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期刊导读

奥维地图在城市轨道交通工程控制网布设中的应用

 Application of Ovi Map in the Layout of Urban Rail Transit Engineering Control Network

高帅 GAO Shuai;刘瑞敏 LIU Rui-min;马全明 MA Quan-ming
(北京城建勘测设计研究院有限责任公司,北京 100101)
(Beijing Urban Construction Exploration & Surveying Design Research Institute Co.,Ltd.,Beijing 100101,China)

摘要:城市轨道交通工程所有的测量工作均是以控制网的布设为基础的,其点位布设的合理与否将直接对工程施工进度及质量产生影响。传统的控制网布设主要依赖于已有地形图及实地踏勘收集的资料,但是这种布网方式的局限性因为城市化进程而变得越来越明显。互联网技术的快速发展刚好能完美地解决此问题。本文在控制网布设的过程中引入奥维互联网地图,形成了一套有别于传统轨道交通工程控制网的布设模式,并且在实际工程中进行了应用,应用结果显示该方法不但可以大大提高轨道交通工程控制网布设的作业效率,同时因其网络时效性的应用,还可以大大减少作业人员的劳动强度。
Abstract: All the measurement work of urban rail transit engineering is based on the layout of the control network. The rationality of the layout of the point will directly affect the construction progress and quality of the project. The traditional control network layout mainly relies on the existing topographic maps and the data collected in the field, but the limitations of this kind of networking method become more and more obvious because of the urbanization process. The rapid development of Internet technology is just the perfect solution to this problem. This paper introduces the Orviet Internet Map in the process of control network layout, and forms a set of layout mode different from the traditional rail transit engineering control network, and it is applied in the actual project. The application results show that this method can not only greatly improve the operation efficiency of the traffic engineering control network, and the application of network timeliness can also greatly reduce the labor intensity of the operators.
关键词:奥维地图;控制网;应用
Key words: Ovi map;control network;application
  中图分类号:P228.4                                       文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2019)09-0156-03

0  引言
在传统的城市轨道交通工程控制网的布设过程中,多是采用1:500带状地形图与现场实地踏勘相结合的方式进行控制点点位的选取,外业工作量过大。另外,由于很难对控制网进行整体布局,所布设的控制网点位分布、网形强度等也都受到很大的影响。伴随互联网时代的不断发展,尤其是城市高清影像图及云端技术在近年的不断成熟,为传统测绘作业模式提供了许多新的技术手段及思路。本文将奥维互动网络地图引入到城市轨道交通工程控制网的布设过程中,形成了一套有别于传统控制网布设的新方法,并经过工程实例进行验证,取得了良好的效果,这对以后类似工程有很大的借鉴意义。
1  城市轨道交通工程控制网布设原则
1.1 卫星定位控制网布设原则
①应根据城市轨道交通线网建设规划方案,收集全市或线路沿线现有城市控制网的基础测绘资料。踏勘后,应对收集的资料进行分析研究,并根据建设需要和卫星定位控制网技术要求分级进行卫星定位控制网设计。
②卫星定位控制网应满足城市轨道交通线路建设和运营对测量控制网的要求和需要,应采用全市轨道交通控制点作为约束点,且不应少于3个,并应沿线路分布。卫星定位控制网应在隧道出入口、竖井、车站或车辆段附近设置控制点,在线路交叉和分期建设的线路衔接或换乘处宜布设2个以上的重合控制点。
③每个控制点应分别通过独立基线与至少两个相邻点连接。控制网由一个或多个独立基线闭合环构成时,闭合环之间应采用边连接。每个闭合环独立基线数不应少于6条。
④卫星定位控制点应布设在施工变形影响区域以外利于长久保存、施测方便、便于扩展和联测的地方,建筑上的控制点应选在便于联测的楼顶承重结构上。
⑤控制点应避开多路径效应影响,附近不应有大面积的水域或对电磁波反射或吸引强烈的地方,与无线电发射装置和高压输电线的间距应分别大于200m和50m。
1.2 精密导线网布设原则
①精密导线网应起闭于卫星定位控制点,并沿线路方向敷设成附合导线、闭合导线或节点导线网的形式。
②精密导线网控制点间的附合导线的边数宜少于12条,相邻边的短边与长边比例不宜小于1:2,最短边长不宜小于100m。当附合导线路线较长时,宜布设结点导线网,结点间角度个数不应超过8个。
③精密导线点布设在地面时,应避开地下建(构)筑物及管线布设在施工变形影响区域以外。当布设在建筑物顶上时,点位应埋设在其主体结构上,并便于与高等级点联测和向下扩展的位置。
④导线点与导线点连接或者导线点与卫星定位点之间连接时,观测视线的垂直角不应大于30°,并且视线离障碍物的距离不应小于1.5m。
1.3 高程控制网布设原则
高程控制网的布设相较于平面控制网的布设而言,约束条件少,点位布设灵活,布网时应主要把握以下原则:
①水准点应该沿着城市轨道交通规划和建设线路进行设计、布设,水准路线应构成附合线路、闭合线路或结点网。
②水准点应选在受施工变形区外稳固、便于寻找、保存和引测的地方,宜每隔4km埋设1个深桩或基岩水准点。每个车站、竖井及车辆段布设的水准点不应少于2个。
2  奥维互动地图简介
奥维互动地图是一个功能强大的互联网地图系统,该系统除了能提供传统的导航定位服务外,还可以准确地实现数据文件的编辑转换、自由绘制、Web互动等功能。它是一个集成了Google地图、Bing卫星图、三维地图等地图图件的多位一体化地图导航互动系统,其具体状况见表1。
3  奥维地图在城市轨道交通工程控制网布设中的应用
3.1 工程概述
绍兴市城市轨道交通1号线包括主线及支线工程,其中主线工程起点为笛扬路站(不含),终点为鉴湖镇站;支线工程起点为柯桥客运站,终点为站前大道站。1号线主线和支线工程线路总长31.3km,设车站23座,全部为地下站,其中换乘站5座。
3.2 技术设计
传统的城市轨道交通工程控制网的布设对线路沿线的地形图依赖较大,且工作量冗余复杂。借助奥维地图提供的数据编辑存储及数据导入导出等一系列强大功能,本文作者经在实际工作中不断摸索,形成了一套有别于传统轨道交通工程控制网的布设方法,在该方法中内外业相互结合、PC端和移动端互为辅助,将全部工作落实在奥维地图这一电子数据平台上,就可以有效地完成城市轨道交通工程控制网的布设,该控制网布设方法的设计思路与操作流程如图1所示。
3.3 工程应用实例
3.3.1 注册工程账号
为了实现工程项目的统一管理,首先需要在奥维地图软件中注册账号“绍兴地铁”,并建立“绍兴1号线”图层,统一对绍兴市城市轨道交通1号线工程进行管理。
3.3.2 数据文件的建立与配准
为了在现场布设选点中能更直观地了解到工程的设计线路和控制点位之间的相互位置关系,确保所布设的控制网点位能够实现对工程线路的全覆盖,需要将AutoCAD版本格式的线路设计平面图和红线图等嵌套到奥维地图中叠加显示,从而实现两个平台之间坐标系统的转换和配准。首先,在CAD设计图中沿着线路均匀地选择几个关联点,这些关联点可以是明显的地物点也可以是工程前期收集的平面控制点,并利用奥维地图中的标签功能将这些点准确地标记在奥维地图上并提取其WGS84坐标系统下的关联点点位坐标信息;然后通过CAD系统中点位坐标查询功能提取以上关联点位在工程施工坐标系统中的点位坐标信息,并将其编辑输入到奥维地图的关联点管理界面中;最后依据相关转换参数进行数据文件的解析配准,此相关转换参数至少经3个关联点转换而得。
3.3.3 设计线路的导入加载
经解析配准后,可以将工程设计数据文件以.dxf的格式导入到在奥维互动地图PC端,与此同时可以通过选择与云端同步的方式将导入的对象添加至云端,添加完后打开移动端收藏夹,选择已经完成同步的云端数据以实现数据的移动端同步导入。(图2)
3.3.4 展绘已知点
工程实施前,工程实施管理单位需要到市测绘主管部门申请查阅相关资料,收集工程线路沿线的高等级控制点的埋设位置及保存情况,然后将收集到的线路周边高等级控制点展绘到奥维地图上。本工程共收集到工程线路沿线高等级控制点10个(其中包括平面控制点6个,高程控制点4个),经对点位进行现场实地踏勘核实,以上点位保存完好,无破损遗失情况且点位稳定可靠,可以作为本工程的起算控制点使用。
3.3.5 外业选点布设
依据城市轨道交通工程线路控制网的布设原则,并结合前期已收集的高等级控制点及线路特点、站位信息等,首先在室内PC端完成工程控制网的初步选点布设,然后将控制网的初步布设点位同步导入到手持移动端设备中进行现场选点埋设,外业作业过程中利用移动端设备的导航功能直接定位至拟布设点位,现场确认点位前后视通视情况,在确保布设点位安全易用、基础稳定的情况下,可以直接进行点位埋设。(图3-图5)
3.3.6 点位数据整理
控制网点位外业选点布设完成后,对所有外业布设时保存的点位信息及现场标识在PC端进行编辑整理,然后以.dxf文件的格式导出,从而实现对点位数据的汇总和编制点之记等工作。后期使用过程中可以直接调取,可以更加直观了解控制点点位之间的相互位置关系、点位现场以及周边环境的分布情况,不但能提高数据资料的获取速度,也便于数据的保存。
4  结语
本文主要讨论了一种基于奥维互动地图的城市轨道交通工程控制网布设方法,并对奥维地图的功能组成及工作原理进行了简单介绍。经工程实例应用验证,该方法省去了很多数据编辑之间的繁琐工作,将城市轨道交通工程控制网的布设工作全部落实在奥维地图这一电子数据平台上,大大简化了工作量,提高了工作效率。同时,得益于网络地图的时效性优势,点位周边环境的描述也更加准确可靠,工程质量得以保证,该方法不但在轨道交通工程领域有广阔的应用前景,对于道路等其他线状工程控制网的布设工作也具有很高的参考价值。
参考文献:
[1]秦长利.城市轨道交通工程测量[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB/T 50308-2017,城市轨道交通工程测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.
[3]刘瑞敏,等.基于Google Earth的地铁亦庄线GPS控制网布设[J].测绘通报,2008(11):47-49.

 

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