一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法与流程

本发明涉及小面积地形测量技术领域，具体涉及一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法。

背景技术：

在进行电厂、变电站、升压站等勘测设计前期，需要进行测区控制测量、地形测绘等工作，需要根据测区情况，选择合适的点位，合理布设控制网，并与其它等级控制点进行联测。在中低海拔地区，厂站测区范围多在200-500米内，一般需布设4-6个控制点，所布控制点都应选在交通便利、视野开阔、不影响耕种和易长期保存及方便施工放样的位置，避免所选点位有遮挡或受车辆碾压、振动，保证控制点稳定。目前在进行厂站等小范围测量时一般多为单兵作业，而控制测量一般需要3台及以上gps设备搭配相应三角架进行同步静态观测，还需架设全站仪与棱镜实测起算边长，造成单人携带设备过多，不方便外业作业，作业前对gnss接收机的天线、基座的圆水准器、光学对中器进行了检校，观测前后各量取一次天线高度，两次读数较差不大于3毫米，点名、仪器高直接输入仪器中，在外业观测的过程中技术要求参数项目多且繁琐，由于联测边长一般有几公里长，而测区控制点间的边长一般有200-300米，造成控制网内部质量较高，但外业精度较差，内业平差过程，需增加全站仪实测边长，进行约束平差，以满足工程测量规范、火力发电厂工程测量技术规程和厂站测区长度变形不大于2.5cm/km的规范要求。目前运用trimbletbcgnss数据处理软件，采用“方向+距离”的联合平差方法，利用全站仪实测距离进行联合约束平差，以消除投影变形对长度的影响，这种方式需要大量的测量设备作为支撑，通常情况下需要不少于3台gps与基座、不少于3个稳定性好的三脚架，还需要一台全站仪，用以测量控制点边长，一项小项目一般也需要3台gps、3个gps基座、3个三脚架与一台全站仪，测量设备箱数多达10个、三角架3个，数量众多的测量设备给工程出行带来了很多的不便，增加了人力与物力的投入，另外平差还需全站仪测量边长进行约束，增加了外业工作量。

技术实现要素：

本发明目的是减少项目中设备投入、改进平差处理流程，减少了项目人力、物力，降低项目成本投入，提高经济和社会效益。

为实现上述技术，本发明提供如下技术方案：

一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，包括步骤如下：

步骤1，合理布网，规划过渡点位置：

根据测量区域，开展布设控制网，在厂站测区范围内至少选取4-6个控制点位，预先在控制网中间预设过渡点，统筹好过渡点的位置，过渡点位于控制点中间部位，所选控制点位于交通便利、视野开阔、不影响耕种和易长期保存及方便施工放样的位置，避免控制点位有遮挡、车辆碾压、振动，保证控制点稳定，便于单兵开展作业；

步骤2，确定过渡点位，并固定简易装置：

控制网布设完毕后，准备简易装置，该简易装置长度为30-100cm，上端设置与gps接收机固定适配的螺纹，下端为螺旋钻头进行地面固定，在预设的过渡点位置固定好简易装置来代替三脚架，并在简易装置上连接gps接收机，该简易装置固定不动；

步骤3，控制测量传递：

在中低海拔小范围区域，控制点精度需满足一级gnss控制网要求，外业控制测量至少3台gps接收机，该简易装置上的gps接收机始终不动，配合另外2台gps接收机在控制点上架设三角架，整平对中，量取天线高，并与过渡点进行同步静态观测，各三角网采集完成后，依次移动三脚架完成全网的控制测量，直至整个控制网观测完毕；

步骤4，起算数据cors采集与静态基线解算，操作步骤如下：

步骤4.1，首先在测区所布控制点中选取两点作为平差起算点，利用网络cors系统采集其2000国家坐标，依此作为项目起算数据；

步骤4.2，基线解算采用trimbletbcgnss数据处理软件进行，解算完毕后进行环闭合差检验；

步骤5，椭球基线代替或推算起算边长方法：

利用空间椭球基线代替或推算起算边长值，减少外业获取真实起算边长值环节，用内业方法代替外业测量；

步骤6，完成联合平差：

平差采用一点+一方向+距离的方式进行，以消除变形影响，首先固定一个起算点，任一起算点为方向，利用其真实边长进行联合约束，得到最终的平差结果。

进一步的，步骤3中，操作步骤如下：

步骤3.1，在上述步骤2中，简易装置上的gps接收机固定不动，在整个观测过程，保证简易装置始终稳定不动，并且设备电源充足，一直处于开机状态；

步骤3.2，采用三脚架，在两起算点上架设好第二台和第三台gps接收机，整平对中，量取天线高，并记录仪器高与开机时间，观测时间为45分钟，数据采样间隔为10秒，gdop≤6，观测完成后再次量取天线高，两次读数差值不大于2毫米；

步骤3.3，按顺时针或逆时针依次移动三脚架上安装的gps接收机中的任一个，重复上述步骤3.2，依次完成各三角网观测，并做好相应记录。

进一步的，步骤5中，低海拔地区，海拔不超过80m，小面积测绘项目控制点间距一般在500米内，控制要求一般为一级gps控制点，最高不超过四等，采用椭球基线代替起算边长，进行约束平差处理。

进一步的，步骤5中，中、高海拔地区，海拔不超过2000m，平丘地区，高差变化不大，垂线偏差很小，对于四等四角控制精度，可不进行垂线偏差计算，海拔在几百米内，可忽略垂线偏差改正、标高差改正与截面差改正影响，局部椭球面与大地水准面平行，采用椭球基线推算起算边值，利用等比公式，计算出起算边长，计算公式如下：

式中，l、l0为起算边的真实边长与椭球基线长度，r、h为地球半径与海拔。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法有益效果如下：

1.本发明提供一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，临时固定装置成本很小、操作简单、携带方便。

2.本发明提供一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，利用椭球基线代替或推算实际边长值，代替全站仪实测边长，减少外业工作量，改进控制测量处理方法。

3.本发明提供一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，优化控制网型，利用网络cors获取起算数据，消除长基线联测影响，简化小区域控制测量方法，提高工作效率。

4.本发明提供一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，改进控制测量外业方法，利用临时固定装置代替常规三脚架，减少设备数量与负重，减少人员投入，增加项目灵活性，利于单兵作业，提高作用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法流程图；

图2为本发明提供图1中控制点与过渡点分布图。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，所述一种用于电厂与电站的小面积控制测量操作方法，包括步骤如下：

步骤1，合理布网，规划过渡点位置：

根据测量区域，开展布设控制网，在厂站测区范围内至少选取4-6个控制点位，预先在控制网中间预设过渡点，统筹好过渡点的位置，过渡点位于控制点中间部位，所选控制点位于交通便利、视野开阔、不影响耕种和易长期保存及方便施工放样的位置，避免控制点位有遮挡、车辆碾压、振动，保证控制点稳定，便于单兵开展作业；

步骤2，确定过渡点位，并固定简易装置：

控制网布设完毕后，准备简易装置，该简易装置长度为30-100cm，上端设置与gps接收机固定适配的螺纹，下端为螺旋钻头进行地面固定，在预设的过渡点位置固定好简易装置来代替三脚架，并在简易装置上连接gps接收机，该简易装置固定不动；

步骤3，控制测量传递：

在中低海拔小范围区域，控制点精度需满足一级gnss控制网要求，外业控制测量至少3台gps接收机，该简易装置上的gps接收机始终不动，配合另外2台gps接收机在控制点上架设三角架，整平对中，量取天线高，并与过渡点进行同步静态观测，各三角网采集完成后，依次移动三脚架完成全网的控制测量，直至整个控制网观测完毕；

步骤4，起算数据cors采集与静态基线解算，操作步骤如下：

步骤4.1，首先在测区所布控制点中选取两点作为平差起算点，利用网络cors系统采集其2000国家坐标，依此作为项目起算数据；

步骤4.2，基线解算采用trimbletbcgnss数据处理软件进行，解算完毕后进行环闭合差检验；

步骤5，椭球基线代替或推算起算边长方法：

利用空间椭球基线代替或推算起算边长值，减少外业获取真实起算边长值环节，用内业方法代替外业测量；

步骤6，完成联合平差：

平差采用一点+一方向+距离的方式进行，以消除变形影响，首先固定一个起算点，任一起算点为方向，利用其真实边长进行联合约束，得到最终的平差结果。

优选的，步骤3中，操作步骤如下：

步骤3.1，在上述步骤2中，简易装置上的gps接收机固定不动，在整个观测过程，保证简易装置始终稳定不动，并且设备电源充足，一直处于开机状态；

步骤3.2，采用三脚架，在两起算点上架设好第二台和第三台gps接收机，整平对中，量取天线高，并记录仪器高与开机时间，观测时间为45分钟，数据采样间隔为10秒，gdop≤6，观测完成后再次量取天线高，两次读数差值不大于2毫米；

步骤3.3，按顺时针或逆时针依次移动三脚架上安装的gps接收机中的任一个，重复上述步骤3.2，依次完成各三角网观测，并做好相应记录。

优选的，步骤5中，低海拔地区，海拔不超过80m，小面积测绘项目控制点间距一般在500米内，控制要求一般为一级gps控制点，最高不超过四等，采用椭球基线代替起算边长，进行约束平差处理。

优选的，步骤5中，中、高海拔地区，海拔不超过2000m，平丘地区，高差变化不大，垂线偏差很小，对于四等四角控制精度，可不进行垂线偏差计算，海拔在几百米内，可忽略垂线偏差改正、标高差改正与截面差改正影响，局部椭球面与大地水准面平行，采用椭球基线推算起算边值，利用等比公式，计算出起算边长，计算公式如下：

式中，l、l0为起算边的真实边长与椭球基线长度，r、h为地球半径与海拔。

本实施方式，步骤1，合理布网，规划过渡点位置：

根据测区情况，合理布设控制网。在厂站测区范围内合理选取4-6个控制点点位，并预先在控制网中间预设过渡点，统筹好过渡点的位置，如图2，圆圈代表过渡点，三角代表布设的控制点，所选控制点都应选在交通便利、视野开阔、不影响耕种和易长期保存及方便施工放样的位置，避免所选点位有遮挡或受车辆碾压、振动，保证控制点稳定，便于单兵作业展开；

步骤2，选择过渡点，固定简易装置：

本实施例本着节省设备数量与外业时间，实现降本增效的目标，考虑电厂、电站小面积地形图一般布设4～6个控制点，若过渡点过多，会增加传递次数或增加gps与三脚架数量，所以本专利仅设置一个过渡点；控制网布设完毕后，应准备一简易装置该装置长度在半米左右即可，上端有与gps接收机固定套合的螺纹，下端为钻头式，方便固定于普通地面，在预设过渡点位置固定好简易装置，用以代替三脚架，并与gps接收机连接，该装置一直不动，直到控制网观测结束；

步骤3，控制测量传递：

针对中低海拔小范围区域，控制点精度需满足一级gnss控制网要求，本专利考虑厂站面积小、控制点数量相对较少及便于单兵作业等因素，采用3台gps接收机完成该项工作。本专利保障过渡点简易装置上的gps接收机始终不动，利用另外2个gps设备在控制点上架设三角架，整平对中，量取天线高，并与过渡点进行同步静态观测，各三角网采集完成后，顺次移动2个三脚架上的设备完成全网的控制测量，直至整个控制网观测完毕；操作方法如下：

步骤3.1，确保步骤2简易装置固定完毕，gps设备开机，记录好设备开关机时间信息，整个观测过程，保证固定装置始终稳定不动，并且设备电源充足，一直在开机状态；

步骤3.2，利用两个gps设备架设三脚架在两起算点上，整平对中，量取天线高，并记录仪器高与开机时间。观测时间为45分钟，数据采样间隔为10秒，gdop≤6。观测完成后再次量取天线高，两次读数较差不大于2毫米；

步骤3.3，按顺时针或逆时针依次移动两“gps设备+三脚架”中的一个，重复上述步骤3.2，依次完成各三角网观测，并做好相应记录。

步骤4，起算数据cors采集与静态基线解算，操作步骤如下：

步骤4.1，首先在测区所布控制点中选取两点作为平差起算点，利用网络cors系统采集其2000国家坐标，依此作为项目起算数据。网络cors方便、快捷且精度高，减少控制网的架站数量，提高外业效率，避免长距离联测对测区精度的整体影响；

步骤4.2，基线解算采用trimbletbcgnss数据处理软件进行，解算完毕后进行环闭合差检验；

步骤5，椭球基线代替或推算起算边长方法，中低海拔小面积测绘项目具有以下两个特点：

(a)小面积测绘项目控制点间距一般在500米内，控制要求一般为一级gps控制点，最高不超过四等；

(b)平丘地区，高差变化不大，垂线偏差很小，对于四等四角控制精度，可不进行垂线偏差计算；另外考虑海拔一般在几百米内，因此可忽略垂线偏差改正、标高差改正与截面差改正影响，认为局部椭球面与大地水准面平行；

本实施例对(a)、(b)两个特点，利用空间椭球基线代替或推算起算边长值，减少外业获取真实起算边长值环节，用内业方法代替外业量测，减少外业劳动强度与工作量；操作方法如下：

(a)对于低海拔地区(海拔不超过80m)，可直接利用椭球基线代替起算边长，进行约束平差处理；

(b)对于中、高海拔地区(海拔不超过2000m)，则需要利用椭球基线推算起算边值，利用等比公式，计算出起算边长，计算公式如下：

式中，l、l0为起算边的真实边长与椭球基线长度，r、h为地球半径与海拔；

步骤6，完成联合平差：

平差采用一点+一方向+距离的方式进行，以消除变形影响。具体做法为固定一个起算点，另一起算点为方向，利用其真实边长进行联合约束，得到最终的平差结果。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。