我國在中南與西南地區(qū)擬修建一條東西走向的鐵路,設計單位提供了線路的首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù).中鐵某工程局中標鐵路線上的一隧道施工任務,該隧道長近10km,平均海拔500m,進洞口和出洞口以橋梁和另外兩標段的隧道相連.為了保證隧道雙向施工的需要,需在線路首級控制的基礎上,按gps c級網(wǎng)觀測的要求布設隧道的地面施工控制網(wǎng),并按二等水準測量的要求對隧道進洞口和出洞口進行高程聯(lián)測.

　　該工程局可用的硬件設備包括雙頻gps接收機6臺套、單頻gps接收機6臺套、s3光學水準儀5臺套、數(shù)字水準儀2臺套(每千米往返水準觀測精度達0.3mm,最小顯示0.01mm)以及2″全站儀3臺套.

　　軟件包括gps數(shù)據(jù)處理軟件、水準平差軟件.

　　人員方面,可根據(jù)項目的需要,配備測量技術(shù)人員.

　　[問題]

　　1.在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)之前,需要做哪些前期的準備工作?

　　2.為滿足工程需要,應選用哪些設備進行測量?并寫出觀測方案.

　　3.最終提交的成果應包括哪些內(nèi)容?

　　4.抵償坐標系的投影面應如何選取?

　　[參考答案]

　　1.前期準備工作包括資料收集、現(xiàn)場踏勘、選點埋石、方案設計.

　　(1)資料收集.設計單位提供了線路的首級控制網(wǎng)數(shù)據(jù)、測區(qū)周邊國家高等級的三角點和水準點資料.

　　(2)現(xiàn)場踏勘.對測區(qū)的人文風俗、自然地理條件、交通運輸、氣象情況等進行調(diào)查,同時現(xiàn)場查勘控制點的完好性和可用性.

　　(3)選點埋石.在進、出口線路中線上布設進、出口點,進、出口再各布設至少3個定向點,進、出口點與相應的定向點之間要通視.為了減小垂線偏差的影響,高差不要相差太大.因為有通視要求,洞口處gps基線不可能很長,一般要求300～500m,若小于該值,應設強制對中裝置,以減小照準與對中誤差對短邊測角精度的影響.按國家規(guī)范要求在所選點位埋石,并做點之記.

　　(4)方案設計.根據(jù)現(xiàn)場勘察的情況和工程要求,編制控制測量技術(shù)設計書,以確定所用設備、人員、觀測方案、所需時間等.

　　2.以利用測區(qū)國家高等級三角點2個、線路首級控制網(wǎng)點2個、國家一等水準點1個,在進洞口與出洞口處各布設4個施工控制網(wǎng)點為例.

　　設備選擇包括雙頻gps接收機6臺套、數(shù)字水準儀2臺套.

　　觀測方案略(對gps c級網(wǎng)測量,在設計方案中,要重點突出觀測的時段數(shù)、每一時段的觀測時間、要按邊連接等內(nèi)容;對二等水準測量,要明確視距、前后視距差、前后視距累積差、視線高、往返高差之差等).

　　3.最終應提交如下成果:

　　(1)技術(shù)設計書.

　　(2)儀器檢驗校正資料.

　　(3)控制網(wǎng)網(wǎng)圖.

　　(4)控制測量外業(yè)資料.

　　(5)控制測量計算及成果資料.

　　(6)所有測量成果及圖件電子文件.

　　4.應選擇測區(qū)的平均高程面500m作為抵償坐標系的投影面.