GPS加密控制网技术方案设计书Word下载.docx
《GPS加密控制网技术方案设计书Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GPS加密控制网技术方案设计书Word下载.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
三等
1/100000
CPII加密
四等
≤2
2
1/70000
注：
当基线长度短于500米时，一、二、三等边长中误差应小于5mm,四等边长中误差应小于7.5m
基线长度中误差采用下式计算：
式中σ——基线长度中误差（mm）；
d——相邻点间距离（km），或GPS网的平均基线边长。
固定误差a（取值为5mm），比例误差b（取值为1mm/K）采用四等GPS对本标段施工控制网进行测量工作。
二等水准高程控制网按《国家一、二等水准测量规》（GB/T12897-2006）执行，精度指标如下表：
表2-2二等水准测量精度要求
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）
限差（mm）
检测已测段高差之差（mm）
测段、路线往返测不符值（mm）
附合路线或环线闭合差（mm）
左右路线高差不符值（mm）
≤1.0
≤2.0
±
6
4
----
表中L为水准路线长度，隧道绕行时平差计算L取线路长，单位Km。
三、已知点的成果
1.平面控制
表3-3平面控制约束点坐标
度带
线路里程
点号
坐标
X
Y
WGS84椭球参数：
长半轴a=6378137.0扁率1/f=298.257223563
2、水准控制点高程成果，1985国家高程基准。
表3-4二等水准约束点成果
高程
四、人员设备及软件
4.1人员情况
表4-1人员分工表
序号
名称
职称
项目分工
职务
1
高级工程师
测量负责人
测量队长
工程师
业负责
业
外业负责人
GPS外业组长
7
高级测量工
外业
水准外业组长
5
中级测量工
组员
3
8
9
10
4.2设备情况
表4-2仪器设备表
仪器
生产
厂家
编号
校定时间
有效期
标称精度
性能
Leica
GS15
瑞士
徕卡
2010-09-8
2011-09-7
（5mm+1ppm*D）
良好
2010-07-28
2011-07-27
2010-09-08
2011-09-08
2010-09-14
2011-09-14
2010-5-07
2011-5-07
Trimble
R8GNSS
美国
天宝
2010-10-15
2011-10-14
DNA03
2010-7-22
2011-7-21
0.3mm/KM
11
交通车
4.3软件情况
采用LGO软件进行GPS基线解算，使用铁四院SYGPS处理软件进行平差处理。
采用铁二院的水准平差软件进行高程平差。
五、平面控制网的加密
5.1外业测量
5.1.1选点，埋石
⑴加密平面控制点应布设在坚固稳定、便于施工放线且不易破坏
的围，并按下列规格进行埋石。
图5-1二等平面控制点标石埋设图（单位：
mm）
1－盖板；
2－地面；
3－保护井；
4－素土；
5－混凝土
⑵本次加密的主要目的是为了对隧道进出口的控制点进行联测，同时也是为每个口布设进洞网，每个隧道口都要有一个进洞点，一个后视点，一个检核点组成，外业点名为470-3A,470-4,470-5的三个点布设在西坞岭进口段，以470-4进洞，470-5后视，470-3A检核，出口以600-A做为进洞点，600-5后视，提供的CPI600-2做为检核点，根椐现场情况进洞点距洞口的距离尽可能的大点。
间距不宜短于300m，应相互通视，施工控制点一般应选在距线路中线50～100m，便于施工测量；
周围应视野开阔，远离高于安置天线高度的树木、建筑物等阻挡卫星信号的障碍物，对天通视情况良好，高度角15°
以上无障碍物阻挡卫星信号；
为了避免电磁场对GPS卫星信号的干扰，点位应远离大功率无线电发射源，其距离不宜小于200米，远离高压输电线且距离不宜小于50米的地方；
在点位附近尽量避免有大面积水域以及旁边有大铁皮广告牌等，以避免多路径效应的影响。
5.1.2注意事项
共加密了5个点，并用4个CPI对其进行约束，按《高速铁路工程测量规》要求的CPI同级扩展精度进行复测。
为了减轻外业观测的难度，提高观测的效率，观测之前充分准备和提高外业观测人员操作效率。
⑴准备外业观测的前一天对各点进行实地排查，首先保证点位完好，其次是15°
的仰角没有树木与各种植被的遮挡，最后测量员在携带GPS仪器与脚架可顺利的从便道与点间活动。
⑵外业观测的前一天晚上检查仪器个数，对所有将要参加外业观测的仪器电池充电，检查仪器存是否存足，如有必要可将之前数据删除，检查脚架个数、是否可以正常使用，在每个仪器箱中都放入足够的外业记录手簿，及签字笔。
⑶与项目部协调好外业用车情况，由于设及到两个分部，前一天约定好第二天于几点，何点开始施测。
⑷对于不是十分熟系仪器操作的人员组织培训，GPS观测是自动观测，开始数据采集操作人员要将仪器对中，整平，将脚架踩实，取天线高，记录开机与关机时间，此次天线高量取时要注意：
在卡尺上有一个刻度线，读数时按刻度线的尺寸，观测时观察GDOP值，不大于5为宜，并且将GDOP值大于5时的时间段记录下，大于5说明信号不好，如有必要须要增加观测时间。
5.2主要作业技术指标
按《全球定位系统（GPS）铁路测量规》和《高速铁路工程测量规》中的GPS测量技术要求，静态观测其主要技术指标见下表。
表5-1静态观测技术指标表
项目
二等（CPI）
三等（CPII）
四等（加密点）
卫星截至高度角
≥15°
同时观测有效卫星数
≥4颗
有效观测时段长度
≥90min
≥60min
≥45min
观测时段数
≥2
数据采样间隔
15秒
几何图形强度因子PDOP
≤6
≤8
≤10
天线对中精度
≤2mm
天线高应在观测前、后各量测一次，每次在三个互成120°
的方向上量测三个读数，读数至1mm，互差不大于2mm，最后取均值作为天线高，如是只有一个天线高量测标志的仪器，应特别注意天线高读数，保证天线高读数的准确无误。
在观测时天线定向标志应指向正北方向。
外业记录须包括：
测量员、点名、点号、时段名、数据文件名、观测日期、观测起止时间、天线高、卫星状况等基本要素。
由于仪器类型不同，如观测所用仪器有的项目指标不能实时显示，可在业补充完整。
5.3GPS网的结构及基本特征
GPS网采用静态定位技术施测，根据原控制网为带状线形布设的特点，为保证取得高精度的观测成果，GPS网观测时连续推进，并有很强的网形结构。
同步作业图形之间采用边连接和网连接相结合的方式，在网形设计时做到：
①每个点有3条及以上独立基线相连接;
②GPS独立基线传递必须是边连接,组成大地四边形或多边形连接;
③在选取独立基线构网时,考虑以邻近点之间的短边传递,每一时段中尽量不选择太长的边。
表5-2网设计
布测方式
边、网连接相结合
每站同步观测时间
≥90分钟
5.4基线解算及外业质量检查
5.4.1GPS网基线解算
基线解算工作中于观测当天晚上传输完数据后随即完成，先把原始观测数据用GPS随时机软件换成RINEX标准格式，再采用LG07.0商用基线解算软件进行基线解算，并在每天及时组成闭合环和进行简单的三维无约束平差进行检验，做到“天天清”。
5.4.2GPS网外业质量检查
GPS测量精度指标：
表5-3GPS测量精度指标
级别
a（mm）
b（mm/km）
其中：
a为仪器固定误差；
b为仪器比例误差；
每天外业观测结束后，随即进行基线解算，并按以下要求进行同步环、异步环、重复观测基线原检验
表5-4基线质量检验限差表
以上外业检验中，最重要的是独立基线构成异步环闭合差检验。
各项检验利用专用软件进行。
5.5CPI,CPII控制网复测
加密测量前要先进行CPI和CPII点的复测，复测合格后方可进行加密测量。
复测结束后要提交复测坐标及原测坐标较差统计表，CPI（CPII）网复测与原测相邻点坐标较差之差相对精度统计表，当合格后，再进行加密测量，为了保持线路的平顺性整个标段采用CPI整网平差，CPI与CPII的复测报告由局指统一上报。
5.6加密网无约束平差计算
在基线的质量检验符合要求后，应以所有独立基线构成控制网，以三维基线向及其相应的方差—协方差阵作为观测信息，以一个已知点的WGS—84的三维坐标为起算数据，进行无约束平差。
加密控制网平差应采用使用铁四院SYGPS处理软件进行平差处理。
无约束平差基线向量改正数的绝对值应满足下式要求：
V△x≤3σ，V△y≤3σ，V△z≤3σ
5.7加密网二维平面平差度带及约束点的确定
5.7.1加密网二维平面平差度带选择
本测段平差及分析与CPI度带保持一致，即统一转化到WGS-84-160度带平差分析比较。
5.7.2加密网二维约束平差约束点选择
平面控制网以测区CPI598、CPI599，CPI600、CPI601为起算点，约束平差计算出网加密点的坐标。
5.8加密网二维平面约束平差
GPS网无约束平差合格后，应引入网中联测的约束点和加密点坐标进行二维约束平差，引入的已知数据应进行稳定性评定，并且引入的约束点应能将整个加密GPS网包住。
约束平差后基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下式要求：
dV△x≤2σ，dV△y≤2σ，dV△z≤2σ
平差后加密点按三等要求的点位精度应小于10mm，基线边方向中误差≤2.0″，最弱边相对中误差限差为1/70000。
六、高程控制网的加密
6.1选点，埋石
加密高程控制点应布设在坚固稳定、便于施工放线且不易破坏的围，并按下列规格进行埋石。
为便于施工单位施工放样对高程点的引用，应考虑加密水准点与平面点共桩，共桩点的埋设规格同二等水准点的规定。
图6-1二等水准控制点标石埋设图（单位：
6.2二等水准观测的主要技术标准
高程控制网的加密与复测是同时进行的，按二等水准测量的技术要求执行。
根据二等水准测量主要的技术指标，对测区二等水测量进行了往返测较差检验和每千米全中误差的统计，以评定外业测量数据是否满足二等水准测量精度要求。
表6-1水准测量的主要技术标准
每千米高差全中误差
路线长度
（km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差或闭合差（mm）
与已知点联测
符合或环线
≤400
DS1
铟瓦
往返
4√L
表6-2水准测量的观测要求
水准尺类型
视距（m）
前后视距差（m）
测段前后视距累积差（m）
视线高度（m）
≤50
≤1.5
≤6.0
≤1.8且≥0.55
本次高程加密采用仪器自动记录，徕卡DNA03测得的原始数据为GSI格式数据，然后每天导出原始数据，做出统计表格，并检核数据质量，最后做成IN1文件，用水准平差数据处理软件平差处理。
表6-3水准测量的观测方法
表6-4水准观测测站限差
表6-5水准观测限差要求
6.3外业施测
在进行外业施测前要先将仪器的各种参数设定准确无误，
采用电子水准仪进行二等水准测量仪器操作较为简单，只是要记住奇数站后-前-前-后，偶数站前-后-后-前，在施测过程中每站仪器都从一个尺子开始观测，由于一般情况下扶尺的人不变我们可以每次都从一个人看起俗称认人。
观测过程中尺垫要踩实，尺子竖直，气泡居中。
6.4高程实测数据质量检查
外业结束后先对外测段起闭点进行不符值检查，看是否符合限差要求，从一个已知点（例CPI599）以支水准路线方式测到另一点（例CPI600-2）得出高程与原设计高程比较看是否在限差要求围，若满足要求则用两点进行加密。
高程实测数据实际情况，用起末水准点（CPI599,CPI600-2）的设计高程作为起算数据。
根据二等水准测量主要技术指标，对测区二等水准测量进行往返较差的检验的每千米高差全中误差的统计，以评定外业测量数据是否满足二等水准测量精度要求。
对全部测段逐段检查往返测高差不符值检验，检验结果统计出二等水准测量计算检核表。
通过二等水准测量计算检核表可以看出，每一测段往返测高差不符值是否在差（4*√L），是否符合规要求。
6.5符合差及每公里偶然中误差及检核
以高程控制点CPI599与CPI600-2的设计高程为起算数据，形成一条附合水准路线，计算符合水准路线的符合差，并统计每千米偶然中误差，统计出二等水准测量计算检核表。
其中附合差限差的计算公式为：
4*√L（mm）,通过本表可以看出本次测量附合差是否小于限差，附合规要求，现用每个测段的往返高差不符值计算每公里的偶然中误差，计算公式：
√（（1/4n）*（△△/L））,通过本表可以看出整段水准每公里偶然中误差是否小于二等水准限差1mm。
利用软件得出结果。
七、控制网加密结束提交的资料
在实际加密测量中要严格按照技术设计书施测，外业完成后收集测量信息，提交技术总结报告，平差文件，原始数据，控制网成果。
八、质量管理措施
合福铁路是我国重大的铁路工程，其精度要求高，工期时间紧，为保证高效优质的完成本项目，在项目实施中要到：
8.1严格质量管理
项目实施中，本着科学管理，优质高效的原则，利用先进的测绘技术手段，组织优秀且具有实际经验的技术人员完成本工程，工程中严把质量关，实行项目负责制。
对各个工作环节实行测绘生产和成果质量的控制、监督、检查等为主要容的全面质量管理。
按质量管理的要求，项目负责人应明确责任，深入生产第一线，督促相关技术人员严格执行质量管理制度，和有关技术标准，及时发现解决在项目实施中的技术问题。
具体做到“把好三关”。
（1）外业观测质量关
外业观数据采集工作是为本项目提供原始测量数据，它的精度高低和成果是不否可靠，将对最终成果产生重大影响。
因此，在精测网观测中按照工程的总体要求，精心设计、周密安排、认真实施、严格作业标准与规程、严格检验与检查、杜绝差错漏现象，确保高质量完成全部外业工作。
（2）数据处理质量关
在数据处理工作中，做以一丝不苟，高度认真负责，不管是已知数据获取、基线解算、平差计算，资料校核或是成果提供等环节严把质量关、不允许资料有半点差错。
（3）施工生产安全关
本项目实施和完成，既要保质保量地完成工作任务，更要做到安全生产，文明施工，确保人身和仪器安全。
8.2质量管理措施
质量管理的具体措施上做到“三个到位”：
（1）责任到位
设立项目负责人与技术负责人，负责项目的安排、协调和质量管理。
作业前由技术负责人组织相关人员对已有资料进行认真分析，明确要求和责任。
项目实施中点位踏勘、外业观测、数据处理和平差计算等，都须严格按有关规要求进行。
（2）检查到位
严格成果质量检验与检查。
每天对观测数据进行处理，确保成果准确可靠。
（3）管理到位
对项目各个环节，各个工序进行进程管理。
并阻随时接受业主及本工程监理单位领导与技术人员的监督指导。
合福铁路客专闽赣I标
（DK410+983～DK416+881）
加密测量技术方案
（GPS第一期）
中铁十一局集团合福铁路客专闽赣I标七工区一分部
2011年5月2日
升级会员 