您好,欢迎访问三七文档
高速铁路精测网培训金国清中铁四院工程勘研究院精测网概述精测网测量精测网复测轨道控制网测设概述轨道控制网(CPⅢ)运营阶段精测网的复测的探讨CRTSII板式无砟轨道测量一、精测网概述精测网概述1、精测网概述•精测网内容–平面控制网•框架控制网(CP0)•基础控制网(CPI)•线路平面控制网(CPII)•轨道控制网(CPIII)–高程控制网1、精测网概述•精测网基本思想–“三网合一”勘测、施工、运营维护各阶段的平面控制基准统一。–逐级控制,分级布网–同精度扩展1、精测网概述•基准–平面坐标基准•北京54坐标系统•西安80坐标系统•国家2000坐标系统•WGS84–高程基准•1985国家高程基准1、精测网概述•投影长度变形规定–高斯投影引起的长度变形–高程引起的长度变形–时速≤200km,投影长度变形值不得大于25mm/km–时速≥250km,投影长度变形值不得大于10mm/km2、精测网测量精测网测量二、精测网测量精测网测量2、精测网测量•“精测网”:CP0、CPI、CPII、CPIII以及高程控制网统称精测网。•精测网等级不再完全按照有砟轨道和无砟轨道划分,而是按照铁路路设计、运营速度划分。–时速≥250km(无砟、有砟)以及时速≥200km的无砟轨道均按照《高速铁路工程测量规范》执行;–时速≤250km(不含无砟)铁路按照《新建铁路工程测量规范》执行。•平面控制网设计的主要技术要求控制网测量方法测量等级点间距相对点位精度(mm)备注CP0GPS国家B级50kmD×10-6CPⅠGPS二等≤4km一对点10点对间≥800mCPⅡGPS三等600~800m8导线三等400~800m8附合导线网CPⅢ自由测站边角交会-50~70m一对点1控制网基线边方向中误差最弱边相对中误差CP0-1/1000000CPⅠ≤1.3″1/180000CPⅡ≤1.7″1/100000•CP0、CPⅠ、CPⅡ控制网GPS测量的精度指标•测量方法与方式–平面控制网:•CP0、CPI:采用GPS测量;•CPII:一般采用GPS测量,可采用全站仪测量;隧道洞内CPII采用全站仪测量;•CPIII:全站仪;–平差方法•CP0控制网应以2000国家大地坐标系作为坐标基准,以IGS参考站或以联测的2000国家大地坐标系A、B级GPS控制点作为约束点,进行控制网整体三维约束平差;•CPⅠ控制网应附合到CP0上,并采用固定数据平差;•CPⅡ控制网应附合到CPⅠ上,并采用固定数据平差.–高程控制网•二等、三等水准:建议采用数字水准仪测量;•CPIII高程控制网:数字水准仪2.1、GPS平面测量•GPS平面测量•CPI、CPII控制网测量一般采用GPS静态测量。等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)基线方位角中误差(″)约束点间的边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差一等510.91/5000001/250000二等511.31/2500001/180000三等511.71/1800001/100000四等522.01/1000001/70000五等1023.01/700001/40000•GPS测量作业的基本技术要求等级项目一等二等三等四等五等静态测量卫星截止高度角(°)≥15≥15≥15≥15≥15同时观测有效卫星数≥4≥4≥4≥4≥4有效时段长度(min)≥120≥90≥60≥45≥40观测时段数≥2≥21~21~21数据采样间隔(s)15~6015~6015~6010~3010~30接收机类型双频双频双频单/双频单/双频PDOP或GDOP≤6≤6≤8≤10≤10•GPS测量作业–作业前,光学对点器与基座必须严格检查校准,在作业过程中应经常检查保持正常状态。–天线高每时段测前(必须在开机之前)和测后(必须在关机之后)各量取一次,两次量取误差不大于±2mm时,取平均值记入观测手簿。–同一时段的观测过程中不得关闭并重新启动仪器,不得改变仪器的参数设置,不得转动天线位置。–观测过程中若遇强雷雨、风暴天气应立刻停止当前观测时段的作业。•GPS基线处理–GPS基线采用静态相对定位模式进行解算,基线解算采用广播星历。–重复基线计算:同一条边任意两个时段解算值互差小于(mm)–观测边闭合环闭合差计算:2•GPS网平差计算–GPS网平差计算包含自由网平差计算和约束网平差计算。–自由网平差:是检查GPS网内符合精度情况,检查网内是否含有粗差。重要指标是自由网平差中基线向量各分量的改正数的绝对值应满足下式要求。•GPS网约束平差:–检核外部精度和评估GPS网精度。–约束点间相对精度是否满足要求;–约束网平差中同一基线不同时段基线向量改正数较差的绝对值是否要求;–最弱边相对精度、方位角中误差的统计,评定是否满足等级要求。•CPI测量基本要求–CPⅠ控制网应在定测前完成,并应附合于CP0控制网上,按二等GPS测量要求施测,全线(段)应一次布网,统一测量,整体平差。–CPⅠ控制点应沿线路走向布设。控制点宜设在距线路中心50~1000m范围内不易被施工破坏、稳定可靠、便于测量的地方。控制点宜兼顾桥梁、隧道及其他大型构(建)筑物布设施工控制网的要求。–CPⅠ应采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网。在线路勘测设计起点、终点或与其它铁路平面控制网衔接地段,必须有2个以上的CPⅠ控制点相重合,并在测量成果中反映出相互关系。CPⅠ控制网宜与附近的已知水准点联测。–CPⅠ控制网应与沿线的国家或城市三等及以上平面控制点联测,一般每50km宜联测一个平面控制点,全线(段)联测平面控制点的总数不得少于3个,特殊情况下不得少于2个。当联测点数为2个时,应尽量分布在网的两端;当联测点数为3个及其以上时,宜在网中均匀分布。•CPⅠ控制网平差及坐标转换规定:–进行GPS基线网三维无约束平差时,应将已联测的CP0控制点作为固定点进行CPⅠ控制网的三维约束平差,计算CPⅠ控制点的空间直角坐标;–根据独立坐标系投影带的划分,将CPⅠ控制网的空间直角坐标分别投影到相应的坐标投影带中,计算CPⅠ控制点的工程独立坐标;–转换到国家或城市平面坐标系统时,应以联测的国家或城市平面控制点作为固定点进行CPⅠ控制网的二维约束平差,计算CPⅠ控制点的国家或城市平面坐标。•CPII测量基本要求–CPⅡ控制网应在CPⅠ的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测。–CPⅡ控制点一般选在离线路中线50~200m,且不易破坏的范围内,应有良好的对空通视条件,点间距以600~800m为宜,相邻点之间应通视,特别困难地区至少有一个通视点,以满足定测放线和施工测量的需要。–在线路勘测设计起、终点及不同测量单位衔接地段,应联测2个以上CPⅡ控制点作为共用点,并在测量成果中反映出相互关系。–CPⅡ网应采用边联结方式构网,形成由三角形或大地四边形组成的带状网,并与CPⅠ联测构成附合网。–CPⅡ网坐标转换应在GPS基线网三维无约束平差的基础上,以联测CPⅠ控制点作为约束点进行平差,计算CPⅡ控制点的工程独立坐标。•高程测量–高程控制测量等级的划分,依次为二等、精密水准、三等、四等、五等。–高程控制测量宜采用水准测量。山岭地带、沼泽及水网地区,水准测量有困难时,三等及以下高程控制测量可采用光电测距三角高程测量,二等高程控制测量可采用精密光电测距三角高程测量。水准测量等级每千米高差偶然中误差M△(mm)每千米高差全中误差MW(mm)附合路线或环线周长的长度(km)附合路线长环线周长二等≤1≤2≤400≤750精密水准≤2≤4≤3-三等≤3≤6≤150≤200四等≤5≤10≤80≤100五等≤7.5≤15≤30≤30•水准测量限差•数据处理–往返测高差较差–每千米高程测量偶然中误差统计–符合路线或环闭合差计算–每千米高程测量全中误差统计–对不满足要求时,分析原因,组织重测。•重测:•测段往返测高差不符值超限,应先就可靠程度较小的往测或返测进行整段重测,并按下列原则取舍:–1若重测的高差与同方向原测高差的不符值超过往返测高差不符值的限差,但与另一单程高差的不符值不超出限差,则取用重测结果;–2若同方向两高差不符值未超出限差,且其中数与另一单程高差的不符值亦不超出限差,则取同方向中数作为该单程的高差;–3若1中的重测高差(或2中两同方向高差中数)与另一单程的高差不符值超出限差,应重测另一单程;–4若超限测段经过两次或多次重测后,出现同向观测结果靠近而异向观测结果间不符值超限的分群现象时,如果同方向高差不符值小于限差之半,则取原测的往返高差中数作往测结果,取重测的往返高差中数作为返测结果。软件名称开发单位主要功能价格范围《铁路工程精密控制测量数据处理系统》中铁四院王鹏:18607138868GPS网平差、水准处理、CPIII控制网平差计算4-5万左右COSAGPS处理软件武汉大学郭际明:13308620798GPS网平差9000元COSA地面测量数据处理软件水准、导线平差2万左右精测网复测3、精测网复测同等级、同精度稳定性分析原则精测网复测复测要求平面高程精度评定稳定性分析成果采用分析与结论3、精测网复测•复测要求–根据原控制网复测进行“同精度、同等级”复测;–设备精度指标应不低于原网测量使用的仪器;–联测区域内原控制网联测的高等级控制点;如没有,则需选择两端稳定的控制点作为约束点进行数据处理和平差计算;对选取的控制点需有稳定性分析说明;–对于稳定性分析时,其差值或精度指标接近规范要求时,需对该数据进行再次复测,以佐证数据的可靠性,比如高差较差接近限差时,需对该段高差进行第二次复测。3、精测网复测•复测分析–分析复测观测数据,评定其精度指标,不合格者返测,合格后提高下部分析;–复测成果与原测成果的对比分析;–分析控制点的稳定性情况,对可能发生稳定性变化的点位予以逐点分析说明;–对于变化点位予以更新成果。3、精测网复测•复测控制网精度评定–根据《高速铁路工程测量规范》、《铁路工程测量规范》相关规定,对各项指标进行分析与评定。–平面(GPS)测量精度要求•GPS网数据检验:重复基线、环闭合差检验、无约束平差基线向量改正数等•约束平差后精度指标:方位角中误差、最弱边相对中误差等–水准测量精度指标•测量过程控制:视线高、前后视距差、视距累计差、读数差等统计;•计算过程控制:往返测高差较差、每千米偶然中误差、符合路线闭合差等;3、精测网复测•控制点的选择–选择稳定、可靠的控制点–约束点间边长相对中误差满足规范要求–约束平差后,精度指标满足规范要求等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)基线方位角中误差(″)约束点间边长相对中误差约束平差后最弱边边长相对中误差一等≤5≤10.91/5000001/250000二等≤5≤11.31/2500001/180000三等≤5≤11.71/1800001/100000四等≤5≤22.01/1000001/70000五等≤10≤23.01/700001/40000•复测分析原则–平面成果对比分析•坐标较差分析•相邻点间坐标差之差的相对精度–高程分析•水准点间的复测高差与原测高差的较差应满足检测已测测段高差之差的限差。–超限处理•当较差超限时,应进行二次复测,查明原因,并采用同精度内插方法更新成果。3、精测网复测控制网等级复测坐标较差限差(mm)CPI20CPII153、精测网复测控制网等级相邻点间坐标差之差的相对精度限差一等1/180000二等1/130000三等1/80000四等1/50000五等1/20000sZYXZZZZZYYYYYXXXXXijijijijijijijijijijijij)(sd)()()()()()(222s原复原复原复原复原复)()()()(ijijijijijijYYYYYXXXXX3、精测网复测•平面成果超限–坐标差超限的点须按照同精度内插法更新成果;–坐标差不超限而相邻点坐标差之差相对精度超限时,在线下施工阶段可不予更新,在线上阶段须采用同精度内插法更新成果。•分析变化–计算相邻点间距、方位
本文标题:高速铁路精测网培训
链接地址:https://www.777doc.com/doc-3944292 .html