1问题的提出

长输送管道是长途输送水、石油、天然气等介质的输送管道，由线路和车站两部分组成。长输送管道工程测量中建立的地球椭球面与地图平面之间的转换关系，不可避免地存在投影变形，这种变形引起的误差，不采取措施会给管道测量带来严重的偏差和错误。因此，长输管道工程测量中分析投影变形的影响状况，采取适当的措施消除，成为测量工作不可或缺的内容。

2长输送管道工程测量中的投影变形分析

长输送管道工程通常从几百公里到几千公里不等，由于其地区跨度大，投影方式一般采用与国家基本比例尺地形图一致的投影方式，我国通常采用高斯6°带或3°带的带投影。高斯投影是分带等角横切椭圆柱投影，根据其变形规律，中央子午线没有长度变形，离开中央子午线越远变形越快。管道工程中的长度变形是两种变形的总和。一是将现场观测边长计算为参考椭圆球体面时产生的变形，即高度归化，二是将椭圆球面的边长投影到高斯面时的变形，即距离变化。

(1)高度归化。实地观测边长Sm归化为参考椭球体面，其长度缩短△SH，归化高度为Hm，地球平均曲率半径为RA，取其主要项目为△SH/Sm=Hm/RA。(2)高斯正形投影的距离变化。参考椭圆球体面上的边长s投影到高斯平面，其长度放置长△Sy，设置该边缘两端点的平均横坐标为ym，密切球体半径为Rm，取其主要项目为△Sy/S=y2m/2R2m。(3)长度综合变形。长度综合变形是前两种和，在不影响严密性的前提下取出RA=Rm、Sm=S，综合上述两种类型可以得到综合变形△S=(y2m/2R2m-Hm/Rm)S。

3问题的解决方法

3.1线路测量中投影变形的应对管道设计和施工中采用基于网格坐标的线性参考系统，材料计算和施工中不考虑投影变形会导致系统错误。特别是采用航拍测量与正规工程测量相结合的方法进行作业时，由于两种方法遵循的作业原则不同，最后的结果会产生一定的差异。为了保证两套成果的一致性，有效消除投影过程中的长度变形，通常以GPS初级控制测量为基础，采用GPS-RTK的方法测量线路角桩，控制线路，消除测量仪测量时长度变形的误差累积和传递，角桩间隔在1千米以下

这种方式也可以很好地控制长度变形，简化施工放样的计算。3.2站场测量中投影变形的应对处理测量规范规定，在选择油气田平面控制网的坐标系统时，高度归化和距离变化的综合长度投影变形△S不得超过1/40000，即|y2m/2R2m-Hm/Rm|≤1/40000。因此，国家统一坐标系统有一定的适用范围，不影响严密性，取Rm=6371km，Hm=7.848×10-8y2m±159式Hm和ym为米计。由此可知，国家统一坐标系统的适用区域如下图所示，测量区域远离中央子午线或测量区域高度时，投影变形误差超过允许范围。因此，工程中通常采用局部坐标系统的方法来限制投影变形。选择局部坐标系统的方法如下:

(1)补偿投影面的高斯坐标系统。该坐标系仍采用国家3°带高度投影，但投影高度面不参考椭圆球面，而是为了补偿高度投影长度变形而选择的高度投影面，在该高度投影面上，长度变形为零，即y2m/2R2m-△H/Rm=0式中:△H=Hm-H，即测量区平均高度Hm高于高度H(2)任意带高斯坐标系。以椭球体面为投影面，但投影的中央子午线不是标准的3°带中央子午线，而是为了补偿高度投影变形而选择的某个子午线作为中央子午线投影。即固定Hm选择ym，ym=2RmHm。

(3)具有高度补偿和带宽限制的任意带高斯坐标系统。选择通过测量区中央的子午线作为投影中央子午线，高度赔偿面选择在测量区平均高度方面，通过双重补偿扩大测量区允许的高差和带宽限制。一条长线设计1处山岭隧道，长3576m，平均海拔1322m，管道全线采用6°带高斯投影，隧道位置距中央子午线185km。该隧道该隧道长度综合变形值达0.767m，远远超过限值要求。为减小投影变形对隧道设计和施工的影响，测量中以通过测区中央的子午线作为投影中央子午线，以测区平均高程面为投影面建立了隧道穿越区任意带高斯坐标系，并与线路测量坐标系建立明确的换算关系。通过以上抵偿坐标系的选择，有效的消除了投影变形的影响，保证了隧道工程的顺利贯通。

4结语

为了减少输送管道工程测量中长度投影变形的影响，可以根据工程的具体情况选择合适的坐标系统。在选择坐标系统时，应考虑以满足工程精度要求为基础，确保长度投影变形不超过允许值。与国家坐标建立明确的联系，便于空间数据交流和共享。处理方法简单易行，避免复杂的计算。

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