在所有宏偉的工程與精密的都市計畫背後,都存在著一個安靜而堅實的基礎——那就是「控制測量」。它如同建築的鋼筋骨架,決定了所有後續工作的準確性與可靠性。
▎統一的語言:座標系統
測量的核心,是建立一套統一的語言來描述空間中任何一點的位置,這就是「座標系統」。 在台灣,我們最常使用的便是「TWD97」大地座標系統。 然而,這套系統並非靜止不變。由於台灣位於板塊活躍地帶,地殼以我們不易察覺的速度持續運動 。為了反映這微小但關鍵的變化,國家會定期更新坐標基準,這就是為何您會看到 TWD97[2010] 或 TWD97[2020] 的原因。 這代表我們使用的基準,是與時俱進、追蹤真實大地變化的。
同樣地,在「高程」上,我們也需區分GPS直接測得的「橢球高」,與我們工程上實際使用的、以基隆平均海水面為基準的「正高」(TWVD2001)。 兩者間的轉換,是確保高程精度的關鍵步驟。
▎佈設精準的錨點:控制測量的方法
那麼,我們是如何在現實世界中,佈設下這些精確的基準點(控制點)呢?主要透過以下幾種專業方法:
- 衛星定位測量 (GNSS): 這是現代測量的主要技術。透過接收儀長時間接收多顆衛星訊號,並與國家追蹤站(如VBS)進行聯合解算,我們可以建立大範圍、高精度的控制網,作為一切的基礎。
- 導線測量 (Traverse Survey): 當GPS訊號不佳的區域,我們會採用傳統的導線測量。測量員會從已知點出發,像接力賽一樣,精準測量點與點之間的夾角和距離,將精度一步步延伸。最後再與已知點閉合,進行誤差檢核,確保過程萬無一失。
- 水準測量 (Leveling): 這是專門用來測量「高程」的方法。利用水準儀,我們將已知的高程值,像傳遞聖火般,一個點、一個點地傳遞下去,以獲得公釐等級的精密高程成果。
控制測量是一門嚴謹的科學,它為所有的空間資訊提供了一個可信賴的起點。下次當您看到一個宏偉的工程時,可以知道,在其動工之前,都有一套這樣嚴謹的控制測量作為基礎。
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