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第五节 佳木斯区二等三角补充网改造试验

  佳木斯二等三角补网改造试验,是国家测绘总局的重点试验项目,主要目的是对我国二 补网的实际精度做出分析评价,是否需要对二补网进行改造(二补网三角点约占我国二等三 角点总量的半数),并为如何改造提出最佳技术方案,使二补网的精度能提高到满足1∶500 0以上大比例尺测图控制之用。这一重大测绘项目的内、外业工作均由黑龙江省测绘局负责实 施。
    佳木斯区位于东经129°00′—132°30′、北纬45°20′—48°00′之间。测区西南为 丘陵地带,西北为小兴安岭山系,东北为三江平原沼泽区,东南为长白山系。
    该测区4条一等三角锁交叉处设置了4个一等基线网。4条二等基本锁,在测区中部佳木斯 附近设置了1个二等基线网。二等补充网布满在一、二等三角锁内,且与一、二等边构成图形 。测角中误差为±1”.42。
    1981年,省测绘局生产处工程师肖枝芬编写了《佳木斯测区二补网改造试验技术设计原 则》。黑龙江省第一测绘大队工程师黄东麟、孙同康、李昌富按照上述原则和国家测绘总局 颁发的大地测量技术标准又具体编写出该测区大地外业专业设计书。
    该项目外业测量工作主要由省第一测绘大队承担,陕西、四川省测绘局也完成了部分任 务。布测工作不但采用了我国大地测量常规作业手段,还采用了高精度的激光测距导线和先 进的卫星多普勒定位测量技术。
    二等三角全面网测量以原佳木斯二补网为基础,扩充了逊河区部分二等三角点,共505点 。沿4条一等三角锁外边缘为界,用T(3)经纬仪按二等三角全面网的精度进行三角观测。对 被破坏的测量标志重新进行造标埋石;对原选点不当,角度不合规范要求的点重新选点,建 立测量标志。共造钢标285座,平均每座高13.6米。造寻常标211座。二等三角观测485点, 以全测区938个三角形闭合差计算的测角中误差为±0.″76。
    电磁波测距时,使用两台不同测距仪,按《电磁波测距作业规定》中特级导线精度要求 ,在原5个基线网扩大边上对向观测,取其中数作为起始边采用值。
    为了控制原一、二等三角锁纵向误差的传递,在4条一等三角锁内,沿着原二等三角补充 网边,进行了精密导线测量,布设了特级导线,称为主导线;沿着原二等基本锁的一条侧边 布设了一等导线,称加密导线,并与主导线相接。加密导线和主导线将全区分成4个部分,即 西南J区、西北K区、东北L区、东南M区。为了提高旧二网的点位精度,再在每个区内均按十 字形布设了一等导线,称辅助导线,从而构成了佳木斯区的整个导线网。导线测距均使用瑞 典AGA—600和美国K十E公司RANGEMASTERⅢ型激光测距仪。主导线测边92条,加密导线测边1 9条,辅助导线测边70条。激光测距边内部符合精度均优于1:120万。导线水平角观测用T( 3)经纬仪,按一等精度共观测160点,测角中误差为±0.″63。
    为了对二网平差结果边长进行外部校核,在西南J区的287条二等边上布设了全面测边网 (其中陕西测绘局观测75条,四川测绘局观测35条)。即用电磁波测距仪直接测定各三角形 的边长,推算各三角形的顶角,从而计算各边的方位角和各点的坐标。测边网按一等导线测 边精度施测。
    全区用T(4)经纬仪共测一等天文经纬度、方位角42点(均建立天文墩)。5个基线网扩 大边的两端点原已进行天文观测,这次对这10个点重新测定。其它32个点分布在导线的交叉 处,以减弱导线网横向误差的累积。
    全区在三角点上,观测垂直角503点,以测定三角点高程。
    为了满足三角高程起算点的密度要求和电磁波测距中边长化算的精度要求,分区施测三 等水准1064公里,四等水准1287公里,埋设水准标石167座。用水准直接联测高程的三角点7 3点。在山区还布设了因三角点无法用直接水准联测高程的水准联络点(简称水联点)计61点 。水联点上均埋石并造寻常标,其高程由水准直接测定:水准联点至三角点之间的距离按四 等测边精度施测,并对向观测垂直角,以便向山顶三角点传算高程。
    为了探讨卫星多普勒定位技术在间距几十公里到一百多公里的地面点之间进行相对定位 的精度,并试验这种技术对二等补充网加强改造中可能起的作用,国家测绘总局测绘科学研 究所于1982年在该测区用5台美国Mx-1502型多普勒接收机,在13个点上进行了联测定位测量 ,以测量卫星信号的多普勒频移,求定地面观测站位置。结果表明:经过在高斯投影平面上 用4参数进行坐标转换后,相对平面位置的测定精度可优于0.5米。用多普勒定位技术对间距 100—200公里以上的地面大地点,可以起控制作用,至少可以起独立观测结果的作用。
    该项目外业测量历时4年多,平均每年有170人参加,完成9.4万个工日,耗资361万元。
    该项目内业计算工作由黑龙江省测绘计算计量中心负责。计算中,使用电子计算机对各 种施测方案进行比较,采用间接观测平差法,以观测方向或观测边为平差元素,按“1080年 西安坐标系”,在高斯投影6°带平面上进行。
    计算计量中心主任宋渭宪编写了《佳木斯区二等补充网改造试验分析》。经分析得出以 下主要结论:
    1.在二等补充网内增测导线或天文方位角、激光起始边或在部分点上提高测角精度,对 于提高按固定网平差(以四周一等三角锁点坐标和二等网中部的基线网扩大边的边长、方位 角做固定值进行平差)的成果精度收效不大,而能明显地提高按自由网平差(以二等网中部 基线网扩大边两端点的固定值进行全网平差)的成果精度。提高精度大小与增测数量和布设 图形有关。
    2.执行与佳木斯地区细则规定相近的二等补充网(测角中误差小于±2.″5),采用固 定网整体平差,其成果精度可满足1∶2000比例尺测图要求。
    3.采用“1980年西安坐标系”,启用全国天文大地网平差成果,其精度可满足1∶1000 比例尺测图要求。
    该项目测绘成果,通过了国家测绘局组织的专家技术鉴定,对全省以致全国旧二网改造 工作起了指导作用。经黑龙江省测绘行业评优委员会评审,认为布测和计算方法正确,数据 可靠,被评为省测绘行业优秀测绘产品。