徐龍華徐龍建

（1南昌市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院 江西南昌330038;2武漢鐵路局 湖北武漢 430075）

1 引言

洪都大道快速化改造工程北起英雄大橋，南與九洲高架一期對接，全長7.8公里，是南昌市一環(huán)的重要組成部分。工程跨越東湖區(qū)、青山湖區(qū)、青云譜區(qū)，與青山路、文教路、陽明路、南京路、北京路、洛陽路、解放西路、墅溪路等主干道相交。項(xiàng)目采用"主線高架+地面鋪路"布置形式，主線高架為快速路，標(biāo)準(zhǔn)段橫斷面寬25米，地面輔道為城市主干路，雙向六車道，紅線寬度60-80米，共布置8對上下匝道。主要包含道路、橋梁、排水、監(jiān)控、照明、景觀、交通設(shè)施等工程，建設(shè)工期為24個(gè)月，項(xiàng)目總投資估算約45.41億元。

2 高程控制網(wǎng)布設(shè)及結(jié)果分析

受南昌城市建設(shè)投資發(fā)展集團(tuán)有限公司的委托，為了滿足洪都大道快速化改造工程施工對高程精度的要求，并根據(jù)施工方現(xiàn)場指定的位置，按照城市二等的要求共埋設(shè)了6個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)（HD開頭的），另外周邊有3個(gè)城市高等級水準(zhǔn)點(diǎn)（江紡、DTQ005和DTQ015，其中江紡為地殼形變監(jiān)測點(diǎn)，其它兩點(diǎn)為南昌地鐵高程控制網(wǎng)點(diǎn)），并聯(lián)測了周邊6個(gè)地鐵水準(zhǔn)點(diǎn)。洪都大道快速化改造工程二等水準(zhǔn)線路圖如下圖1：

圖1 洪都大道快速化改造工程水準(zhǔn)線路示意圖

水準(zhǔn)觀測時(shí)采用一臺Trimble Dini03電子水準(zhǔn)儀配合2米條形碼銦鋼尺進(jìn)行往返觀測。水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo)參照城市二等水準(zhǔn)的要求。

平差前先進(jìn)行水準(zhǔn)路線閉合差檢核和每千米水準(zhǔn)測量的高差偶然中誤差計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，各測段往返測較差及閉合差均符合規(guī)范要求，由全線往返側(cè)較差數(shù)據(jù)計(jì)算每千米水準(zhǔn)測量的高差偶然中誤差為±0.34mm，小于規(guī)范要求的±1.0mm。

采用COSA軟件地面平差模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。水準(zhǔn)網(wǎng)以距離為權(quán)倒數(shù)進(jìn)行帶權(quán)改正平差計(jì)算：Vi=-W/Σ(L*Li)。平差后成果數(shù)據(jù)取位至0.1mm。平差處理后對平差結(jié)果進(jìn)行精度分析，平差結(jié)果如下：每公里水準(zhǔn)測量全中誤差：0.12mm；后驗(yàn)每公里水準(zhǔn)測量高差中誤差：0.818mm；精度最弱點(diǎn)高程中誤差：1.07mm，將聯(lián)測點(diǎn)的平差結(jié)果與已有數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，比較結(jié)果如下表所示。

表1 高程聯(lián)測點(diǎn)較差表

3 平面控制網(wǎng)布設(shè)及結(jié)果分析

3.1 控制網(wǎng)布設(shè)與外業(yè)觀測

平面控制網(wǎng)選點(diǎn)埋設(shè)均按照《城市測量規(guī)范》的主要技術(shù)指標(biāo)，并按施工單位的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布設(shè)。洪都大道快速化改造工程共分兩次先后布設(shè)了13個(gè)點(diǎn)，第一次布設(shè)了3個(gè)城市二等點(diǎn)，聯(lián)測了兩個(gè)已有控制點(diǎn)，采用NCCCOR網(wǎng)中的三個(gè)點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)。第二次共布設(shè)了10個(gè)城市四等點(diǎn)，聯(lián)測了兩個(gè)已知點(diǎn)，以第一次解算的三個(gè)點(diǎn)作為起算數(shù)據(jù)。

為了使外業(yè)采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠，外業(yè)觀測嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)書的要求，采用邊連式逐步推進(jìn)，觀測完成后對局部幾何圖形強(qiáng)度不好的進(jìn)行了補(bǔ)測，對觀測質(zhì)量差的基線進(jìn)行了重測。

外業(yè)觀測共采用3臺天寶GPS接收機(jī)和3臺徠卡GPS接收機(jī)同步進(jìn)行觀測。平面控制網(wǎng)示意圖如下：

圖2 布設(shè)的城市二等平面控制網(wǎng)示意圖

圖3 布設(shè)的城市四等平面控制網(wǎng)示意圖

3.2 基線解算

平面控制網(wǎng)的基線解算采用LGO軟件，城市二等平面控制網(wǎng)基線解算采用的是精密星歷，城市四等平面控制網(wǎng)基線解算采用的是廣播星歷。解算時(shí)所有基線長度中誤差均小于2σ；如基線長度中誤差大于2σ，該基線不保存輸出。LGO軟件解算的異步環(huán)閉合差結(jié)果如下表所示：

表2 城市二等平面控制網(wǎng)異步環(huán)閉合差結(jié)果

表3 城市四等平面控制網(wǎng)異步環(huán)閉合差結(jié)果

異步環(huán)環(huán)閉合差符合《城市測量規(guī)范》要求。復(fù)測基線較差如下表。

表4 城市二等平面控制網(wǎng)復(fù)測基線較差結(jié)果

復(fù)測基線差值絕對值最大的為G112-G082，基線長為7948.848米：

表5 城市四等平面控制網(wǎng)復(fù)測基線較差結(jié)果

復(fù)測基線差值絕對值最大的為G112-G082，基線長為7948.848米：

復(fù)測基線較差，符合《城市測量規(guī)范》要求。

3.3 無約束平差

選擇獨(dú)立基線構(gòu)成閉合圖形，在WGS84坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無約束平差，基線向量改正數(shù)的絕對值均小于3σ，城市二等平面控制網(wǎng)網(wǎng)基線向量改正數(shù)的絕對值最大的為G036-NCMZ，基線長為49337.0724米：

網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差點(diǎn)為NCNJ，空間直角坐標(biāo)精度為：

城市四等平面控制網(wǎng)基線向量改正數(shù)的絕對值最大的為G013-G082，基線長為3888.6884米：

網(wǎng)最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差點(diǎn)為GPS8，空間直角坐標(biāo)精度為：

符合《衛(wèi)星定位城市測量技術(shù)規(guī)范》和《城市測量規(guī)范》要求。

3.4 約束平差

為了保證洪都大道快速化改造工程平面控制網(wǎng)基線解算與網(wǎng)平差的準(zhǔn)確性和嚴(yán)謹(jǐn)性，按照南昌城建坐標(biāo)系的參考橢球、地圖投影、中央子午線、平移量等參數(shù)。分別采用TGGPS和COSAGPS進(jìn)行約束平差。

采用TGGPS[2-3]平差的二等網(wǎng)最弱點(diǎn)為G036，點(diǎn)位中誤差M=3.3mm＜10mm；G013-G036為最弱邊，相對中誤差：0.66PPM=1/1487960＜1/120000；四等網(wǎng)平差的二等網(wǎng)最弱點(diǎn)為GPS9，點(diǎn)位中誤差M=3.9mm＜10mm；GPS9-GP10為最弱邊，相對中誤差：6.5PPM=1/156860＜1/45000。符合《城市測量規(guī)范》的要求。

采用COSAGPS[4-5]平差的二等網(wǎng)最弱點(diǎn)為G036，點(diǎn)位中誤差M=3.2mm＜10mm；G013-G036為最弱邊，相對中誤差：1/1605700＜1/120000；四等網(wǎng)解算的二等網(wǎng)最弱點(diǎn)為GPS9，點(diǎn)位中誤差M=4.3mm＜10mm；GPS9-GP10為最弱邊，相對中誤差：1/138000＜1/45000。符合《城市測量規(guī)范》的要求。

將TGGPS軟件解算結(jié)果與COSAGPS軟件解算的結(jié)果進(jìn)行比較,經(jīng)比較分析，兩種軟件解算的基線長度基本一樣，解算的控制點(diǎn)較差也很小，下圖為采用兩種軟件解算的所有點(diǎn)位較差。

從下表（表6、表7）中可以看出，兩種軟件解算出來的點(diǎn)位較差均不超過15mm，絕大部分較差值均小于1mm。為了得到更好地統(tǒng)計(jì)效果，再將以往工程所做的控制網(wǎng)解算的數(shù)據(jù)分別用這兩種軟件進(jìn)行平差，發(fā)現(xiàn)其差值除個(gè)別大于1mm，其余基本上都小于1mm。因此說明，對于絕大數(shù)城市測量或其它一般工程測量來說，這兩種軟件平差結(jié)果是一致的。

表6 城市二等點(diǎn)坐標(biāo)較差表

表7 城市四等點(diǎn)坐標(biāo)較差表

4 結(jié)束語

南昌洪都大道快速化改造工程是構(gòu)成南昌市一環(huán)的節(jié)點(diǎn)性工程，建立的控制網(wǎng)可以作為洪都大道施工的平面和高程基礎(chǔ)。通過對控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)計(jì)算，尤其是平面控制網(wǎng)而言，控制網(wǎng)解算的各項(xiàng)指標(biāo)是否合格主要是取決于外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，只要外業(yè)數(shù)據(jù)質(zhì)量高，內(nèi)業(yè)采用不同的軟件解算出來的結(jié)果基本是一致的，這就要求外業(yè)選點(diǎn)時(shí)要嚴(yán)格按照GPS相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作，尤其是要遠(yuǎn)離高壓電線和大面積水面等，這些是導(dǎo)致多路徑誤差的主要因素。

通過控制網(wǎng)的觀測，發(fā)現(xiàn)在房屋樓頂和墻角邊布的水準(zhǔn)點(diǎn)易于長期保存，且觀測條件比地面更好，受到的觀測影響較小，減少了多路徑誤差，從而提高了外業(yè)觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。