論如何建立施工控制網

■郭彥明 劉朋俊

（黃河勘測規劃設計公司 河南 鄭州450045）

論如何建立施工控制網

■郭彥明 劉朋俊

（黃河勘測規劃設計公司 河南 鄭州450045）

論述投影變形的產生以及規范對變形的要求，如何利用變換子央子午線和轉換參數來消除投影變形，還有根據平均高程面高程求取變換系數和選擇歸化基點，通過計算公式來消除高程投影面投影變形影響。

施工控制網高斯投影高程投影面中央子午線高程抵償面

一項工程建設往往需要建立自已的工程坐標系，在此基礎上建立施工控制網來保證測量精度，確保工程施工順利實施，實現建設目標。根據國家工程測量規范（GB50026-2007）中的規定，平面控制網的坐標系統，應滿足測區內投影長度變形不大于2.5cm/Km要求。也就是坐標反算距離和兩點實際距離之差與實際距離之比不能超過1/40000。

國家現用的兩種坐標系即Beijing1954和西安80坐標系都是在標準橢球面進行投影，而實際工程施工是在不同的大地高程面上，而不是在標準橢球面上。大地坐標相同的兩個點在不同的橢球面上的距離不同的，和標準橢球相比可以用公式：⊿ S2= 來表示，⊿S2為投影高程面長度變形率，H為投影高程面高程，R為地球半徑。當H=160m 時，⊿ S≈2.5cm/Km。

如果兩種變形值一樣的話，也就是高斯投影變形剛好抵償高程面變形，那么就可以直接使用國家投影坐標，不用進行坐標換算。但是往往兩者不能相互抵償，需要做一些變換和計算。

下面就針對不工程的不同情況，討論如何建立一個工程坐標系，進而布設滿足需要的施工控制網，建立施工控制網一般要滿足兩個條件，(1)應滿足測區內投影長度變形不大于2.5cm/Km要求。也就是坐標反算距離和兩點實際距離之差與實際距離之比不能超過1/40000。(2)施工控制網的坐標應盡量和國家坐標一致，目的是可以方便利用原來測量資料，也容易和別的測量成果相兼容?，F在一般用靜態GPS的方法施測施工控制網，分三種情況介紹如何建立GPS施工控制網。

1 只考慮消除高斯投影變形的影響

高斯投影變形主要是受橫坐標的影響，只考慮東西向即可，如測區東端點 A1：BA1=35?54’13"，LA1=103?09’48"、A2：BA2=36? 03’43"，LA2=103?29’44"，中間點 A0：BA0=35?58’58"，LA0=103? 19’46"、取二點的中間點A0經度的平均值L=103?19’46"（為了方便，A0值可以保留整分或整秒）作為中央子午線，重新投影計算。為了和原坐標保持一致，還要有三個參數，北平移量、東平移量和旋轉角度。按三度分帶，三個點位于中央子午線105度的35帶。分別求出三個點在中央子午線為105度和103?19’46"的兩個坐標系統的坐標，A0點在兩個坐標系統的縱坐標和橫坐標差值即分別為北平移量、東平移量兩個平移參數。A1和A2在兩個坐標系統的方位角差異即為旋轉參數。這樣就可以通過改變中央子午的線并加上所求的三個轉換參數的方法就可以建立一個消除高斯投影變形的影響。

2 只考慮消除高程面投影變形的影響

3 同時考慮高斯投影變形和高程面投影變形的影響

綜上所述，為了消除投影變形，可以通過變換中央子午線、平均高程面投影變換系數、以及二者聯合應用和抵償高程面的方法來實現。在采用上述方法一定注意以下幾點：1、無論采用哪種方法，基點選擇一定要慎重，不能隨心所欲，一般選擇施工區的中心，如果是線性工程，如道路、水渠、輸水遂洞等，要選線路的中間部位。2、投影面的高程一般選施工區的平均高程面，地下開挖工程，要以開挖面作高程投影面，地下遂洞要以貫通面作為高程投影面。工作中碰上多個例子，就是因為在勘測規劃時沒有考慮投影變形，或者選擇的基點不當，給以后施工造成很大困惑，甚至造成一定的損失。

[1]田林亞，工程控制測量》，武漢大學出版社，2011年

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-257-1

郭彥明（1972～），男，工程師，研究方向為工程測量及施工管理。