一、引言
控制网测量在众多工程建设、地理信息采集以及科学研究等领域都有着极为关键的作用。它为后续的地形测绘、工程施工定位、变形监测等工作提供了高精度的基准框架。了解控制网测量的服务流程以及费用范围,对于项目规划者、工程师以及相关从业者来说至关重要,能够帮助他们在项目筹备阶段做出合理的决策并进行有效的预算安排。
二、控制网测量服务流程
(一)项目需求分析与方案设计
1.客户沟通
与客户深入交流,了解项目的背景信息,包括项目类型(如建筑工程、道路桥梁工程、矿山开采等)、项目规模、测量区域的地理环境特点(是山区、平原、城市区域还是偏远地区等)以及测量成果的预期用途(用于施工放样、地形绘制还是变形监测等)。
收集客户对测量精度、测量时间周期等方面的具体要求和期望。
2.现场勘查
专业测量团队前往测量区域进行实地考察。评估现场的通视条件,即测量控制点之间相互可见的程度,这对于后续采用的测量仪器和测量方法有重要影响。例如,如果通视条件较差,可能需要采用特殊的测量手段如 GPS 测量结合全站仪导线测量等。
检查测量区域内的交通便利性,确定仪器设备和人员的运输路线以及作业难度。同时,考察周边是否存在干扰源,如强磁场、大型建筑物遮挡卫星信号等情况,以便提前制定应对措施。
3.方案制定
根据客户需求和现场勘查结果,制定详细的控制网测量方案。方案内容包括测量坐标系的选择,如采用国家坐标系还是独立坐标系;测量等级的确定,依据项目精度要求和相关规范(如《工程测量规范》等),选择合适的一、二、三、四等控制测量等级;测量方法的确定,例如是采用 GPS 静态测量、GPS - RTK 测量、全站仪导线测量还是三角测量等,或者是多种方法的综合运用;测量仪器的选型,根据测量等级和精度要求挑选合适精度的 GPS 接收机、全站仪等设备;人员安排,明确参与测量工作的测量工程师、技术员以及辅助人员的数量和职责分工;测量进度计划,制定从控制点布设到最终成果提交的详细时间表,包括外业观测时间、数据处理时间和成果审核时间等。
(二)控制点布设
1、控制点选址
依据测量方案,在测量区域内选择合适的控制点位置。控制点应均匀分布在整个区域,并且要具有良好的稳定性和通视性。例如,在建筑工程中,控制点可布设在建筑物周边的稳定地面上,如基石、永久性建筑物的墙角等位置;在地形测量中,控制点可选择在山顶、开阔地等视野开阔且不易受破坏的地方。
考虑控制点的长期保存性,避免选在易受自然灾害(如洪水、滑坡等)、人为活动(如施工破坏、道路扩建等)影响的区域。
2、控制点标志埋设
对于永久性控制点,需要进行规范的标志埋设。一般采用混凝土桩或金属标志,将标志深埋地下一定深度,确保其稳定性。例如,混凝土桩可挖深约 1 - 1.5 米的坑,将预制好的混凝土桩放入坑内,用混凝土浇灌固定,桩顶露出地面约 10 - 20 厘米,并在桩顶设置金属标志中心,以便测量时瞄准。对于临时性控制点,可采用木桩等简易标志,但也要保证其在测量期间的稳定性和准确性。
(三)外业观测
1、GPS 测量
如果采用 GPS 测量方法,首先要进行仪器的安置和初始化设置。将 GPS 接收机安置在控制点上,对中整平,确保天线中心与控制点标志中心在同一铅垂线上,偏差不超过规定范围(如 3 毫米)。
按照测量方案设定观测时段长度、采样间隔等参数。例如,对于四等 GPS 控制测量,观测时段长度一般不少于 45 分钟,采样间隔可为 10 - 30 秒。在观测过程中,要实时监控卫星信号的接收情况,确保有效卫星数不少于 4 颗(对于高精度测量要求更多),卫星几何分布因子(PDOP 值)小于规定阈值(如 6)。
同时记录观测期间的气象数据,如气温、气压等,这些数据将用于后续的数据处理,以修正 GPS 测量结果因大气折射等因素产生的误差。
2、全站仪测量
全站仪测量时,在控制点上架设全站仪,进行对中整平后,首先要进行仪器的参数设置,如棱镜常数、大气改正参数等。然后,瞄准后视控制点,进行定向操作,确定测量方向的起始方位角。
按照导线测量的要求,依次观测前视点的水平角、垂直角和斜距。观测过程中要注意照准目标的准确性,减少照准误差。例如,水平角观测一般采用多个测回(如三、四等导线测量采用 4 - 6 个测回),取平均值作为最终观测结果,以提高测量精度。同时,要及时记录观测数据,并进行现场数据检核,如计算三角形闭合差、导线全长相对闭合差等,确保观测数据的准确性和可靠性。
(四)数据处理与平差计算
1、数据传输与整理
将外业观测得到的 GPS 数据、全站仪数据等传输到计算机中。对于 GPS 数据,要使用专业的 GPS 数据处理软件进行格式转换和数据提取,将原始观测数据转换为可用于平差计算的格式。对于全站仪数据,要进行数据的录入和整理,剔除明显错误的数据记录。
2、平差计算
根据测量控制网的类型(如导线网、三角网、GPS 网等)和测量等级,选择合适的平差软件进行平差计算。平差计算的目的是通过对观测数据的严密处理,确定控制点的坐标最或是值,并评定测量精度。例如,在导线网平差中,要根据观测的水平角、边长等数据,以已知控制点坐标为起算数据,计算出各未知控制点的坐标,并计算出导线网的点位中误差、边长相对中误差等精度指标。平差计算过程中要遵循相关的测量平差理论和规范要求,确保计算结果的正确性和可靠性。
(五)成果整理与提交
1、成果报告编制
编制控制网测量成果报告,报告内容包括项目概述,如项目名称、测量区域范围、测量目的等;测量依据,列出所遵循的测量规范、标准以及客户要求等;测量仪器设备情况,说明使用的仪器型号、精度、仪器鉴定情况等;控制点成果表,详细列出各控制点的坐标、高程以及精度信息;测量精度评定,给出测量网的整体精度指标,如点位中误差、边长相对中误差等;测量过程中的技术总结,包括遇到的问题及解决方法、特殊情况的处理等;附图,如控制网布设图、控制点略图等,以便直观地展示控制网的分布情况。
2、成果审核与提交
组织专业人员对测量成果进行内部审核,检查成果报告内容的完整性、数据的准确性、精度评定的合理性等。审核通过后,按照客户要求的格式和方式将成果提交给客户,如提供纸质报告、电子文档(如 Excel 格式的成果表、CAD 格式的附图等),并可根据客户需求提供成果数据的后续技术支持和解释服务。
三、控制网测量费用范围
控制网测量的费用受到多种因素的综合影响,其范围波动较大,一般在数万元到数十万元甚至更高。以下是一些主要影响因素及其对费用的影响情况:
(一)测量区域面积
测量区域面积越大,所需布设的控制点数量越多,外业观测的工作量和数据处理量也相应增大。例如,对于一个小型建筑工程场地(面积在 1 - 5 公顷)的控制网测量费用可能在 3 - 8 万元左右;而对于一个大型工业园区(面积在 10 - 50 公顷)的测量费用可能在 10 - 30 万元之间;对于大面积的城市地形测量(面积在 100 公顷以上),费用可能超过 50 万元。
(二)测量精度要求
测量精度要求越高,需要采用更精密的测量仪器、更多的观测测回数以及更复杂的平差计算方法。比如,对于一般的四等控制网测量,费用相对较低;而对于一等控制网测量,由于其对仪器精度(如 GPS 接收机的基线测量精度要求达到毫米级)、观测条件(如卫星信号质量、气象观测等)和数据处理要求极高,费用可能是四等测量的 2 - 5 倍甚至更高。
(三)测量环境复杂程度
如果测量区域处于山区、森林、沼泽等复杂地形环境,或者存在强干扰源(如高压线附近、大型金属矿区等),会增加测量的难度和风险。在山区测量时,由于控制点布设和外业观测的交通不便,可能需要额外的运输设备和人力成本,测量费用可能会增加 30% - 50%;在存在强干扰源的区域,可能需要采用特殊的抗干扰测量技术或仪器,也会导致费用上升。
(四)测量方法与仪器设备
采用先进的测量方法如高精度的 GPS - RTK 测量系统、高精度全站仪等,虽然能够提高测量效率和精度,但仪器设备的购置、租赁和维护成本较高,会使测量费用增加。例如,使用普通全站仪进行测量的费用相对较低,而使用具有自动跟踪、自动照准功能的高精度全站仪,费用可能会增加 20% - 40%;采用高精度的 GPS 接收机(如双频甚至三频接收机)与普通单频接收机相比,测量费用也会有明显差异。
(五)人员资质与经验
由具有丰富经验和高资质(如注册测绘师、高级测量工程师等)的测量团队进行操作,其收费相对较高。因为他们能够更好地应对测量过程中的各种复杂情况,保证测量成果的质量和可靠性。一般来说,专业资深团队的收费可能比普通团队高出 10% - 30%。
四、结论
控制网测量服务流程是一个系统而严谨的过程,从项目需求分析到最终成果提交,各个环节都紧密相连、相互影响。而其费用范围受到测量区域面积、精度要求、环境复杂程度、测量方法与仪器设备以及人员资质等多方面因素的制约。在实际项目中,项目负责人和相关决策者需要综合考虑这些因素,权衡测量精度、成本和时间等方面的需求,选择合适的控制网测量服务方案,以确保项目的顺利开展并达到预期的目标。同时,随着测量技术的不断发展和市场竞争的变化,控制网测量的服务流程可能会进一步优化,费用范围也可能会有所调整,相关从业者需要持续关注行业动态,以便做出更加科学合理的决策。