線路平面控制網(wǎng)復(fù)測(cè)方案

1、1.線路平面控制網(wǎng)（CP）的復(fù)測(cè)1.1 技術(shù)要求CP又簡(jiǎn)稱線路平面控制網(wǎng)，是在基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CP）基礎(chǔ)上沿線路附近布設(shè)，為勘測(cè)、施工階段的線路測(cè)量和軌道控制網(wǎng)測(cè)量提供平面起閉的基準(zhǔn)。CP控制網(wǎng)測(cè)量前應(yīng)對(duì)CP控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測(cè)，檢測(cè)CP控制點(diǎn)之間的兼容性，平面采用三等GPS測(cè)量的技術(shù)要求進(jìn)行復(fù)測(cè)，高程按二等水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)時(shí)，向相鄰區(qū)段搭接測(cè)量，平面至少搭接測(cè)量一條公共邊，高程至少搭接測(cè)量一個(gè)公共點(diǎn)。CP控制點(diǎn)復(fù)測(cè)成果與設(shè)計(jì)成果之差造成的點(diǎn)位差大于10時(shí)應(yīng)進(jìn)行核實(shí)，如復(fù)測(cè)確認(rèn)某個(gè)CP點(diǎn)兼容性較差，應(yīng)按同精度擴(kuò)展的原則重新對(duì)該點(diǎn)成果進(jìn)行平差CP設(shè)計(jì)的技術(shù)要求見表（1.1-1）：表1.1-1 C

2、P設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 控制網(wǎng)測(cè)量方法測(cè)量等級(jí)點(diǎn)間距相鄰點(diǎn)的相對(duì)中誤差（mm）備注CPGPS三等600800m8導(dǎo)線三等400800m8附合導(dǎo)線控制網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中CP控制網(wǎng)GPS測(cè)量的主要技術(shù)指標(biāo)見表（1.1-2）：表1.1-2 CP控制網(wǎng)GPS測(cè)量的主要技術(shù)指標(biāo)等級(jí)固定誤差a(mm)比例誤差系數(shù)b(mm/km)基線方位角中誤差()約束點(diǎn)間的邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差約束平差后最弱邊邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差三等511.71/1800001/100000控制網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中CP控制網(wǎng)GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求見表（1.1-3）：表1.1-3 CP控制網(wǎng)GPS測(cè)量作業(yè)的基本技術(shù)要求項(xiàng)目等級(jí)衛(wèi)星截止高度角（°）同時(shí)觀測(cè)有

3、效衛(wèi)星數(shù)有效時(shí)段長(zhǎng)度（min）觀測(cè)時(shí)段數(shù)數(shù)據(jù)采樣間隔（s）接收機(jī)類型PDOP/GDOP三頻8GPS測(cè)量除滿足以上規(guī)定外，其余各項(xiàng)要求應(yīng)執(zhí)行鐵道部現(xiàn)行鐵路工程衛(wèi)星定位測(cè)量規(guī)范的相關(guān)規(guī)定?？刂凭W(wǎng)設(shè)計(jì)過程中CP控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求見表（1.1-4）：表1.1-4 CP·控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求控制網(wǎng)附合導(dǎo)線的長(zhǎng)度（km）邊長(zhǎng)(m)測(cè)距中誤差（mm）測(cè)角中誤差（）相鄰點(diǎn)的相對(duì)中誤差(mm)導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差限差各方位角閉合差限差（）導(dǎo)線的等級(jí)CP5400-800m51.881/55000±3.6n三等當(dāng)同一測(cè)區(qū)內(nèi)，導(dǎo)線環(huán)（段）的數(shù)據(jù)超過20個(gè)時(shí)須按照

4、下式計(jì)算測(cè)角中誤差。m=1Nf2n式中：f為導(dǎo)線環(huán)（段）的角度閉合差； N為導(dǎo)線環(huán)（段）的測(cè)角個(gè)數(shù)； n為導(dǎo)線環(huán)（段）的個(gè)數(shù)。CP復(fù)測(cè)應(yīng)在建立CP（軌道平面控制網(wǎng)）之前完成，對(duì)于洞外采用GPS測(cè)量洞內(nèi)采用導(dǎo)線測(cè)量的方法施測(cè)。CP復(fù)測(cè)的控制點(diǎn)宜選在距線路中線50200m范圍內(nèi)，穩(wěn)定可靠，便于測(cè)量地方。CP控制網(wǎng)應(yīng)采用邊連接方式構(gòu)網(wǎng)，形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)，并于CP聯(lián)測(cè)構(gòu)成附合網(wǎng)。1.2 CP控制網(wǎng)復(fù)測(cè)的實(shí)施高速鐵路線路控制網(wǎng)CP復(fù)測(cè)應(yīng)采用GPS雙頻接收機(jī)，按三等GPS測(cè)量作業(yè)的有關(guān)精度進(jìn)行；采用導(dǎo)線法復(fù)測(cè)CP應(yīng)按三等導(dǎo)線測(cè)量的有關(guān)精度進(jìn)行。對(duì)點(diǎn)設(shè)備必須采用精密對(duì)點(diǎn)器及木質(zhì)腳架。1.

5、2.1 CP控制網(wǎng)GPS復(fù)測(cè)外業(yè)觀測(cè)CP點(diǎn)按GPS復(fù)測(cè)的點(diǎn)間距為600800m布設(shè)，與相鄰的CP點(diǎn)構(gòu)成附合網(wǎng)，CP點(diǎn)按GPS復(fù)測(cè)的外業(yè)觀測(cè)與CP近似，按規(guī)范執(zhí)要求行即可。CP控制網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：觀測(cè)嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度計(jì)劃，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行同步觀測(cè)作業(yè)。采用同步靜態(tài)觀測(cè)模式，以CP對(duì)點(diǎn)作為連接邊，采用邊連式構(gòu)網(wǎng)，CP形成三角形或大地四邊形組成的帶狀網(wǎng)。CP控制網(wǎng)必須聯(lián)測(cè)管段內(nèi)所有CP控制點(diǎn)，CP控制點(diǎn)還應(yīng)分布在網(wǎng)的兩端，聯(lián)測(cè)按CP的測(cè)量精度進(jìn)行，為了聯(lián)測(cè)CP而形成的長(zhǎng)邊基線，可在中間加臨時(shí)點(diǎn)組成三角形。CP同步觀測(cè)時(shí)段數(shù)應(yīng)為2個(gè)時(shí)段，每時(shí)段應(yīng)觀測(cè)不少于60分鐘。觀測(cè)時(shí)段的分布宜晝夜均勻，夜

6、間觀測(cè)的時(shí)段數(shù)不應(yīng)少于1個(gè)。每個(gè)觀測(cè)時(shí)段的跨越不應(yīng)超過北京時(shí)間早上8點(diǎn)（世界協(xié)調(diào)時(shí)0點(diǎn)）。同一時(shí)段的過程中不得關(guān)閉并重新啟動(dòng)儀器，不得改變儀器的參數(shù)設(shè)置，不得改變天線的觀測(cè)方向。觀測(cè)過程中若遇見強(qiáng)雷雨、風(fēng)暴天氣應(yīng)立刻停止當(dāng)前觀測(cè)時(shí)段的作業(yè)。作業(yè)前，光學(xué)(激光)對(duì)點(diǎn)器與基座必須嚴(yán)格檢查校準(zhǔn)，在作業(yè)過程中應(yīng)經(jīng)常檢查保持正常狀態(tài)。對(duì)中誤差小于1mm。天線安置應(yīng)嚴(yán)格對(duì)中、整平并指北。天線高每時(shí)段測(cè)前（必須在開機(jī)之前）和測(cè)后（必須在關(guān)機(jī)之后）各量取一次，每次應(yīng)在相同的位置，從天線三個(gè)不同方向（間隔120°）量取或用接收機(jī)天線專用量高器量取，兩次量取誤差不大于±2mm時(shí)，取平均值記入觀

7、測(cè)手簿。作業(yè)中使用的對(duì)講機(jī)或手機(jī)必須離GPS接收機(jī)10m以外。每一同步環(huán)觀測(cè)兩個(gè)時(shí)段，前后時(shí)段儀器盡量保持一致，嚴(yán)格對(duì)中整平，盡量避免因多次安置儀器對(duì)重復(fù)基線較差帶來的影響。經(jīng)檢查，一個(gè)點(diǎn)的全部觀測(cè)任務(wù)已執(zhí)行完畢，所有規(guī)定的作業(yè)項(xiàng)目已完成并符合要求，記錄和資料完整無誤，在將點(diǎn)位標(biāo)識(shí)恢復(fù)原狀后方可進(jìn)行遷站。1.2.2 CP控制網(wǎng)的GPS外業(yè)觀測(cè)成果質(zhì)量檢核復(fù)測(cè)獲取的GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)需要及時(shí)進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)的處理和質(zhì)量分析，檢查其是否符合規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)要求見表（1.1-2）。原則上，外業(yè)觀測(cè)的當(dāng)天，應(yīng)對(duì)觀測(cè)基線進(jìn)行解算，基線解算不合格時(shí)，要分析原因，必要時(shí)進(jìn)行基線的補(bǔ)測(cè)和重測(cè)。完成基線向量解算后，應(yīng)檢查

8、同步環(huán)和獨(dú)立環(huán)的閉合差以及重復(fù)觀測(cè)基線的較差，并應(yīng)符合下表（1.2-1）的規(guī)定，引自鐵路工程衛(wèi)星測(cè)量規(guī)范。表1.2-1 基線質(zhì)量檢驗(yàn)限差表檢驗(yàn)項(xiàng)目限 差 要 求X坐標(biāo)分量閉合差Y坐標(biāo)分量閉合差Z坐標(biāo)分量閉合差環(huán)線全長(zhǎng)閉合差同步環(huán)獨(dú)立環(huán)（含附合路線）重復(fù)觀測(cè)基線較差注：相應(yīng)等級(jí)規(guī)定的精度，。當(dāng)使用的接收機(jī)標(biāo)稱精度高于等級(jí)規(guī)定的a、b值時(shí)，應(yīng)采用接收機(jī)的標(biāo)稱精度計(jì)算。n閉合環(huán)邊數(shù)。當(dāng)閉合環(huán)由長(zhǎng)短懸殊的邊組成時(shí)，宜按邊長(zhǎng)和等級(jí)規(guī)定的精度計(jì)算每條邊的，并按誤差傳播定律計(jì)算環(huán)閉合差的精度，以代替表中的，計(jì)算環(huán)閉合差的限差。根據(jù)基線解算結(jié)果分析：在復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)的GPS基線處理過程中，根據(jù)CP控制網(wǎng)GPS測(cè)量等

9、級(jí)要求，取a=5mm，b=1mm/km，則可知本次基線解算中同步環(huán)、異步環(huán)、重復(fù)基線均滿足限差要求，可以進(jìn)行平差處理。1.2.3 CP基線網(wǎng)平差CP控制網(wǎng)的基線解算完成后,首先在WGS-84橢球下，以CP點(diǎn)為位置基準(zhǔn)進(jìn)行CP控制網(wǎng)的空間GPS基線無約束平差，檢查CP基線向量網(wǎng)在無約束平差下獲得的基線向量的改正數(shù)。CP網(wǎng)的無約束平差獲得的基線向量的改正數(shù)（Vx，Vy，Vz）的絕對(duì)值應(yīng)在規(guī)定限差（3s）之內(nèi)，對(duì)改正數(shù)超限的基線邊可在滿足數(shù)據(jù)冗余度的前提下剔除掉。從強(qiáng)調(diào)線路平面控制網(wǎng)的平面銜接平順性出發(fā)，兼顧線路平面控制網(wǎng)點(diǎn)的平面絕對(duì)位置，CP控制網(wǎng)約束平差應(yīng)強(qiáng)制符合到至少3個(gè)CP點(diǎn)。在進(jìn)行CP約束

10、平差前，應(yīng)先對(duì)共用CPI點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性檢驗(yàn)。CP網(wǎng)的三維約束平差獲得的基線向量的改正數(shù)（Vx，Vy，Vz）的絕對(duì)值應(yīng)在規(guī)定限差（2s）之內(nèi)，對(duì)改正數(shù)超限的基線邊可在滿足數(shù)據(jù)冗余度的前提下剔除掉，同一時(shí)段的觀測(cè)值的剔除率應(yīng)小于10%。為了觀察CP網(wǎng)約束平差后的平面精度信息，以及判定其是否達(dá)到高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范中三等GPS網(wǎng)的精度要求，在CP網(wǎng)三維約束平差后，進(jìn)行CP網(wǎng)的二維約束平差以獲取CP網(wǎng)平面最弱點(diǎn)點(diǎn)位精度和平面最弱邊精度信息，對(duì)于約束平差后CP最弱邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差應(yīng)小于1/100000，基線方位角中誤差應(yīng)小于1.7，如CP網(wǎng)平面精度不滿足規(guī)定要求，應(yīng)查找、分析原因，重測(cè)部分或全部CP基線。C

11、P控制網(wǎng)三維約束平差后通過高斯投影，或直接通過CP控制網(wǎng)二維約束平差，即可獲得各CP點(diǎn)的復(fù)測(cè)平面成果坐標(biāo)。1.2.4 CP控制網(wǎng)的GPS外業(yè)觀測(cè)成果精度統(tǒng)計(jì)與檢驗(yàn)在GPS控制網(wǎng)解算中，應(yīng)確定控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)，在北京1954國(guó)家大地坐標(biāo)系下進(jìn)行二維約束平差，計(jì)算出基線邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差最大值和各點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差最大值，判定是否符合限差要求。根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)平面控制點(diǎn)的復(fù)測(cè)坐標(biāo)與原測(cè)坐標(biāo)滿足X、Y坐標(biāo)差值絕對(duì)值不大于±20mm時(shí)，認(rèn)為原測(cè)控制點(diǎn)到目前為止點(diǎn)位是穩(wěn)定可靠的。1.3 CPII控制網(wǎng)導(dǎo)線復(fù)測(cè)導(dǎo)線水平角觀測(cè)應(yīng)采用方向觀測(cè)法。導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量應(yīng)進(jìn)行儀器加常數(shù)、乘常數(shù)和氣象改正，距離應(yīng)歸算至工

12、程設(shè)計(jì)的投影高程面上。1.3.1 CPII控制網(wǎng)導(dǎo)線復(fù)測(cè)的技術(shù)要求水平角、距離、豎直角觀測(cè)應(yīng)滿足表（1.3-1）和表（1.3-2）的相關(guān)規(guī)定。表1.3-1 導(dǎo)線水平角觀測(cè)技術(shù)要求及限差規(guī)定控制網(wǎng)等級(jí)儀器等級(jí)測(cè)回?cái)?shù)半測(cè)回歸零差限差（）2C較差限差（）同方向各測(cè)回間較差限差（）CPII和CPII加密DJ124696DJ2468139表1.3-2 導(dǎo)線測(cè)邊技術(shù)要求和限差規(guī)定控制網(wǎng)級(jí)別附合長(zhǎng)度（km）邊長(zhǎng)（m）測(cè)距中誤差（mm）測(cè)角中誤差（）相鄰點(diǎn)位坐標(biāo)中誤差（mm）導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差限差方位角閉合差限差（）對(duì)應(yīng)導(dǎo)線等級(jí)備注CPL330060052.5101/40000±5四等單導(dǎo)線CP3L

13、630060031.87.51/55000±3.6三等導(dǎo)線網(wǎng)CPL630060031.351/100000±2.6隧道二等導(dǎo)線網(wǎng)測(cè)角要求見下表1.3-3：表1.3-3 導(dǎo)線測(cè)角技術(shù)要求和限差規(guī)定儀器等級(jí)距離和豎直角測(cè)回?cái)?shù)測(cè)回中各次讀數(shù)互 差和限差（mm）同高程面往返平距較差的限差（mm）110 22mD方向觀測(cè)法介紹：導(dǎo)線的測(cè)角精度和測(cè)邊精度估算應(yīng)符合下列要求。（1） 測(cè)角中誤差應(yīng)按下式估算： 式中：f附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線的角度閉合差（）。 n計(jì)算f時(shí)的測(cè)站數(shù)。 N附合導(dǎo)線或閉合導(dǎo)線環(huán)的個(gè)數(shù)。（2）測(cè)距中誤差應(yīng)按下式估算： 式中：a固定誤差（mm）；b比例誤差（mm/km）；

14、D測(cè)距邊長(zhǎng)度（km）。CP導(dǎo)線復(fù)測(cè)的測(cè)角精度、測(cè)邊精度、以及導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差的限差和方位角閉合差的限差，應(yīng)符合表（1.3-1）、（1.3-2）、（1.3-3）上表的規(guī)定。CP復(fù)測(cè)的外業(yè)結(jié)束時(shí)，應(yīng)進(jìn)行上述各項(xiàng)精度和限差的檢驗(yàn)。1.3.2 CP控制網(wǎng)的GPS外業(yè)觀測(cè)成果質(zhì)量檢核數(shù)據(jù)處理平差時(shí)，應(yīng)將CP作為附合導(dǎo)線在CPI的約束下進(jìn)行平差。CP復(fù)測(cè)的平差成果滿足精度要求后，再對(duì)加密點(diǎn)進(jìn)行平差。按驗(yàn)后精度估算的CP相鄰點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于14mm。CP加密點(diǎn)相鄰點(diǎn)位中誤差不應(yīng)大于7mm。完成CP控制導(dǎo)線復(fù)測(cè)后，應(yīng)將復(fù)測(cè)成果與設(shè)計(jì)單位成果進(jìn)行比較。復(fù)測(cè)與設(shè)計(jì)的導(dǎo)線水平角、導(dǎo)線邊長(zhǎng)和導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)較差的限差應(yīng)

15、符合下表（1.3-4）的要求。表1.3-4 CP導(dǎo)線復(fù)測(cè)成果限差要求水平角限差（）邊長(zhǎng)限差（mm）x、y坐標(biāo)限差（mm）7815實(shí)測(cè)距離必須進(jìn)行高程面投影改化、高斯投影改化計(jì)算后才能與設(shè)計(jì)點(diǎn)間距離比較。當(dāng)復(fù)測(cè)結(jié)果不能滿足上表各項(xiàng)限差要求時(shí)，應(yīng)再次測(cè)量確認(rèn)。1.3.3 CP控制網(wǎng)復(fù)測(cè)評(píng)判方法及檢核標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)CP復(fù)測(cè)網(wǎng)的異步環(huán)、重復(fù)基線差和平面坐標(biāo)精度的統(tǒng)計(jì)，首先確認(rèn)CP復(fù)測(cè)網(wǎng)精度滿足三等GPS網(wǎng)精度要求的前提下，進(jìn)行CP控制點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的比較以及相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度比較。當(dāng)CP控制點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)差值不大于±15mm，且相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度不大于1/80000時(shí)，認(rèn)為設(shè)計(jì)單

16、位所交CP控制點(diǎn)精度滿足規(guī)范要求，且控制點(diǎn)平面位置穩(wěn)定可靠，在線下工程施工中應(yīng)采用CP控制點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)作為最終成果坐標(biāo)使用。CP相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度計(jì)算方法與CPI相同。CPII相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度按下式計(jì)算：Xij=(Xj-Xi)復(fù)-(Xj-Xi)原Yij=(Yj-Yi)復(fù)-(Yj-Yi)原dsS=(Xij2+Yij2)S式中： 相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度； S相鄰點(diǎn)間的平面距離。并做出下列兩個(gè)精度對(duì)比表，表（1.3-4）和表（1.3-5）。.表1.3-4 CPII控制網(wǎng)復(fù)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的精度對(duì)比分析表點(diǎn)號(hào)設(shè)計(jì)坐標(biāo)（m）復(fù)測(cè)坐標(biāo)（m）坐標(biāo)較差（）坐標(biāo)位移sxyxyxy表1.3-5 相鄰

17、點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度表相鄰點(diǎn)名Xij （m）Yij（m）距離（m）相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度根據(jù)復(fù)測(cè)成果數(shù)據(jù)分析：求出最大的坐標(biāo)較差的絕對(duì)值為x和y，評(píng)判是否均小于15；并求出相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度最大值，是否也小于1/80000。如果均在范圍內(nèi)，則證明故本次的復(fù)測(cè)成果是合格，復(fù)測(cè)的點(diǎn)穩(wěn)定性沒有變化。當(dāng)CP控制點(diǎn)的本次復(fù)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的比較以及相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度比較不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)重復(fù)進(jìn)行一次相關(guān)CP點(diǎn)位的GPS組網(wǎng)外業(yè)復(fù)測(cè)。當(dāng)兩次復(fù)測(cè)的結(jié)果相互吻合，坐標(biāo)較差和相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差的相對(duì)精度滿足要求，但都與設(shè)計(jì)結(jié)果比較超限，則應(yīng)結(jié)合相關(guān)點(diǎn)與其周圍相鄰點(diǎn)（通常為前、后相鄰點(diǎn)）的距離變化和方位變化來分析、判定點(diǎn)位發(fā)生位移的情況。認(rèn)定CPII控制點(diǎn)位在平面位置發(fā)生位移時(shí)，應(yīng)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位對(duì)CP控制點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)成果進(jìn)行確認(rèn)，作廢CP控制點(diǎn)原有的設(shè)計(jì)成果坐標(biāo)，以便在今后線下工程施工中采用本次復(fù)測(cè)獲得的CP控制點(diǎn)成果坐標(biāo)。1.4測(cè)量依據(jù)新建鐵路工程測(cè)量規(guī)范（TB10101-99）；全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測(cè)量規(guī)程（TB10054）；國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（GB12898-1991）； 蘭渝鐵路設(shè)計(jì)文件；1.5儀器設(shè)備投入本次復(fù)測(cè)的儀器設(shè)備分別為：上海華測(cè)X90雙頻GPS接收機(jī)4臺(tái)，標(biāo)稱精度為5mm+1ppm；美