高速铁路CPⅢ控制网测量培训教材(0519终稿)

高速铁路CPⅢ控制网测量与数据处理培训教材中铁工程设计咨询集团有限公司西南交通大学2009年5月目录目录第1章CPⅢ控制网测量与数据处理的基础知识..........................11.1概念或术语........................................................................................................11.2CPⅢ控制网的网形............................................................................................21.2.1平面控制网测量网形......................................21.2.2高程控制网测量网形......................................31.3CPⅢ控制网的特点............................................................................................41.4CPⅢ控制网测量的一般规定............................................................................51.5CPⅢ平面控制测量要求....................................................................................81.6CPⅢ高程控制测量要求..................................................................................11第2章CPⅢ数据采集软件（DMS）安装与使用说明......................162.1CPⅢDMS的安装...............................................................................................162.1.1软件安装需求...........................................162.1.2软件安装步骤...........................................162.2CPⅢDMS功能和适用范围...............................................................................202.3硬件设备..........................................................................................................212.4CPⅢDMS使用说明...........................................................................................212.4.1CPⅢDMS测量准备.......................................212.4.2CPⅢDMS测量实施.......................................232.5CPⅢDMS文件说明...........................................................................................312.5.1观测参数文件...........................................312.5.2通信参数文件...........................................312.5.3测量成果文件...........................................32第3章CPⅢ数据处理软件（DAS）安装与使用说明......................333.1CPⅢDAS的安装...............................................................................................333.1.1CPⅢDAS的安装需求.....................................333.1.2CPⅢDAS的安装步骤.....................................333.2CPⅢDAS功能和适用范围...............................................................................343.3硬件设备..........................................................................................................353.4CPⅢDAS使用说明...........................................................................................353.4.1“工程项目”菜单.......................................35I目录3.4.2“平面数据处理”菜单...................................373.4.3“平面平差计算”菜单...................................423.4.4“高程数据处理”菜单...................................473.4.5“高程数据平差”菜单...................................493.4.6“结果显示”菜单.......................................523.5CPⅢDAS文件说明...........................................................................................533.5.1工程文件...............................................533.5.2平面数据处理...........................................533.5.3平面平差计算...........................................533.5.4高程数据处理...........................................533.5.5图形文件...............................................53第4章典型CPⅢ网测量与数据处理结果分析与对策.....................544.1CPⅢ网测量误差来源......................................................................................544.2CPⅢ网测量过程的问题及对策......................................................................544.2.1测站超限频繁...........................................544.2.2目标错误寻找...........................................544.3CPⅢ网数据处理结果分析与对策..................................................................544.3.1平面网数据处理结果分析与对策...........................544.3.2高程网数据处理结果分析与对策...........................57II高速铁路CPⅢ控制网测量与数据处理培训教材第1章CPⅢ控制网测量与数据处理的基础知识1.1概念或术语1)工程独立坐标系：为满足铁路工程建设要求采用的以任意中央子午线和高程投影面进行投影而建立的平面直角坐标系。边长投影在对应的线路轨道设计高程面上，投影长度的变形值不大于10mm/km。2)基础框架平面控制网CP0：为满足线路平面控制测量起闭联测的要求，沿线路每50km左右建立的卫星定位测量控制网，作为全线勘测设计、施工、运营维护的坐标基准。3)基础平面控制网CPⅠ：在基础框架平面控制网（CP0）或国家高等级平面控制网的基础上，沿线路走向布设，按GPS静态相对定位原理建立，为线路平面控制网起闭的基准。在勘测阶段按静态GPS相对定位原理建立。点间距为4km左右，测量精度为GPSB级网。4)线路平面控制网CPⅡ：在基础平面控制网（CPⅠ）上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。可用GPS静态相对定位原理测量或常规导线网测量，在勘测阶段建立。点间距为400~800m左右，测量精度为GPSC级网或三等导线。5)轨道控制网CPⅢ：沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CPⅠ）或线路控制网（CPⅡ），一般在线下工程施工完成后进行施测，为轨道施工和运营维护的基准。CPⅢ网按自由设站边角交会方法测量。点间距为纵向60m左右、横向为线路结构物宽度，测量精度为相邻点位的相对点位中误差小于1mm。6)CPⅢ控制网区段：CPⅢ控制网独立平差计算的控制网长度。一条高速铁路的CPⅢ控制网可分区段进行平差计算，并且每一CPⅢ控制网的区段长度不应短于4km。7)CPⅢ目标组件：轨道控制网（CPⅢ）点的实际空间物理位置的反射目标，由反射棱镜、预埋件和连接件等组成。8)CPⅢ平面网的纵横向闭合差：CPⅢ点间沿线路方向和垂直线路方向的长度闭合差，可用于评定CPIII平面网的外业观测精度、探测CPIII网中观测值的粗差等。9)精密水准测量：高速铁路无砟轨道工程施工测量中，用于测量轨道控制网CPⅢ各标志点高程的等级水准测量，其精度介于二等和三等水准测量之间，每公里高差测量的偶然中误差为2mm/km和全中误差为4mm/km。10)自由测站边角交会：在线路中线附近架设全站仪，测量线路两侧多对轨道控制网CPIII点的方向和距离，并联测就近的CPI或CPII，以获取轨道控制网CPIII平面坐标的测量方法。11)自由设站：在线路中线附近架设全站仪，测量线路两侧多对轨道控制网CPIII点的方向和距离，以确定仪器中心点的平面和高程位置。12)三网合一：高速铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能可分第1页高速铁路CPⅢ控制网测量与数据处理培训教材为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。为了保证勘测、施工、运营维护各阶段平面测量成果的一致性，应该做到三网合一。也就是各阶段平面控制测量应以基础框架平面控制网（CP0）为起算基准，高程控制测量应以线路水准基点控制网为起算基准。13)线路平顺性指标：线路平顺性指标主要包括轨距、高低、轨向、水平和扭曲等轨道静态参数。14)轨道几何状态检测仪：铁路轨道几何状态检测仪简称轨检仪，也叫轨道检测小车，是一种通过CPIII控制网、智能型全站仪、倾角及轨距传感器和专用测量软件,能够自动检