摘要：測量工作是高速公路施工的技術(shù)工作基礎(chǔ)，本文通過對廣西六河高速公路建設(shè)中遇到的測量問題進(jìn)行分析，討論了山嶺重丘區(qū)導(dǎo)線測量的距離投影長度變形值的計算和受投影變形下的距離的歸化改正計算。
　　關(guān)鍵詞：山嶺重丘，導(dǎo)線測量，距離長度變形，檢測，歸化改正計算
　　0、前言
　　目前在公路測量中，前期的勘察設(shè)計一般是用GPS進(jìn)行控制測量，用GPS的優(yōu)點是不需要兩個導(dǎo)線點間的通視，受地形影響較小，且與衛(wèi)星進(jìn)行后方交會，不會受邊角傳導(dǎo)誤差影響。但在施工過程中，因全站儀價格相對低廉，且能全天候、全時段進(jìn)行測量，完全能滿足施工需要，所以一般都用全站儀進(jìn)行常規(guī)測量平差。不過用全站儀進(jìn)行測量會受邊角傳導(dǎo)誤差影響較大，特別是在山嶺重丘地帶，因邊長受平均高程影響會產(chǎn)生變形，直接影響點位位置，如何消除這種影響就變得猶為重要了。
　　1山嶺重丘區(qū)進(jìn)行導(dǎo)線測量距離的歸化改正
　　1.1山嶺重丘區(qū)導(dǎo)線點間距離投影長度變形的原因
　　在山嶺重丘特別是地形起伏較大的地區(qū)進(jìn)行導(dǎo)線測量，高程的頻繁變化對水平角的測量精度影響不大，但對導(dǎo)線點之間的距離測量有較大影響，受兩個導(dǎo)線點間平均高程的影響，導(dǎo)線間的距離歸化到高斯投影面時會產(chǎn)生長度變形。所謂長度變形是指我們在進(jìn)行導(dǎo)線平差計算時，理論上首先應(yīng)將測得的實地長度歸化到參考橢球投影表面上，然后將參考橢球面上的實地長度歸化到高斯平面后再進(jìn)行平差計算。在平原地區(qū)，由于地形起伏不大，長度歸化到高斯投影面后都會對應(yīng)一個近似相等的系數(shù)進(jìn)行變化，不對距離進(jìn)行歸化改正的話，就相當(dāng)于采用一個獨立的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行平差計算，全線都處在這個獨立的系統(tǒng)中，不會對工程結(jié)構(gòu)平面位置產(chǎn)生影響。但在地形起伏大的山嶺重丘地帶，每兩個導(dǎo)線點的平均高程不一樣，歸化到高斯投影面時所乘的系數(shù)不同，如果不進(jìn)行歸化改正，受導(dǎo)線點的距離影響，且這種影響是不規(guī)律的，對導(dǎo)線點的點位會直接產(chǎn)生影響，在結(jié)構(gòu)物眾多的高速公路工程建設(shè)中是不允許的。
　　1.2山嶺重丘導(dǎo)線點間距離投影長度變形值的檢測
　　正如前面所言，在平原地區(qū)的導(dǎo)線測量，距離是不需要進(jìn)行歸化改正的，那什么時候距離需要改正，什么時候距離不需要改正，進(jìn)行歸化改正的標(biāo)準(zhǔn)是什么呢？在《城市測量規(guī)范》中規(guī)定，測圖坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇應(yīng)滿足投影長度變形值不大于2.5㎝/km的原則，當(dāng)形變值大于2.5㎝/km時，應(yīng)將控制成果由球面歸化至平面，即歸化到高斯平面，否則會直接影響到測量成果的精度，對于大比例尺測圖和用圖都是十分不利的。
　　對于實地丈量的邊長而言，首先應(yīng)將實地測得的長度歸化到參考橢球投影表面上，然后將參考橢球面上的實地長度歸化到高斯平面上，得到平面上的相應(yīng)長度，以上兩次歸化可以由兩個公式實現(xiàn)：
　　（1）
　�。�2）
　　其中：RA為長度所在方向的橢球曲率半徑，H為長度所在高程面對于橢球面的高差，SH為實地測量長度，R為測區(qū)的平均曲率半徑，S為歸化在橢球面上的長度，ym為邊長兩端點橫坐標(biāo)平均值。
　　地面上一段距離經(jīng)過兩次改正計算后，已不再是地面真實長度，高斯投影平面上的長度與地面真實長度之差稱為長度綜合變形，其計算公式為：
　　δ=δH+δL=
　　為討論方便，取不同投影面上的同一距離近似相等，即S≈SH，R=6371km，將上式寫成相對變形的形式，則為：
　　=︱（-15.7H+0.00123)×10-5︳
　　ym為測區(qū)中心橫坐標(biāo)，km;H為測區(qū)平均高程，km
　　如果≤2.5㎝/km時不需要對導(dǎo)線點間的距離進(jìn)行歸化改正，如果>2.5㎝/km時，需對導(dǎo)線點間的距離進(jìn)行歸化改正。
　　1.3山嶺重丘導(dǎo)線點距離投影長度歸化改正計算
　　對于超過允許范圍的距離變形，我們需要對其進(jìn)行歸化改正，否則測得的數(shù)據(jù)是無法在施工中運用的。首先運用（1）式將測得的導(dǎo)線點的距離歸化到參考橢球投影表面上：
　　S=
　　然后運用（2）式將參考橢球面上的實地長度歸化到高斯平面上，得到平面上的相應(yīng)長度：
　　S高斯==
　　=
　　在局部范圍內(nèi)，地形變化引起地地球曲率半徑的變化，對上述歸化改正的影響可以忽略，即RA≈R。因此最終的歸化公式為：
　　S高斯=
　　在地形起伏較大的山嶺重丘區(qū)，根據(jù)上式對測得的導(dǎo)線點進(jìn)行改正即可進(jìn)行常規(guī)測量平差。
　　2工程實例
　　2.1工程概況
　　廣西六寨至河池高速公路是國家西部開發(fā)省際公路通道阿榮旗至北海公路的重要組成部分，全線全長108.076公里，起點與貴州省貴新公路相接，終點通過河池西樞紐型互通與水任至河池二級公路規(guī)化中的河池至都安高速公路相接，該段高速公路地處云貴高原邊緣，屬山嶺重丘區(qū)，地形起伏較大。
　　2.2實例分析
　　六河路一進(jìn)場，進(jìn)行了導(dǎo)線水準(zhǔn)點復(fù)測，我們負(fù)責(zé)的三個標(biāo)段在復(fù)測完成后均有出現(xiàn)一個類似的情況，測得的導(dǎo)線點數(shù)據(jù)在經(jīng)過普通的平差處理后，發(fā)現(xiàn)點位偏差均有四五厘米的誤差，在以前的工程施工中從未遇到這種情況，后來翻看許多資料后，發(fā)現(xiàn)有可能是測區(qū)平均高程的變化影響了測量精度，然后拿出六河六標(biāo)的測量成果帶入形變檢測公式，該段導(dǎo)線的平均高程H為0.698285km,導(dǎo)線兩端點橫坐標(biāo)平均值為465.7562075km：
　　=︱（-15.7H+0.00123)×10-5︳=︱(-15.7×0.698255+0.00123（465.7562075）2×10-5︳=255cm/km
　　由計算值可知，長度變形值大大超過了容許變形值2.5㎝/km，沒有進(jìn)行距離歸化改正肯定會影響數(shù)據(jù)精度。然后返回來將測得的距離歸化改正，再次進(jìn)行了平差計算，得到數(shù)據(jù)與給出的數(shù)據(jù)點位偏差只有幾毫米，將其他標(biāo)段數(shù)據(jù)帶入，偏差均在允許范圍內(nèi)，問題得到了很好的解決。
　　3結(jié)論
　　伴隨著國家西部開發(fā)的戰(zhàn)略實施，西部地區(qū)將修建越來越多的高速公路，而西部地區(qū)又是一個高原邊緣區(qū)域，高程的不規(guī)律變形將嚴(yán)重影響控制測量的精度，運用本文的辦法可以很好的解決導(dǎo)線距離變形的檢測和歸化改正，有利于加快測量工作的進(jìn)程。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]高井祥肖本林等.數(shù)字測圖原理與方法.中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.4

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