一、引言

大型廠礦測(cè)量具有其本身的特殊性，第一，區(qū)域面積具有局限性和獨(dú)立性；第二，地形相對(duì)高差不大；第三，建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量精度的要求較高。而《工程測(cè)量規(guī)范》對(duì)平面控制網(wǎng)坐標(biāo)系的確定作了如下規(guī)定：

平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)，應(yīng)在滿(mǎn)足測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形不大于 2．5cm／km 的要求下，作下列選擇：

1 、采用統(tǒng)一的高斯投影 3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。

2、采用高斯投影 3°帶，投影面為測(cè)區(qū)抵償高程面或測(cè)區(qū)平均高程面的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；或任意帶，投影面為 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)面的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。

3、小測(cè)區(qū)或有特殊精度要求的控制網(wǎng)，可采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。

4、在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，可沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)。

5、廠區(qū)內(nèi)可采用建筑坐標(biāo)系統(tǒng)。

二、坐標(biāo)系的選擇方法

上述對(duì)大型廠礦測(cè)量坐標(biāo)系選擇的規(guī)定是否滿(mǎn)足建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量的測(cè)量需要呢？答案是肯定的。但如何選擇，非測(cè)量專(zhuān)業(yè)人員是很難選擇測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)。

我們知道測(cè)量的水平距離投影長(zhǎng)度變形有兩部分組成：

1、 歸算到測(cè)區(qū)平均高程面上的測(cè)量邊改正，其每公里改正值為：

△D1≈（Hm—HP ）*105/ R (cm)

式中Hm為測(cè)量邊的平均高度，HP為投影面的高程，R為地球半徑，單位均為公里。

2、 投影到參考橢球面上的改正，其每公里改正值為：

△D2≈Y2*105/2R2 (cm)

式中Y為測(cè)量邊平均橫坐標(biāo)，單位為公里。

在高差變化較小的地區(qū)通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)耐队懊�，欲使總的改正值小�?.5cm/km，所選擇坐標(biāo)系東西方向的跨度可以達(dá)到150公里到190公里左右，在一般情況下，可以滿(mǎn)足要求。若其他相對(duì)精度較高的構(gòu)建筑超越東西方向跨度大于190公里時(shí)，可以通過(guò)分帶的方法解決。

在高差變化較大的地區(qū)，如果不考慮投影變形的影響，只考慮歸算改正，欲使其改正值小于2.5cm/km，測(cè)區(qū)最高點(diǎn)與最底點(diǎn)高差必須小于320米，如果超過(guò)320米，那么就要重新選擇一個(gè)投影面，這樣一來(lái)，在山區(qū)特別在高山區(qū)，當(dāng)高底起伏頻繁或高差較大時(shí)，勢(shì)必要選擇很多投影面，給測(cè)量計(jì)算特別是勘測(cè)設(shè)計(jì)及施工放樣帶來(lái)很大的不便甚至混亂，因此在高差變化較大的地區(qū)，規(guī)范規(guī)定的坐標(biāo)系的選擇原則很難滿(mǎn)足實(shí)際需要，盡管規(guī)定了“二級(jí)和二級(jí)以下建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量、獨(dú)立橋梁、隧道等，可采用假定坐標(biāo)系”，但采用假定坐標(biāo)系，測(cè)量成果沒(méi)有進(jìn)行有效的計(jì)算檢核，勢(shì)必留下很大的隱患。

三、坐標(biāo)系的作用

對(duì)于國(guó)家平面控制網(wǎng)而言，坐標(biāo)系的主要任務(wù)和作用是滿(mǎn)足我國(guó)各行各業(yè)基本建設(shè)和軍事用途的需要，為了對(duì)我國(guó)所有版圖進(jìn)行有效的測(cè)量和控制，全國(guó)必須布設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系，以保證全國(guó)版圖內(nèi)坐標(biāo)的統(tǒng)一，便于測(cè)繪資料的統(tǒng)一管理和利用，便于圖紙的拼接。

對(duì)于一個(gè)具體的工程來(lái)講，選擇一個(gè)坐標(biāo)系其作用是能夠?qū)λ�有的控制測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。在一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，將所有的長(zhǎng)度測(cè)量值投影歸算到同一個(gè)平面上，并通過(guò)聯(lián)測(cè)國(guó)家控制點(diǎn)進(jìn)行平差計(jì)算，以檢查測(cè)量數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，最后得到一個(gè)統(tǒng)一精度的坐標(biāo)，由此可見(jiàn)工程測(cè)量坐標(biāo)系盡管可以使我們獲得同一個(gè)坐標(biāo)系的坐標(biāo)，但另一個(gè)更重要的作用是可以進(jìn)行平差計(jì)算，并檢查并保證測(cè)量成果的正確性和可靠性，從而保證大型廠礦的施工測(cè)量的準(zhǔn)確性。

四、山區(qū)大型廠礦測(cè)量坐標(biāo)系的選擇

誠(chéng)然，我們?cè)谶x擇坐標(biāo)系時(shí)力爭(zhēng)做到與國(guó)家坐標(biāo)系的統(tǒng)一，但是大型廠礦測(cè)量坐標(biāo)系必須首先滿(mǎn)足建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量測(cè)設(shè)的需要，要滿(mǎn)足建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量測(cè)設(shè)的需求，筆者認(rèn)為首先應(yīng)滿(mǎn)足以下兩點(diǎn)需要：

1、 首先必須保證全部測(cè)量成果的正確性，為此必須選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系和投影面進(jìn)行計(jì)算；

2、 使得測(cè)區(qū)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km，滿(mǎn)足建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量建設(shè)的各個(gè)階段對(duì)測(cè)量精度的要求，保證施工建設(shè)的質(zhì)量；

以前我們選擇一個(gè)坐標(biāo)系，使得測(cè)區(qū)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km，當(dāng)然，其計(jì)算的最終坐標(biāo)也是該坐標(biāo)系的坐標(biāo)，這是一種自然的選擇，也是一種最恰當(dāng)?shù)倪x擇。但是如前所述，當(dāng)?shù)匦胃叩灼鸱�頻繁或高差較大時(shí)，要保證投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km，就要選擇較多的投影面，反之，如選擇較少的投影面，那就很難保證投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km，為此，筆者根據(jù)上述分析并借鑒以往底等級(jí)建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量的測(cè)設(shè)辦法，提出與現(xiàn)階段建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量工程中坐標(biāo)系選擇理念完全不同的方法，即在一個(gè)合適的坐標(biāo)系中進(jìn)行計(jì)算并平差，而最終成果采用無(wú)約束自由網(wǎng)推求坐標(biāo)，所使用的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度不進(jìn)行投影變形改正但卻加入平差該正，角度也加入平差改正，在此斗膽提出，與各位同仁商榷，具體方法下如：

1、 首先選擇一個(gè)合適的投影面，如測(cè)區(qū)平均高程面、起點(diǎn)高程面、終點(diǎn)高程面或其它重點(diǎn)構(gòu)造物高程面，選擇一個(gè)合適的中央子午線，組成一個(gè)任意帶直角坐標(biāo)系，在此坐標(biāo)系中，不一定要滿(mǎn)足測(cè)區(qū)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km的要求；

2、 將施測(cè)的邊長(zhǎng)進(jìn)行兩項(xiàng)改正，并將聯(lián)測(cè)的國(guó)家坐標(biāo)系中的坐標(biāo)改算到所選擇的坐標(biāo)系中；

3、 在所選擇的坐標(biāo)系中對(duì)全測(cè)區(qū)控制網(wǎng)進(jìn)行整網(wǎng)平差，得到每一條邊和每一個(gè)角度的平差改正數(shù)；

4、 將每一條實(shí)測(cè)的邊長(zhǎng)平距加入平差該正值，得到平差后邊長(zhǎng)值，將每一個(gè)實(shí)測(cè)角度加入角度改正得到平差后的角度值；

5、 假定控制網(wǎng)中某一點(diǎn)作為起點(diǎn)，過(guò)起點(diǎn)某一邊的方向?yàn)槠鹗挤较颍�利用�?步中計(jì)算的邊長(zhǎng)值和角度值推算出測(cè)區(qū)所有點(diǎn)的坐標(biāo)。

通過(guò)以上方法進(jìn)行計(jì)算，第一滿(mǎn)足了建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量工程關(guān)于測(cè)區(qū)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km的要求，事實(shí)上，通過(guò)該方法計(jì)算出的坐標(biāo)和邊長(zhǎng)，其投影變形值幾乎等于零，因?yàn)閰⒓佑?jì)算的邊長(zhǎng)就是實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)；第二，通過(guò)第3步的計(jì)算，有效地對(duì)全部測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了檢核，通過(guò)第4步的計(jì)算，對(duì)所有的測(cè)量觀測(cè)值實(shí)現(xiàn)了平差改正，消除了觀測(cè)誤差。

這一方法在使用時(shí)，應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)將這種方法體現(xiàn)到平差軟件的設(shè)計(jì)中去，以避免數(shù)據(jù)抄錄中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。使用這一方法給坐標(biāo)轉(zhuǎn)化帶來(lái)了不便，但筆者認(rèn)為坐標(biāo)轉(zhuǎn)化在建設(shè)中對(duì)構(gòu)造物的測(cè)量勘測(cè)中畢竟是一個(gè)次要方面。

【參考文獻(xiàn)】

1、《工程測(cè)量規(guī)范》中華人民共和國(guó)建設(shè)部與中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布。GB50026-2007。中國(guó)計(jì)劃出版社出版。