哈大客专CPⅢ数据处理系统软件培训.docx

1、哈大客专CP数据处理系统软件培训 CP 精密控制测量数据处理系统培训 主讲人:周东卫中铁第一勘察设计院集团有限公司2009年 6月 沈阳第 2 页主要内容1. 系统特点2. CP数据处理基本原理 3. 系统设计原理与功能模块 4. 系统演示5. 软件中设置参数的含义与数据文件说明 第 3页1. 系统 特点 第 4 页CP 控制网精密控制测量数据处理系统,是 专为我国客运专线无碴轨道 CP 控制测量数据处 理而设计的内业平差软件,能与 CP 外业数据采 集系统测量的原始数据实现无缝集成及内外业一 体化,具有平面平差处理和高程平差处理两个模 块。系统完全遵照现行国家规范进行设计和开 发,数据处理功

2、能完善、输出成果报告完整,设 计思路专业、界面操作友好人性化,符合中国测 量人员使用习惯、易学易用,测量用户只需较短 时间即可完全掌握。系统特点 -1 第 10页2.CP 数据处理基本原理 第 11 页2、 CP 数据处理基本原理2.1 CP数据处理方法2.2 CP控制网平差技术指标 2.3 数据处理注意事项 第 12页2.1 CP 数据处理方法 第 13 页CP 数据处理方法 -1CP数据处理采用 固定数据约束平差 的方法。 三点原因:(1由于施工组织的原因,底座板施工和板精调肯定是要分段 的,需要分段,就要有控制点约束,否则重叠部分的CP坐标 差会偏大而不能满足平顺性要求;(2采用约束平差

3、的方法可以保证CP坐标成果与工程实际一 致;(3CP根据施工组织计划安排,需要分阶段施工,故应定期 对其进行复测和维护,若不进行约束平差,将无法保证每次复 测成果的一致性。 第 15页2.2 CP 控制网平差技术指标 第 16 页验后单位权中误差方向改正数距离改正数点位中误差相邻 CP 点之间的相对点位精度 CP 控制网平差 技术指标CP 控制网平差技术指标 -1第 17 页CP 控制网平差技术指标 -2验后单位权中误差验后单位权中误差反映了按最小二乘原则对测量误差进行分配后,实 际达到的方向观测精度,由于平差处理是按方向观测值列立误差方程进行 解算的,故该指标反映了测量的总体精度。平差后验后

4、单位权中误差与平 差前验前方向中误差以及实际测量精度具有相关性,一般来说,验后单位 权中误差应略大于验前方向中误差。方向改正数方向改正数反映了按最小二乘原则对测量误差进行分配后,方向观测 值存在的不符值的大小。第 18 页CP 控制网平差技术指标 -3距离改正数距离改正数反映了按最小二乘原则对测量误差进行分配后,距离观测 值存在的不符值的大小。点位中误差评定控制网的精度通常需要评定所有待定坐标点的精度或网中最弱点 的精度,点位中误差反映了偶然误差引起的点位坐标的不确定度。 相邻 CP 相对点位精度相对点位精度反映了相邻 CP 点之间相对精度的大小,是保证轨道长 波和短波平顺性的重要指标,相对点

5、位精度需要满足暂规相邻 CP 点相 对点位精度小于 1mm 的要求。在具体的数据处理案例中,平差之后的上述指标应满足 国家规范或评估验收部门的相关要求。 第 19页2.3 数据处理注意事项 第 20 页数据处理注意事项 -1观测数据的质量分析对外业采集的观测数据以测站为单位按照相关规范要求进行各项限差 的检验,剔除观测错误或观测误差较大的原始数据,获得正确、干净的原 始数据用于后续数据处理。观测数据的几何不符值检验对相邻测站之间观测值构成的几何闭合条件进行检验,可发现观测错 误或棱镜安置错误,通过对有问题的测站返工重测确保 CP 观测数据的 高可靠性。 CP 点 号查错点号错误在 CPIII

6、测量中几乎是不可避免的问题,在铁一院开发的 CPIII 数据处理软件中通过自由网概略坐标显绘的网形图可发现编号错误的点。第 21 页数据处理注意事项 -2粗差探测当网平差结果的验后单位权中误差显著偏大时,若近似坐标推算不存 在错误并且已知点坐标没有问题时,应考虑观测值中可能存在粗差。多维 粗差探测不仅可发现粗差并标识出粗差出现的位置,而且还可解算出粗差 的近似估值,还可探测出不易被发现的中小粗差。自由网平差精度分析自由网平差的精度反映了在无地面控制点引入的情况下控制网的内符 合精度,对验后单位权中误差、方向改正数、距离改正数以及相邻 CP 点位相对精度等技术指标进行分析,发现有问题的观测量并返

7、工重测。 约束网平差精度分析对采用的固定点进行约束平差后,分析验后单位权中误差、方向改正 数、距离改正数以及相邻 CP 点位相对精度等技术指标,若不满足规定 要求,可对有问题的观测量返工重测。第 22 页固定点之间的兼容性分析由于 CP 网引入的高级点可能出现个别点不兼容的问题,为了提高平 差后 CP 网的精度,需对平差使用的高级点进行兼容性检测,剔除不兼 容的高级点可显著提高约束网的精度。在采用固定数据对 CP 网进行约束平差时,平差的基准是相对于固定 点的,固定点对平差后 CP 控制网的影响也可由约束平差后的某些精度 指标反映出来,如相邻 CP 点位相对精度,从而可发现不兼容的固定 点。点

8、位相对精度较大的问题观测值可靠性检验通过后,自由网平差一般能通过。在控制点约束 后,可能出现相对误差过大。产生原因:控制点影响或仪器测距加常数已 变化。数据处理注意事项 -3在具体的数据处理案例中,应对处理过程中出现的问题 及时分析,得出满足要求的平差结果。 第 23页3. 系统设计原理与功能模块 第 24 页3、系统设计原理与功能模块3.1 系统设计技术依据 3.2 系统业务流程3.3 系统功能模块 第 25页3.1 系统设计技术依据 12项目 编 码项目名 称项目 特征计量 单 位工程量计算 规 则 工程内容可 组 合的 主 要内容对 应 的定额子 目 1.1 筏形(无梁基础浇筑PT3-3

9、 1砼浇 注1.2筏形(有梁 基础浇筑PT3-4 2垫层2.1各类垫层PT6-112PT10303筏形基础3二次灌浆3.1细石混凝土PT3-19 1砼浇注1.1独立基础浇筑PT3-52垫层2.1各类垫层PT6-112PT10304独立基础3二次灌浆3.1细石混凝土PT3-191砼浇注1.1一般设备基础浇筑PT3-202垫层2.1各类垫层PT6-112PT10305设备基础1.垫层材料种类、厚度2.砼强度等级3.砼拌和料要求4.砂浆强度等级模板制安、刷隔离剂;模板拆、运、整理;砼搅拌运输、捣固养护、二次灌浆3二次灌浆3.1细石混凝土PT3-19PT10306矩形柱1砼浇注1.1矩形柱PT3-6P

10、T10307构造柱1.柱高度2.柱截面尺寸3.混凝土强度等级4.混凝土拌合料要求1砼浇注1.1构造柱PT3-71砼浇注1.1基础梁现浇PT3-12PT10308基础梁2垫层2.1各类垫层PT6-112PT10309矩形梁1砼浇注1.1矩形梁现浇PT3-8PT10310悬臂梁1砼浇注1.1悬臂梁现浇PT3-9PT10311圈梁1砼浇注1.1圈梁现浇PT3-10PT10312过梁1.梁底标高2.梁截面3.混凝土强度等级4.混凝土拌合料要求1砼浇注1.1过梁现浇PT3-11PT10313有梁板1.板底标高2.板厚度3.混凝土强度等级4.混凝土拌合料要求m按设计图示尺寸以体积计算模板制安、刷隔离剂;模

11、板拆、运、整理;砼搅拌运输、捣固养护1砼浇注1.1有梁板现浇PT3-1313项目 编 码项目名 称项目 特征计量 单 位工程量计算 规 则 工程内容可 组 合的 主 要内容对 应 的定额子 目 PT10314 平板1.板底 标高2.板厚 度3.混凝土强度等级4.混凝土拌合料要求1砼浇注1.1平板现浇PT3-14 PT10315 直形墙1砼浇注1.1直形墙现浇PT3-15PT10316电缆竖井墙1.墙类型2.墙厚度3.混凝土强度等级4.混凝土拌合料要求m按设计图示尺寸以体积计算1砼浇注1.1电缆竖井墙现浇PT3-16PT10317整体楼梯1.混凝土强度等级2.混凝土拌合料要求1砼浇注1.1整体楼

12、梯浇筑PT3-17PT10318混凝土台阶1.混凝土强度等级2.混凝土拌合料要求按设计图示尺寸以水平投影面积计算1砼浇注1.1混凝土台阶浇筑PT3-18PT10319现浇零星构件(门框、 挑檐、天沟、压顶、雨篷1.混凝土强度等级2.混凝土拌合料要求模板制安、刷隔离剂;模板拆、运、整理;砼搅拌运输、捣固养护1砼浇注1.1现浇零星构件PT3-24PT10320垫层基础垫层m按设计图示尺寸以体积计算模板制安制作安装、砼浇筑1垫层1.1各类垫层PT6-1121.1现浇混凝土钢筋PT3-29PT3-301.2预制构件钢筋PT3-31PT3-321.3冷拔低碳钢丝PT3-33PT10321钢筋钢筋种类、规

13、格按设计图示钢筋(网长度(面积乘以单位质量计算钢筋制作、运输、钢筋绑扎安装1钢筋制安1.4预应力钢筋PT3-34PT10322预埋铁件1.钢材种类、规格2.铁件尺寸t按设计图示尺寸以质量计算1铁件制安1.1预埋铁件PT3-35PT10323现浇地脚螺栓1.钢材规格2.铁件尺寸个按设计图示尺寸以数量计算制作安装1现浇地脚螺栓1.1现浇地脚螺栓PT3-2114项目 编 码项目名 称项目 特征计量 单 位工程量计算 规 则 工程内容可 组 合的 主 要内容对 应 的定额子 目 PT104构件制作安装及运输工程 1砼浇筑1.1平板制作PT4-1 2构件安装2.1平板安装PT4-2 PT10401 预制

14、平板3构件运输3.1构件运输PT4-13、PT4-141砼浇筑1.1构件制作PT4-32构件安装2.1小型构件安装PT4-4PT10402小型预制构件制安(过梁、雨蓬、遮阳板、沟盖板、通风道、垃圾道、围墙柱、楼梯踏步3构件运输3.1构件运输PT4-13、PT4-141砼浇筑1.1预制盖板制作PT4-52构件安装2.1小型预制构件安装PT4-24PT10403角钢框预制盖板制安1.构件尺寸2.安装高度3.混凝土强度等级4.砂浆强度等级m按设计图示尺寸以体积计算模板制、安、拆;砼搅拌、捣固、养护;构件场内运输、就位、校正、焊接接头、二次浇灌3构件运输3.1构件运输PT4-13、PT4-141制作1

15、.1金属构件制作PT4-72安装2.1安装PT4-63运输3.1运输P4-15、P4-16PT10404金属构件制作、安装4油漆4.1金属石油漆PT17-18、PT17-191制作1.1小型零星钢构件制作PT4-82安装2.1小型零星钢构件安装PT4-93运输3.1构件运输P4-15、P4-16PT10405小型零星钢构件制安(钢梯、栏杆、平台等1.钢材种类、规格2.铁件尺寸3.油漆品种、刷漆遍数t按设计图示尺寸以质量计算4油漆4.1金属石油漆PT17-18、PT17-191安装1.1安装PT4-10PT10406压型钢板、墙 板、 屋 石板1.钢材种类、规格2.铁件尺寸按设计图示尺寸以水平投

16、影面积计算材料校正、放样、划线、裁料、平立、钻孔、焊接、除锈、刷防锈漆一遍、编号、堆放运输2运输2.1运输PT4-15、PT4-1615项目 编 码项目名 称项目 特征计量 单 位工程量计算 规 则 工程内容可 组 合的 主 要内容对 应 的定额子 目 1安装1.1安装PT4-11、PT4-12 PT10407 复合型 钢板、 墙板、 屋石板1.钢材种类、规格2.铁件尺寸按设计 图示 尺寸以水平投影面积计算材料 校正、放样、划线、裁料、平立、钻孔、 焊接、除锈、刷防锈漆一遍、编号、堆放、运输2运输2.1运输PT4-15、PT4-16 PT105门窗工程 1安装1.1木门安装PT5-1PT105

17、01木门2油漆2.1刷防护漆PT7-16191.1钢大门安装PT5-21安装1.2钢防火门PT5-3PT10502钢门1.开启方式2.材料品种、规格3.防护材料种类4.油漆品种2油漆2.1刷防护漆PT7-16191.1平开门安装PT5-4PT10503铝合金门1.开启方式2.材料品种、规格3.防护材料种类1安装1.2推拉门安装PT5-51安装1.1塑钢门安装PT5-10PT10504塑料门1.开 第 29页3.3 系统 功能模块 第 30 页CP 数据处理系统是在分析和研究 CP 数据处理理论模型的基础 上,根据平差模型的具体需要而设计的功能模块。该模块具有通用性强、 功能全面、整体性能好等特

18、点,主要功能有:主要包括 :工程项目管理、测站数据限差设置、测站数据质量检查、 平面闭合差计算、生成平差文件、粗差探测、概略坐标计算、平差参数设 置、自由网平差、约束网平差处理、已知点残差分析、 CP 相邻点位相 对精度信息分析、点位坐标及精度分析、误差椭圆绘制以及控制网网图输 出、输出原始观测数据电子手簿以及输出坐标成果到 Excel 等功能 。 平面数据处理模块高程数据处理模块主要包括 :工程项目管理、导入高程原始观测数据、生成高差平差文 件、高程闭合差计算、网平差处理以及输出观测手簿等功能。 系统功能模块 -1 第 32页4. 系统 演示 第 33页4.1 系统演示内容 第 34 页系统

19、演示内容平面数据处理演示内容高程数据处理演示内容工程项目管理:新建项目、打开项目、导入观测数据和已知点文件、观 测数据文件编辑、文件和工程保存。数据质量检查:参数设置、数据质量与超限信息输出、平差文件生成 粗差探测:参数设置、生成粗差探测结果文件平差计算:参数设置、概略坐标解算、控制网平差、平差精度文件生成 精度分析:已知点残差精度、已知点坐标匹配残差、相邻点点位精度分 析、点位坐标值精度分析、距离观测值精度分析、方向观测值精度分析 成果输出:输出原始数据电子手簿、输出坐标成果到 Excel 表格、输出 CAD 网形图 导入高程原始数据:天宝 M5和徕卡 GSI 数据格式 平差数据文件生成、闭

20、合路径搜索 控制网平差计算 第 35页4.2 系统演示 流程 第 37页4.3 系统 操作演示 第 38页5. 软件中设置参数的含义与数据文件说明 第 39 页5、设置参数含义与数据文件说明5.1 系统各参数设置与含义 5.2 系统各数据文件内容说明 第 40页5.1 系统各参数设置与含义 第 41 页参数设置与含义 1 测站质量检查对所选择的测站外业观测文件中的观测数据质量进行室内检核, 判断是否存在超限观测值,对测站的观测质量进行评定,从而可以对 含有超限观测值的原始数据进行剔除,以获得高质量、干净的观测值 用于后续平差计算。 9 精密工程测量规范 中华人民共和国行业标准 GB/T 153

21、14-94测站质量检查 第 44 页参数设置与含义 4 控制网平差平面控制网平差参数设置是对自由网平差和约束网平差的先验精 度、定权方法以及迭代限差进行设置,这些参数的设置将影响平差的 最终坐标和精度评定。 平面控制网平差参数设置参数含义与设置(1 验前精度设置 用于对平差计算过程中的先验精度参数进行设 置,包括:验前方向中误差、验前加常数中误差、验前乘常数中误 差,默认值为仪器的标称精度。边长中误差的计算方法为A+B*S(A为验前加常数中误差、B为验前乘常数误差、S为边长长度。验前精 度的设置应和测量过程实际能达到的精度相一致,过分偏大或偏小对 于平差处理都是不利的。第 45 页(2 定权方

22、法的选择 包括 常规定权 和 方差分量估计 两种方法。常 规定权按用户设置的先验精度并认为方向观测值精度相同、边长观测 值精度不同来进行定权。方差分量估计中按常规定权的方法对初始权 值进行验后估计来定权,以确定方向和边长观测值之间合理的权比关 系,软件的缺省设置是按方差分量估计定权。(3 方差分量估计参数设置 可用来设置方差分量估计过程中的迭代 限差,限差大小会对权值的正确性和计算量的大小产生影响,一般按 缺省值即可。参数设置与含义 5 控制网平差 第 47 页粗差探测当网平差结果的后验单位权中误差显著偏大时,若近似坐标推算 不存在错误并且已知点坐标没有问题时,则观测值中可能存在粗差。 粗差探测功能不仅可发现粗差并标识出粗差出现的位置,而且还可解 算出粗差的近似估值。在剔除含有粗差的观测值后,将大大提高平差 的可靠性并将极大地改善平差的精度。参数含义