精度的测量控制网，为提高障碍物测量效率，昆明长水机场净空区障碍物控制测量选用已建成的昆明87城市规划坐标GPS-CORS网，利用接入网内的GPS-RTK能提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标，并且具有观测站之间无需通视、观测时间短、自动化程度高、操作简便的特点。

3.2障碍物测量

经过仔细研究计算各种障碍物限制面的高度后，计算出各种限制面的高程，通过普查各种超高障碍物后，制定好观测计划和实施方案。测量障碍物的平面位置可以采用GPS-RTK直接测得，或GPS-RTK加全站仪组合测量得到，目标点的高程值采用三角高程测量的方法，测量得到目标的高度值，与利用GPS-RTK测量得到的目标所在位置的地面高程值相加即为目标顶端的高程值。外业测量时需记录最高点的属性（如：屋顶、避雷针等），同时拍摄照片。为确保测量精度，在测量目标高度值时，采取两次架站、两次测量的方式进行，两次架站测量斜距之差不得小于1m，最终高度值为两次测量结果的平均值。目标点高度三角高程一次架站测量方法如图2所示，障碍物高度H=h1+h2，三角高程的原理及计算公式本文不在阐述。

4 注意事项

（1）计算建筑物平面位置时，应选择距跑道最近的楼角。

（2）当跑道两端点高程不一致时，建筑物处于进近面或起飞爬升面须判断建筑物临近的跑道端点，选用跑道近端高程值计算建筑物允许高程值。

（3）全站仪代替水准测量，要注意前后距离大致相等，这样可以减小竖盘指标差对高差的影响。前、后视线离地面应有一定的高度，以减小大气折光的影响。

（4）熟悉《民用机场飞行技术标准》中对测量的要求，特别是各种障碍物限制面的要求，可采用计算机编程加以处理，以减轻计算强度，同时要一级检查、二级验收，确保成果整理100%正确。

5 结束语

对较大范围的机场障碍物测量时，采用GPS-RTK加全站仪三角高程测量的方法是比较高效的方法，利用GPS-RTK能提供全天候、连续、实时、高精度的三维坐标，多测回平滑处理数据采集获得目标点的平面坐标，采用三角高程两次架站求平均值的方法获得目标高度，与地面点高程相加获得障碍物顶端的高程值，外业测量时测量员不必到达障碍物顶端，操作安全，测量速度快、作业效率高。

参考文献

[1]陈建水，张高兴.机场净空障碍物测量方法探讨[J].龙岩学院学报，2006，24（6）：51-52.

[2]安治国，黄曲红，陈金龙，徐剑.机场净空区障碍物测量方法与精度分析[J].测绘地理信息，2016.01.014.