哈大长春联络线控制点复测报告.doc
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新建铁路
哈尔滨至大连铁路客运专线长春联络线标段
(DK~DK)
精密工程测量控制网复测报告
中铁十三局集团有限公司
哈大客专长春联络线工程指挥部
二○○八年六月十八日
一、工程概况
本标段为
长春联络线是哈大铁路客运专线的组成部分。
哈大铁路客运专线在出长春西站后,设联络线引入既有长春站。
线路由长春西站沿客专正线两侧引出(起点长春西站中心DLzK1+000),沿青林路中心前行,引入既有长春站。
线路在长春西至长春联络线的基隆路前设杨家粉坊线路所(DHzK0+000=DLzK8+980),引线设崔家营线路所接入客运专线正线。
长春枢纽新建沿青林路线联络线长度分别为:
①长春西至长春下行跨线联络线长度12.072km。
②长春西至长春上行跨线联络线长度12.059km。
③长春至哈尔滨方向下行跨线联络线长度3.502km。
④长春至哈尔滨方向上行跨线联络线长度3.472km。
测区地形为平原,位于长春市区,交通便利。
建筑物、树木较多,CPI、CPII控制点间通视较少。
二、测量目的及依据
1、本次测量的目的是为复核设计院提交的CPI、CPIIGPS控制点。
2、测量依据为设计院提供的“控制桩交桩文件”,见附表1。
3、执行的技术标准
《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设〔2006〕189号
《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97)
《新建铁路工程测量规范》(TB10101-99)
三、技术设计
1、使用仪器及控制网等级
使用4台天宝TrimbleSPS750双频接收机,编号分别为4629k02160、4609k00714、4636k02479、4636k02482,标称精度为±(5mm+1mm/km),检定证书见附图1。
CPI按B、CPI按C级网精度等级施测。
2、测量步骤
在测量顺序安排上,分为两个层次:
首先测量CPI控制网,然后测量CPII控制网,并附合到CPI上。
各同步图形之间的连接采用边联式,即每时段移动2台接收机。
所有的测站至少与三条独立基线相连。
3、观测计划
观测时间为2008年6月5~7日,按测站纬度N44°,经度125°,高程240m,截至高度角10°查看卫星可见性及DOP值预报。
实际各点观测时间见附表2。
4、GPS静态测量的基本技术指标
表1GPS静态测量作业的基本技术要求
项目
B级
C级
卫星高度角(°)
≥15
≥15
有效卫星总数
≥5
≥4
时段中任一卫星有效观测时间(min)
≥30
≥20
时段长度(min)
≥90
≥60
观测时段数
≥2
1~2
数据采样间隔(s)
15~60
15~60
PDOP或GDOP
≤6
≤8
表2GPS测量的精度指标
控制网级别
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
CPI
≤1.3″
1/170000
CPII
≤1.7″
1/100000
四、外业观测
1、作业前,在每台接收机配置相同的参数。
每天出工前,检查电池容量满足作业要求、数据存储器有足够的储存空间、仪器及附件保证齐全。
2、使用带有长水准气泡的基座,严格对中、整平。
3、使用对讲机、手机等及时联络,保证按规定时间同步观测。
使用对讲机时距离天线10m以上距离。
4、每次观测手工记录仪器高、测站、开始时间、结束时间等。
5、同一测站不同时段的观测,关闭接收机,重新对中整平。
6、当天的观测数据及时录入计算机,并适当处理,以及时发现粗差。
五、数据处理
基线解算使用TrimbleGeomaticsOffice,采用广播星历、霍普菲尔德对流层模型、13°卫星高度角进行解算。
对长于5km的基线,采用无电离层影响组合的方法进行电离层的改正。
基线解算质量控制如表3。
表3基线解算质量验收标准
项目
双频
标记
失败
RMS接受指标
0.020
0.030
比率接受指标
3.000
1.500
参考方差接受指标
5.000
10.000
外业观测结束后,首先对观测基线进行处理和质量分析,检查基线质量是否符合规范和技术设计要求。
删除工作状态不佳的卫星数据以提高伪距定位精度。
删除卫星残差大的卫星数据。
平差基准为WGS-84椭球,大地水准面模型为EGM96(Global),坐标系统投影至中央子午线125°00′00″,大地高205m。
(一)CPI控制网的平差
共6个时段,8个测站,共解算44条基线。
闭合环节点数为3,闭合环总数为292,通过的数量为290。
所有闭合环平均长度8295.7584m,水平标准偏差为0.0056m,精度为1.873ppm。
网平差主要检查项目:
网参考因子为1.00,X2(α=95%)检验为通过,自由度为111.00。
网型布置见图1。
点间基线边长精度在1/44万~1/209万,方向中误差精度在0.08″~0.53″,满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPI最弱边相对中误差≤1/17万,方向中误差≤1.3″的精度要求。
第21页共21页
图1CPI控制网示意图
表4CPI平差后坐标值
序号
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
固定
1
CPⅠ267
4864628.7890m
.0014m
523000.9840m
.0014m
不适用
不适用
2
CPⅠ268
4863652.0181m
.0014m
522929.4342m
.0014m
不适用
不适用
3
CPⅠ269
4864023.3213m
.0022m
526696.1966m
.0020m
不适用
不适用
4
CPⅠ270
4865343.7120m
.0025m
526626.7287m
.0023m
不适用
不适用
5
CPⅠ131
4865075.7416m
.0013m
519506.2654m
.0012m
不适用
不适用
6
CPⅠ132
4865782.4613m
.0013m
518718.3048m
.0013m
不适用
不适用
7
CPⅠ133
4867823.7518m
.0020m
520090.9024m
.0017m
不适用
不适用
8
CPⅠ134
4868284.9339m
.0028m
518919.9553m
.0024m
不适用
不适用
表5CPIGPS点平差值与已知值对比(单位:
m)
点名
已知坐标
平差坐标
差值
X
Y
X
Y
△X
△Y
CPI131
4865075.742
519506.267
4865075.7416
519506.2654
-0.0004
-0.0016
CPI132
4865782.463
518718.309
4865782.4613
518718.3048
-0.0017
-0.0042
CPI133
4867823.756
520090.905
4867823.7518
520090.9024
-0.0042
-0.0026
CPI134
4868284.938
518919.958
4868284.9339
518919.9553
-0.0041
-0.0027
CPI267
4864628.790
523000.984
4864628.7890
523000.9840
-0.0010
0.0000
CPI268
4863652.014
522929.436
4863652.0181
522929.4342
0.0041
-0.0018
CPI269
4864023.320
526696.201
4864023.3213
526696.1966
0.0013
-0.0044
CPI270
4865343.715
526626.734
4865343.7120
526626.7287
-0.0030
-0.0053
(二)CPII控制网的平差
CPII控制网附合到CPI上,以复测后确认精度可靠的CPI设计坐标为起算数据,对CPII控制网进行约束平差。
1、CPI267至CPI270段CPII
共3个时段,8个测站,共解算18条基线。
闭合环节点数为3,闭合环总数为20,通过的数量为20。
所有闭合环平均长度3395.605m,水平标准偏差为0.004m,精度为2.478ppm。
网平差主要检查项目:
网参考因子为1.00,X2(α=95%)检验为通过,自由度为34.00。
网型布置见图2。
点间基线边长精度在1/22.8万~1/122万,方向中误差精度在0.20″~1.02″,满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPII最弱边相对中误差≤1/10万,方向中误差≤1.7″的精度要求。
表6第一段CPII平差后坐标值
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
固定
CPⅠ269
4864023.3200m
.0000m
526696.2010m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPⅠ270
4865343.7123m
.0021m
526626.7329m
.0022m
不适用
不适用
CPII488
4864247.5218m
.0017m
525548.7408m
.0014m
不适用
不适用
CPII489-1
4864892.5716m
.0018m
525546.1958m
.0017m
不适用
不适用
CPII486
4864140.0988m
.0025m
524952.8547m
.0027m
不适用
不适用
CPII487
4864787.3872m
.0020m
524942.3917m
.0020m
不适用
不适用
CPI268
4863652.0140m
.0000m
522929.4360m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPI267
4864628.7900m
.0023m
523000.9837m
.0026m
不适用
不适用
表7第一段CPIIGPS点平差值与已知值对比(单位:
m)
点名
已知坐标
平差坐标
差值
X
Y
X
Y
△X
△Y
CPⅠ269
4864023.320
526696.201
4864023.3200
526696.2010
0.0000
0.0000
CPⅠ270
4865343.715
526626.734
4865343.7123
526626.7329
-0.0027
-0.0011
CPII488
4864247.525
525548.739
4864247.5218
525548.7408
-0.0032
0.0018
CPII489-1
4864892.578
525546.197
4864892.5716
525546.1958
-0.0064
-0.0012
CPII486
4864140.104
524952.856
4864140.0988
524952.8547
-0.0052
-0.0013
CPII487
4864787.387
524942.394
4864787.3872
524942.3917
0.0002
-0.0023
CPI268
4863652.014
522929.436
4863652.0140
522929.4360
0.0000
0.0000
CPI267
4864628.790
523000.984
4864628.7900
523000.9837
0.0000
-0.0003
图2第一段CPII控制网示意图
2、CPI267至CPI131段长哈联络线CPII
共3个时段,8个测站,共解算19条基线。
闭合环节点数为3,闭合环总数为25,通过的数量为25。
所有闭合环平均长度4150.6492m,水平标准偏差为0.0030m,精度为1.833ppm。
网平差主要检查项目:
网参考因子为1.00,X2(α=95%)检验为通过,自由度为35.00。
网型布置见图3。
点间基线边长精度1/23万~1/66万,方向中误差精度在0.21″~0.87″,满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPII最弱边相对中误差≤1/10万,方向中误差≤1.7″的精度要求。
表8第二段CPII平差后坐标值
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
固定
CPⅠ131
4865075.7420m
.0000m
519506.2670m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPⅠ132
4865782.4630m
.0000m
518718.3090m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPII232
4866140.5033m
.0026m
519773.1378m
.0031m
不适用
不适用
CPII233
4867137.0194m
.0041m
520138.6152m
.0057m
不适用
不适用
CPII482
4864533.7746m
.0067m
521312.1261m
.0036m
不适用
不适用
CPII480-1
4865089.9051m
.0054m
520515.0068m
.0036m
不适用
不适用
CPII481-1
4865779.6977m
.0065m
520952.1288m
.0045m
不适用
不适用
CPII483
4864616.0060m
.0086m
521902.1998m
.0041m
不适用
不适用
表9第二段CPIIGPS点平差值与已知值对比(单位:
m)
点名
已知坐标
平差坐标
差值
X
Y
X
Y
△X
△Y
CPⅠ131
4865075.742
519506.267
4865075.7420
519506.2670
0.0000
0.0000
CPⅠ132
4865782.463
518718.309
4865782.4630
518718.3090
0.0000
0.0000
CPII232
4866140.502
519773.135
4866140.5033
519773.1378
0.0013
0.0028
CPII233
4867137.025
520138.612
4867137.0194
520138.6152
-0.0056
0.0032
CPII482
4864533.765
521312.123
4864533.7746
521312.1261
0.0096
0.0031
CPII480-1
4865089.898
520515.002
4865089.9051
520515.0068
0.0071
0.0048
CPII481-1
4865779.689
520952.135
4865779.6977
520952.1288
0.0087
-0.0062
CPII483
4864616.001
521902.199
4864616.0060
521902.1998
0.0050
0.0008
图3第二段CPII控制网示意图
3、CPI267至CPI131段长西联络线CPII
共3个时段,8个测站,共解算21条基线。
闭合环节点数为3,闭合环总数为32,通过的数量为32。
所有闭合环平均长度4144.0961m,水平标准偏差为0.0023m,精度为0.791ppm。
网平差主要检查项目:
网参考因子为1.00,X2(α=95%)检验为通过,自由度为43.00。
网型布置见图4。
点间基线边长精度1/70万~1/284万,方向中误差精度0.08″~0.26″,满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPII最弱边相对中误差≤1/10万,方向中误差≤1.7″的精度要求。
表10第三段CPII平差后坐标值
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
固定
CPⅠ131
4865075.7420m
.0000m
519506.2670m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPⅠ132
4865782.4589m
.0014m
518718.3011m
.0010m
不适用
不适用
CPII229
4863438.7103m
.0013m
518710.2113m
.0011m
不适用
不适用
CPII231
4864245.4533m
.0011m
519207.8443m
.0008m
不适用
不适用
CPII478
4863673.4226m
.0014m
519675.1245m
.0011m
不适用
不适用
CPII479
4864346.3630m
.0012m
520056.4534m
.0009m
不适用
不适用
CPⅠ268
4863652.0140m
.0000m
522929.4360m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPII482
4864533.7699m
.0013m
521312.1260m
.0011m
不适用
不适用
表11第三段CPIIGPS点平差值与已知值对比(单位:
m)
点名
已知坐标
平差坐标
差值
X
Y
X
Y
△X
△Y
CPⅠ131
4865075.742
519506.267
4865075.7420
519506.2670
0.0000
0.0000
CPⅠ132
4865782.463
518718.309
4865782.4589
518718.3011
-0.0041
-0.0079
CPII229
4863438.714
518710.211
4863438.7103
518710.2113
-0.0037
0.0003
CPII231
4864245.454
519207.846
4864245.4533
519207.8443
-0.0007
-0.0017
CPII478
4863673.427
519675.123
4863673.4226
519675.1245
-0.0044
0.0015
CPII479
4864346.365
520056.453
4864346.3630
520056.4534
-0.0020
0.0004
CPⅠ268
4863652.014
522929.436
4863652.0140
522929.4360
0.0000
0.0000
CPII482
4864533.765
521312.123
4864533.7699
521312.1260
0.0049
0.0030
图4第三段CPII控制网示意图
4、正线段CPII
共2个时段,5个测站,共解算9条基线。
闭合环节点数为3,闭合环总数为8,通过的数量为8。
所有闭合环平均长度5457.1812m,水平标准偏差为0.0011m,精度为3.010ppm。
网平差主要检查项目:
网参考因子为1.00,X2(α=95%)检验为通过,自由度为15.00。
网型布置见图5。
点间基线边长精度1/15万~1/71万,方向中误差精度0.29″~1.39″,满足《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中CPII最弱边相对中误差≤1/10万,方向中误差≤1.7″的精度要求。
表12正线CPII平差后坐标值
点名称
北坐标
纵轴误差
东坐标
横轴误差
高程
高程误差
固定
CPⅠ131
4865075.7420m
.0000m
519506.2670m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPⅠ132
4865782.4630m
.0000m
518718.3090m
.0000m
不适用
不适用
北东
CPII228
4863082.4492m
.0087m
517233.6033m
.0098m
不适用
不适用
CPII230-1
4863712.0302m
.0056m
518269.5759m
.0076m
不适用
不适用
CPII229
4863438.7180m
.0058m
518710.2029m
.0089m
不适用
不适用
表13正线CPIIGPS点平差值与已知值对比(单位:
m)
点名
已知坐标
平差坐标
差值
X
Y
X
Y
△X
△Y
CPⅠ131
4865075.742
519506.267
4865075.7420
519506.2670
0.0000
0.0000
CPⅠ132
4865782.463
518718.309
4865782.4630
518718.3090
0.0000
0.0000
CPII228
4863081.828
517233.929
4863082.4492
517233.6033
0.6212
-0.3257
CPII230-1
4863712.028
518269.585
4863712.0302
518269.5759
0.0022
-0.0091
CPII229
4863438.714
518710.211
4863438.7180
518710.2029
0.0040
-0.0081
图5正线段CPII控制网示意图
六、复测结论
《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中控制点定位精度应符合表13的规定。
表13控制点的定位精度(mm)
控制点
可重复性测量精度
相对点位精度
CPI
10
8+D×10-6
CPII
15
10
CPI控制点的复测精度应满足X、Y坐标差值不大于±20mm的要求。
CPII控制点的可重复性测量精度为15mm,则CPII控制点的复测精度应满足X、Y坐标差值不应大于±30mm的要求。
《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》中未对CPII控制点采用GPS复测的限差做具体规定,参照CPI复测标准,取±20mm作为CPII控制点复测的X、Y坐标差值的限差。
通过以