可靠的施工測量是保障正確執(zhí)行設(shè)計(jì)意圖的前提。本文基于目前高等級公路普遍采用ＧＰＳ技術(shù)，提出利用全站儀在ＧＰＳ點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密導(dǎo)線點(diǎn)，綜合考慮測距長度的歸化投影計(jì)算形成邊長改正系數(shù)Ｋ進(jìn)行路線的控制測量；恢復(fù)定線時考慮改正系數(shù)１／Ｋ對放樣元素的影響以極坐標(biāo)法放樣，具有快速、精確、方便和易于掌握的特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵字：測量,極座標(biāo),ＧＰＳ,全站儀
　　１.前言
　　高等級公路在測設(shè)過程中廣泛采用了一些新技術(shù)，如控制測量采用ＧＰＳ定位技術(shù)；工程地質(zhì)采用遙感技術(shù)；設(shè)計(jì)采用航片定線及廣泛的ＣＡＤ技術(shù)等。這些新技術(shù)代表了當(dāng)今公路勘察設(shè)計(jì)的最為先進(jìn)的測設(shè)手段和設(shè)計(jì)方法。施工中利用全站儀在ＧＰＳ點(diǎn)的基礎(chǔ)上加密導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行公路控制測量并以極坐標(biāo)法放樣得到了最為廣泛的應(yīng)用。
　　
　　由于初設(shè)階段布設(shè)的ＧＰＳ點(diǎn)經(jīng)歷了初測、定測、施工圖設(shè)計(jì)、招標(biāo)投標(biāo)等階段至工程開工一般需要二、三年的時間，而高等級公路修建地區(qū)一般經(jīng)濟(jì)都較發(fā)達(dá)、人口密集，ＧＰＳ點(diǎn)丟失、遭破壞的情況比較嚴(yán)重，或由于ＧＰＳ點(diǎn)的特性通視情況不盡人意。根據(jù)國際招標(biāo)項(xiàng)目ＦＩＤＩＣ條款的規(guī)定及施工合同工期的要求，丟失或破壞的導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)恢復(fù)或補(bǔ)設(shè)。
　　
　　２.二級導(dǎo)線測量的主要技術(shù)要求
　　
　　導(dǎo)線長度
　　
　　(km)
　　
　　平均邊長
　　
　　(km)
　　
　　測角中誤差(“)
　　
　　測距中誤差(mm)
　　
　　測距相對中誤差
　　
　　測回?cái)?shù)
　　
　　方位角閉合差(“)
　　
　　相對閉
　　
　　合差
　　
　　DJ2
　　
　　DJ6
　　
　　2.4
　　
　　0.25
　　
　　8
　　
　　15
　　
　　1/14000
　　
　　1
　　
　　3
　　
　　≤1/10000
　　
　　注：表中的n為測站數(shù)
　　
　　當(dāng)導(dǎo)線平均邊長較短時，應(yīng)控制導(dǎo)線邊數(shù)，但不得超過上表導(dǎo)線長度和以平均邊長算得的邊數(shù)；當(dāng)導(dǎo)線長度小于上表規(guī)定長度的1/3時，導(dǎo)線全長的絕對閉合差不應(yīng)大于13cm。
　　
　　導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸形狀，相鄰邊長不宜相差過大。
　　
　�。�.測量數(shù)據(jù)的處理
　　
　　由于公路呈帶狀，一般較長，沿線地形起伏較大，有些地區(qū)海拔較高，或位于投影帶的邊緣，導(dǎo)線歸算到大地水準(zhǔn)面并投影到高斯平面上產(chǎn)生的變形不可忽視。當(dāng)導(dǎo)線連線的相鄰控制點(diǎn)不在同一投影帶內(nèi)，為了計(jì)算導(dǎo)線閉合差，就需要坐標(biāo)換帶，將鄰帶的坐標(biāo)換成同一帶的坐標(biāo)。控制測量對投影的基本要求是角度投影后不發(fā)生變形即正投影。以ＧＰＳ點(diǎn)為附合點(diǎn)進(jìn)行加密及恢復(fù)或補(bǔ)設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)時應(yīng)對測距長度進(jìn)行如下三個方面的歸化投影計(jì)算（外業(yè)測量時，對全站儀的測距功能根據(jù)空盒氣壓計(jì)及溫度計(jì)現(xiàn)場進(jìn)行溫度與氣壓的氣象改正）
　　
　　(1)測距邊長度歸算到測區(qū)平均高程上;
　　
　　(2)測距邊長度歸算到參考橢球面上S=S’(1-Hm/R);
　　
　　（一般為大地水準(zhǔn)面，Hm為導(dǎo)線的平均高程，S’為建筑面上的丈量長度）
　　
　　(3)測距邊長度投影到高斯平面上
　　
　�。╕m為球面上的邊長S距中央子午線平均距離.）
　　
　　實(shí)際應(yīng)用中由于第一項(xiàng)及第三項(xiàng)中△Y（測距邊兩端點(diǎn)近似橫座標(biāo)的增量）對結(jié)果影響甚微，可忽略，第二項(xiàng)中Hm值近似采用導(dǎo)線兩端點(diǎn)高程的平均值,不再對每一邊分別計(jì)算改正數(shù)，而是綜合考慮歸化投影計(jì)算，從而形成一個邊長改正數(shù)系Ｋ，實(shí)踐證明這樣做是可行的。
　　
　　式中:H1,H2---坐標(biāo)起算點(diǎn)、附和點(diǎn)的高程(m)
　　
　　Y1,Y2---坐標(biāo)起算點(diǎn)、附和點(diǎn)的橫坐標(biāo)(m)（除去帶號及西移的500km）
　　
　　R-------地球半徑6378000m
　　
　　因此計(jì)算邊長=實(shí)測邊長×Ｋ
　　
　　導(dǎo)線是以縱、橫坐標(biāo)增量的總和∑△Ｘ，∑△Ｙ計(jì)算閉合差的，進(jìn)行檢核時只需求出兩次改化后的增量總和即可。
　　
　　∑△Ｘ＝∑Ｓ’Ｃｏｓαi
　　
　　∑△Ｘ＝∑Ｓ’Ｓｉｎαi
　　
　　式中:α為導(dǎo)線各邊的方位角
　　
　　導(dǎo)線平均高程區(qū)
　　
　　大地水準(zhǔn)面
　　
　　采用簡化法平差，利用編寫的計(jì)算機(jī)程序計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的座標(biāo)。導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位精度是用控制導(dǎo)線的坐標(biāo)閉合差來保證的，平差以后（嚴(yán)密平差后以資比較）導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差不應(yīng)超過5cm。提高測量精度是減小點(diǎn)位中誤差的重要方法。進(jìn)行測量之前一定對儀器檢測，包括對測距的檢測，修正儀器的測距加乘數(shù)。嚴(yán)格按操作規(guī)程操作儀器，尤其是要保持旋轉(zhuǎn)方向一致，不得反旋，最后照準(zhǔn)時應(yīng)均勻旋進(jìn)，以減小軸系的機(jī)械傳動誤差的影響。準(zhǔn)確、快速的操作是提高精度的重要手段。
　　４.恢復(fù)定線
　　
　　坐標(biāo)放線就是置儀器于導(dǎo)線點(diǎn)或其它已知坐標(biāo)點(diǎn)上，用極坐標(biāo)的方法測設(shè)中線。
　　
　　如圖，設(shè)儀器置于導(dǎo)線點(diǎn)Ａ，以導(dǎo)線點(diǎn)Ｂ為定向點(diǎn)，欲定出中線上Ｃ點(diǎn)，只要知道〈Ａ和距離ＡＣ即可。在實(shí)際工作中，是用事先編好的逐樁坐標(biāo)計(jì)算程序在微機(jī)上計(jì)算出中樁座標(biāo)，工地放樣時，采用ＣＡＳＩＯfx-4500p袖珍計(jì)算器（或全站儀）的程序功能可以快捷地算出放樣元素（〈Ａ及距離ＡＣ，程序附后）。用極坐標(biāo)法測設(shè)中線時，應(yīng)把高斯平面上的坐標(biāo)點(diǎn)再投影到建筑面上來，這是一個相反的過程。下面在不同導(dǎo)線點(diǎn)上分別置鏡（Ａ，Ｂ）測中線上同一點(diǎn)Ｃ，如上圖。
　　
　　已知三點(diǎn)坐標(biāo)如下：
　　
　�。谹=65074.151ＸB=65481.555ＸC=65276.321
　　
　　ＹC=37513.357ＹB=38016.585ＹC=37967.348
　　
　　計(jì)算放樣元素如下表：

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