2024优秀工程 | 四川省向家坝灌区北总干渠一期二步工程首级控制网设计及建网、地形图及横断面测绘

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为发挥优质工程的示范引领作用，进一步激发地信行业创新活力，协会特设“优秀工程”宣传专栏，展示优秀工程项目风采，分享项目创新特色，推广先进管理经验。

四川省向家坝灌区北总干渠一期二步工程首级控制网设计及建网、地形图及横断面测绘

——四川水发勘测设计研究有限公司

项目概述

向家坝灌区北总干渠一期工程是国务院确定的172项重大水利工程之一，同时也是四川省“六横六纵”骨干水网的核心组成部分，被列为国家水网建设的关键性工程。

工程以跨区域水资源调配为核心功能，以农业灌溉、城乡生活、工业供水为主要任务，对保障川南经济区城乡供水安全、助力打造新时代更高水平的“天府粮仓”具有重要意义。

图1 工程概况图

为满足向家坝一期二步工程建设需求，先期针对该工程开展一系列测量工作。测量范围涵盖北总干渠（邱场分干渠分水洞至江泸干渠分水口段）、2条分干渠、19条支渠，以及范围内渣场、晒水池，初步设计总长度达320.93千米。工作内容包括首级控制网设计与建网，以及地形图和横断面测量。

水发设计公司测绘分院深入开展资料收集工作，从基准、网型、精度等多方面进行科学设计，构建完善的技术框架，并对人员进行优化配置，提升团队协作效率。共完成向家坝灌区一期二步工程涉及22条渠道首级控制网的外业测量工作，以及1:500地形图和横断面的内外业测量工作。

项目应用的新技术及主要解决的问题

01基于移动中央子午线和抵偿高程面的工程平差解算

北总干渠一期二步工程首级控制网项目线路总长320公里，沿线地形复杂、跨度大，平面控制网投影变形比较大，极有可能影响工程建设施工质量，为项目推进带来潜在风险。

为夯实 “向家坝灌区引水工程” 数字化转型的根基，打造精准可靠的空间数据基础框架，赋能向家坝灌区的智慧化发展，降低高斯投影变形和高程面投影变形对平差成果的影响，工程采用移动中央子午线和抵偿高程面的方法进行了平差解算。结果表明，选取移动中央子午线和测区平均高程来做投影抵偿高程面，有利于测区投影变形均匀，使得测区投影长度变形值符合规定，有效解决项目测区跨度大变形大的难题。

02架站式三维激光扫描仪在施测1:500地形图中的应用

（1）采用架站三维激光扫描仪+RTK联合施测的技术方案，解决了禁飞区域无法开展航测作业以及施工地形图精度要求严苛等棘手难题。

（2）充分发挥架站三维激光扫描仪RIEGL VZ-2000i 高精度、非接触式、快速测量、大范围测量、自动化程度高等技术优势，采用分区扫描策略，在不同位置和视角累计架站67站，扫描区域重叠度均大于20%，获取的点云数据平面位置均满足规范要求，能极大满足大比例尺成图要求。

图2 新设备应用与数据处理

03智能获取横断面数据

向家坝一期二步工程跨度大，线路长，沿设计渠线，以等间距进行密集剖取，获取横断面数量多达万计，且需达到1:500测量精度，这在时间和资源上都构成了不小的挑战。水发设计公司开发了一款C++编程语言结合ObjectARX的软件，在1:500地形图基础上，结合数字地面模型法+雷达激光扫描数据自动生成横断面，以获取横断面数据。这种方法不仅满足了1:500横断面测量的精度要求，还显著提升了工作效率，大幅削减了人力和物力投入，为上下游专业工作提供了可靠的地形剖面数据，有力支撑了各环节的协同运作 。

图3 智能获取横断面示例与软著

项目成果

在向家坝灌区项目里，水发设计公司测绘分院的工作成果十分亮眼。从首级控制网的设计与搭建，到航飞作业、获取原始影像和点云，再到地形图、横断面成果的产出，各项指标均严格契合规范与技术设计要求。经评定，S>90综合质量等级为优。此次作业不仅有效降低了各方成本，还显著提升了成果数据的精度，收获了良好的经济效益，为项目的顺利推进提供了坚实的数据保障 。

水发设计公司高质量完成向家坝灌区一期二步工程首级控制网、地形图及横断面测量工作。提供统一控制基准，保障工程施工放样；提供收方验方控制依据，助力工程建设监理与竣工验收；搭建空间数据基础框架，为工程量计算提供统一基准；交付原始地形与横断面数据等基础资料，确保项目规划设计顺利推进，为工程圆满完工筑牢根基。

（供稿：四川水发勘测设计研究有限公司）