精密工程控制网测量复测成果报告

东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 11测区和控制网介绍东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程精密工程控制测量网（以下简称“大连铁路枢纽改造工程精测网” ）的平面控制网分级布设为：“ 基础控制网（CPI）和线路控制网（CPII） ”。大连铁路枢纽改造工程精测网的高程控制网为二、三等水准网。本标段为大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段，起讫里程 DK36+985DK66+500 正线长度29.515km.大连铁路枢纽改造工程位于辽东半岛、黄海之滨，线路总体走向呈西南东北向，西起大连市甘井子区，东至普兰店市的登沙河镇西侧，途经大连市的金州区与保税区。SN2 标段线路自 DK36+985 开始，以二十里铺隧道下钻既有哈大线，于刘半沟附近设置广宁寺站，随后铁路继续东行跨过丹大高速公路、登沙河，在登沙河镇西侧到达本标段工程设计终点 DK66+500，线路全长 29.515km,其中 DK36+985 至 DK39+600、DK61+700至 DK66+500 段在金州区，DK39+600 至 DK61+700 段在保税区。本标段范围内精测网复测涉及 CPI 控制点 23 个；包含与大连铁路枢纽改造工程 SN1标段的 2 个 CPI 共用桩点（CPI5044、CPI5043A）和与登庄铁路 1 标段搭接处的 2 个 CPI共用桩点（CPI5023、CPI5024）, CPI 控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性。经现场勘查 CPI5043、CPI5042、CPI5041、CPI5032 、CPI5019、CPI5027 六个 CPI控制点被破坏，重新埋设点号为CPII5043A、CPI5042A、CPI5041A、CPI5032A、CPI5019A 、CPI5027A,其余的 17 个控制点桩位标石均保存完好。本标段范围内精测网复测涉及 CPII 控制点 23 个，经现场勘查CPII6127、CPII6129、CPII6132、CPII6135 和 CPII6146 五个 CPII 控制点被破坏，重新埋设点号为 CPII6127A、CPII6129A、CPII6132A、CPII6135A 和 CPII6146A。其余 CPII 控制点桩位标石均保存完好。本标段范围内精测网复测涉及二等水准点 2 个、三等水准点 15 个，包含与大连铁路枢纽改造工程 SN1 标段的 1 个共用三等水准点（BM7067 ）和登庄铁路 1 标段搭接处的 1个共用三等水准点（BM7051）, 经现场勘查 BM7056、 BM7060 和 BM7066 三个水准点被破坏，重新埋设点号为 BM7056A、BM7060A 和 BM7066A。其余的 14 个二、三等水准点的点位标石均保存完好。东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 22复测技术依据铁路工程测量规范 ，TB10101-2009；国家一、二等水准测量规范GB/T12879-2006；国家三、四等水准测量规范GB12897-2006。测绘技术总结编写规定GB/T1001-2005；东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程精密控制测量网技术文件 （铁三院，2011.04） ；东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精密工程控制测量网复测技术设计 （中铁二十一局，2013） 。3复测工作内容本次复测的工作内容为：大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段范围内精测网的复测，包括同相邻标段精测网平面和高程控制点的联测。具体为：1）CPI 控制网复测（观测 CPI 控制点 23） ；2）CPII 控制网复测（观测 CPII 控制点 23 个，联测 CPI 控制点 19 个） ；3）三等水准高程控制网复测（观测水准点 17 个，包含二等水准点 2 个） 。根据规范要求，本次控制网复测实施过程中，CPI 按铁路工程测量规范 ；中三等GPS 网精度标准执行，其中二十里堡隧道 CPI 控制点按照二等精度执行；CPII（包括联测的 CPI 控制点）按铁路工程测量规范中四等 GPS 网精度标准执行；高程控制按国家三、四等水准测量规范中三等水准测量的精度标准执行，其中二十里堡隧道水准点按照国家一、二等水准中测量规范中二等水准测量的精度标准执行。4复测工作的开展根据指挥部的要求，中铁二十一局集团大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部遂开展对本标段范围内的 CPI 控制点、CPII 控制点和二、三等水准点的复测工作，以确认本标段范围内精测网控制点点位的稳定与坐标成果的可靠。本次复测包括与大连铁路枢纽改造工程 SN1 和登庄铁路 1 标段搭接处的平面和高程控制点联测。本次复测外业队伍分 1 个 GPS 平面测量小组和 3 个水准测量小组，分段沿线路开展东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 3外业工作，测量任务根据各组进度统一协调。复测使用的仪器设备均经测绘仪器计量检定单位检定合格，并在有效期内，可用于相应等级精度要求的测量工作。连铁路枢纽改造工程 SN2 标段监理单位全程派员对复测外业工作进行了旁站监督检查。复测在外业工作完成后即转入内业的数据整理、分析与处理。5平面坐标和高程系统按“三网合一”的原则，西成铁路 1 标段此次复测的坐标系统与铁三院采用的坐标系统相同。平面坐标系统采用高斯投影平面直角坐标系，参 考 椭 球 为 2000 椭 球 ， 椭 球 参 数 为 ： 长 半 轴 a=6378137 ， 扁 率 f=298.257222101。平面坐标系详细分带及对应里程如下表所示：投影分带序号中央子午线经度投影高程面正常高h（m）投影高程面大地高H0（m）平均高程异常（m）对应的里程范围最大投影长度变形值（mm/km）1 1214405 40 40 0 DK687+400DK702+400 -10.5东方向坐标（Y）加常数 500km，北方向坐标（X）加常数为 0大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网高程系统为 1985 国家高程。6CPI 控制网复测CPI 控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性。经现场勘查CPI5043、CPI5042、CPI5041、CPI5032、CPI5019、CPI5027 六个 CPI 控制点被破坏，重新埋设点号为 CPII5043A、CPI5042A、CPI5041A、CPI5032A 、CPI5019A、CPI5027A,其余的 17 个控制点桩位标石均保存完好CPI 控制网复测的作业方法、精度指标、使用仪器均按铁路工程测量规范中三等 GPS 网精度标准进行，其中二十里堡隧道 CPI 控制点按照二等网精度执行 。东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 46.1 CPI 复测组网实施遵循与设计单位建网时相同的构网原则，本次 CPI 控制网复测采用边联式构网，以大地四边形或三角形为基本构网图形组成线性带状网。CPI 控制网交桩复测组网示意图复测组网观测执行的情况为：作业前按要求进行仪器检校。对中设备采用精密对点器，对中精度小于 1mm，在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校，确保其状态正常。观测严格执行调度计划，按规定时间进行同步观测作业。使用 7 台双频 GPS 接收机（其中 4 台 Trimble SPS780， 3 台 Trimble R8）进行作业。采用同步静态观测模式，以 CPI 对点作为联结边，采用边联式构网。CPI 形成大地四边形组成的带状网。CPI 同步观测时段数为 1 个，每时段同步观测大于 60 分钟，其中二十里堡隧道 CPI东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 5同步观测时段数为 2 个，每时段同步观测大于 90 分钟。作业过程中，天线安置严格整平、对中。卫星高度角设定为15；数据采样间隔设定为 15 秒；同步观测有效卫星总数4 颗。每时段观测前后分别量取天线高，误差小于 2mm，取两次平均值作为最终结果。作业中使用对讲机，离 GPS 接收机 10m 以外。一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段的观测。观测过程中按规定填写了观测手簿，对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者姓名均进行详细记录。6.2 CPI 数据处理及精度分析CPI 复测网基线解算采用广播星历，用 LGO 商用软件按静态相对定位模式进行双差固定解求解模式。外业观测结束后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要求。在对所有基线进行质量分析为合格且精度满足规范要求的基础之上进行CPI基线网的整体平差以获取本次复测 CPI 控制点的坐标成果。6.2.1 CPI 基线解算及精度分析a) 基线向量异步环闭合差基线向量异步环闭合差也是检验基线向量网质量的一项重要技术指标。在解算出每一时段的 CPI 同步基线向量后，以三角形作为构环图形，在不同时段间组成异步基线环，并计算该异步环坐标分量闭合差。CPI 基线向量异步环闭合差应符合下式规定： nWx3yzns3上 式 中 ， n为 闭 合 环 边 数 （ n=3 ） ， 为GPS基 线 向 量 弦 长 中 误 差（ mm） ；d 为实际环平均边长，单位 km。22)*1(5本次 CPI 复测控制网异步环闭合差检验结果列于附件一。CPI 复测的异步闭合环共 53东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 6个，闭合差最大的环是“CPI5033CPI5038CPI5040” ，环线长度 12378.2031m，环全长闭合差为 20.81mm，环全长相对闭合差为 1.68ppm。闭合差最小的环是“CPI5035CPI5033CPI5036” ，环线长度 3171.2667m，环全长闭合差为 0.14mm，环全长相对闭合差为 0.04ppm。通过对附件一进行查验，本标段此次 CPI 控制网复测基线向量所有异步环闭合差均满足规范限差要求，异步环闭合差检验合格。b) 重复基线较差对于 CPI 基线边，同一边不同观测时段基线较差应满足 ds2 mm。其中2mm；d 为重复基线的长度，单位 km。本次 CPI 复测控制网重复观测基22)*1(5线较差检验结果列于附件二。本次CPI复测重复基线较差最大的基线边是“CPI5040CPI5037” ，重复基线差为 17.7948m，限差为 18.2048mm；本次 CPI 复测重复基线较差最小的基线边是“CPI5043ACPI5041A” ，重复基线差为 0.1672mm，限差为17.2702mm。通过对附件二进行查验，本标段此次控制网复测所有重复基线较差均满足规范限差要求，重复基线向量较差检验合格。6.2.2 CPI 平差及精度分析a)使用软件CPI 的 GPS 控制网平差采用武汉大学的 COSAGPS 软件进行处理。b)基线网平差CPI 控制网平差分步进行如下：自由网平差：首先在 WGS-84 坐标系下，以 CPI5030 控制点为为位置基准进行 CPI的 GPS 基线向量网的空间三维自由网平差，从而得到自由网平差后的各 CPI 点的 WGS-84三维空间直角坐标，并检查 GPS 基线向量网本身的内符合精度，判定基线向量改正数是否满足规范限差要求。约束网平差：CPI 控制网三维无约束平差后，以 CPI5044 为固定点以 CPI5044-CPI5023 的方向进行一点一方向进行约束平差得出 CPI5023 的控制点坐标。根据坐标计算CPI5044-CPI5023 的边长与设计的边长比较，计算边长相对中误差最小的为 1/1433112,小于 CPI 控制网约束点间的边长相对中误差 1/180000 的要求。CPI5044、CPI5023 可以作为 CPI 控制网的起算点。详见下表：东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 7CPI5044-CPI5023 边长相对中误差计算表点 名 X(m) Y(m) 边长(m)边长相对中误差(1/A)边长相对中误差限差(1/A)CPI5044 4326474.6026 497662.1687 设 计CPI5023 4345767.0223 534250.9413 41363.4590 CPI5044 4326474.6026 497662.1687 复 测CPI5023 4345767.0362 534250.9666 41363.4878 1433112 180000对于二十里堡隧道二等网进行说明，观测按照铁路二等 GPS 网要求施测，同全线 CPI网统一进行解算，基线质量满足二等 GPS 网要求。为了检验下述四点的独立网平差与整网平差的关系，采用边角方法计算与整网平差计算成果坐标差较小，以整网平差结果作为复测依据，可以满足施工的需要，比较结果见下表：CPI5044 起算，CPI5023 方向 整网平差计算 差值点号 x(m) y(m) 点号 x(m) y(m) x(mm) y(mm)CPI5039 4337540.2126 505785.0724 CPI5039 4337540.2047 505785.0668 7.9 5.6 CPI5040 4337354.9872 506175.9499 CPI5040 4337354.9794 506175.9440 7.8 5.9 CPI5041A 4332721.9217 500141.0254 CPI5041A 4332721.9173 500141.0237 4.4 1.7 CPI5042A 4332594.6748 500507.4260 CPI5042A 4332594.6704 500507.4240 4.4 2.0 CPI控制网约束平差以 2000 高斯任意投影带平面直角坐标系下两个CPI（CPI5044、CPI5023）的已知成果坐标作为强制约束基准进行二维约束平差。在确认 CPI 控制网平面最弱点和最弱边的精度符合规范规定要求的情况下，得到各 CPI 控制点最终的复测平面坐标和精度信息。CPI 基线向量网空间三维自由网平差结果的精度统计见表一。表一、CPI 基线向量网空间三维自由网平差精度统计基线向量边长相对中误差起点 终点 距离（m） 相对中误差 中误差（cm） 备注CPI5028 CPI5029A 344.692 1/272000 0.13 最弱边东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 8点位中误差X(m) Y(m) Z(m)点名中误差（cm） 中误差（cm） 中误差（cm）点位中误差（cm）备注-2630703.4677 4188589.0986 4013396.5755 CPI50230.33 0.46 0.41 0.70 最弱点附注：所有基线向量改正数均符合规定限差由 CPI 基线向量网空间三维自由网平差的精度统计数据可知：CPI 基线向量网自身的内符合精度高，基线向量没有明显的系统误差和粗差，基线向量网的质量是可靠的，在此基础上可以进行以CPI控制点“两个 CPI（CPI5044、 CPI5023） ”的已知平面坐标成果为强制约束基准的二维约束平差，以获取各 CPI 控制点的复测平面坐标。 CPI 基线向量网在一个“2000 任意带高斯投影直角坐标系”中的二维约束平差结果的精度统计见表二，完整的 CPI 二维约束平差结果列于附件四。表二、CPI 二维约束平差精度统计中央子午线 1214405，大地高 40 米基线边相对中误差起点 终点 S(m) MS(cm) MS:S ppm 备注CPI5028 CPI5029A 344.6013 0.14 1/251000 3.98 最弱边基线边方位角相对中误差起点 终点 方位角（DDD.MM.SSS）中误差（） 备注CPI5028 CPI5029A 176.57405 0.68 最弱边点位坐标平面中误差X(m) Y(m) 误差椭圆点名中误差（cm） 中误差（cm）点位中误差（cm）E(mm) F(mm) ET(D:M:S)备注CPI50254343190.4451 527192.1718 0.31 0.24 0.19 147.3933 最弱点东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 90.23 0.20由表二的统计知，本次 CPI 复测网的精度达到铁路三等 GPS 网精度。CPI 在一个“2000 任意带高斯投影直角坐标系”中的二维约束平差的最弱边精度为 1/251000，最弱边方向中误差均为 0.68，其精度完全满足铁路工程测量规范 中 CPI 最弱边相对中误差1/100000、方向中误差1.7的精度要求。6.2.3 CPI 控制网复测成果分析及结论按铁路工程测量规范在确认 CPI 控制网本次复测精度满足铁路三等 GPS 网精度要求的前提下，在两个“2000 任意带高斯投影直角坐标系 ”中进行 CPI 控制点复测平面坐标与设计院提供的平面坐标成果（以下简称“设计平面坐标 ”）的比较。当 CPI 控制点复测坐标与设计坐标满足 X、Y 坐标差值绝对值不大于 20mm，且相邻 CPI 控制点之间坐标差之差的相对精度小于 1/80000 时，认为设计单位所交 CPI 控制点精度满足规范要求，该点点位截止本次复测时是稳定可靠的，在当前施工建设中应采用设计单位提供的坐标成果。相邻点间坐标差之差的相对精度按下式计算：Xij=（Xj Xi）复 （Xj Xi）原Yij=（Yj Yi）复 （Yj Yi）原sYX2ijijsd式中 相邻点间坐标差之差的相对精度；sds-相邻点间的二维平面距离或三维空间距离；Xij，Yij 相邻点 i 与 j 间二维坐标差之差（m） 。表三、CPI 控制网复测平面成果坐标与设计平面坐标的比较中央子午线 1214405，大地高 40 米设计平面坐标 复测平面坐标 坐标差值点名x(m) y(m) X(m) Y(m) x y相邻点间坐标差之差的相对精度东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 10CPI5023 4345767.0223 534250.9413 4345767.0223 534250.9413 0.0 0.0 CPI5024 4343356.2863 530896.3112 4343356.2817 530896.3050 -4.6 -6.2 1/535097CPI5025 4343190.4443 527192.1786 4343190.4451 527192.1718 0.8 -6.8 1/682438CPI5026 4342916.0669 523187.1097 4342916.0711 523187.1054 4.2 -4.3 1/951250CPI5028 4341730.6622 520415.0986 4341730.6667 520415.0957 4.5 -2.9 1/2105652CPI50291 4340006.0669 517293.9729 4340006.0717 517293.9711 4.8 -1.8 1/3127502CPI5030 4338673.3605 514802.8453 4338673.3495 514802.8369 -11.0 -8.4 1/164994CPI5031 4338372.6670 515099.6148 4338372.6626 515099.6148 -4.4 0.0 1/39548CPI5033 4338118.5887 512271.8408 4338118.5899 512271.8341 1.2 -6.7 1/325140CPI5034 4338680.9462 512563.9849 4338680.9483 512563.9802 2.1 -4.7 1/288949CPI5035 4338520.8651 512007.2161 4338520.8607 512007.2140 -4.4 -2.1 1/82752CPI5036 4338258.0647 510812.5565 4338258.0708 510812.5442 6.1 -12.3 1/83561CPI5037 4337678.5525 510217.2078 4337678.5549 510217.2047 2.4 -3.1 1/83785CPI5038 4337918.1927 507288.4436 4337918.1847 507288.4529 -8.0 9.3 1/181572CPI5039 4337540.2149 505785.0554 4337540.2047 505785.0668 -10.2 11.4 1/509694CPI5040 4337354.9835 506175.9329 4337354.9784 506175.9440 -5.1 11.1 1/84667CPI5044 4326474.6026 497662.1687 4326474.6026 497662.1687 0.0 0.0 1/1130972注：表中 CPI 控制点按沿线路方向的相邻次序排列，相邻点间的坐标差之差的相对精度指下一点相对上一点而言。据表二、表三，对本次 CPI 复测结论如下：本标CPI控制点复测的精度满足铁路三等 GPS网的精度要求，复测 CPI 平面点位精度满足铁路工程测量规范 。复测所得 CPI 平面坐标与设计坐标的差异均在精度要求的范围内，且坐标差值呈以小绝对数值为主的随机分布特性。除CPI5030CPI5031外，相邻CPI控制点之间坐标差之差的相对精度均小于 1/80000。CPI5030CPI5031间距为422.4793m，相对于铁路工程测量规范中对CPI控制点相邻点间距不得小于800m 的规定而言，属于不满足相邻CPI 控制点间距的边，不宜适于采用“相邻点间坐标差之差的相对精度小于1/80000”的标准来判定相关点位的稳定性。考虑到CPI50291、CPI5030、CPI5031和CPI5033的复测坐标与东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 11设计坐标的较差比规定的限差（20mm）均较小，且其前后相邻边的相邻点间坐标差之差的相对精度均显著小于1/80000。因而可以认定“截止本次复测时，大连铁路枢纽改造工程SN2标段范围内CPI点位标石稳定，其设计坐标可靠、有效，可以在施工建设中使用” 。从复测CPI坐标与其设计坐标的差异在规定的限差范围内的情况来看，CPI 网内控制点的相对位置关系是稳定的。假使 CPI 控制点存在位置的移动，那么这种移动是整体性的，或者这种移动对于 CPI 网的影响仍在 CPI 控制网精度允许的范围内。无论上述那种情况，对于强调相对关系正确与可靠的线状控制网而言，均不影响 CPI 控制网坐标成果在本标段施工建设中的应用。从大连铁路枢纽改造工程SN2和大连铁路枢纽改造工程SN1标段间的CPI共用点（CPI5044、CPI5043A） ，CPI 控制网在本标段与相邻大连铁路枢纽改造工程SN1标段之间的平面衔接关系是正确、可靠和稳定的；从大连铁路枢纽改造工程SN2标段和登庄铁路1标段，CPI控制网在本标段与登庄铁路1标段之间的平面衔接关系是正确、可靠和稳定的。CPI5027A、CPI5029A、CPI5032A、CPI5041A、CPI5042A和CPI5043A控制点采用CPI控制网同精度内插的方式来获取用于后续施工建设中的坐标成果。根据控制点间的相对位置关系，以CPI5024、CPI5025、CPI5026、CPI5028、CPI50291、CPI5030和CPI5031的设计坐标为约束进行局域组网，进行局部二维约束平差以获取CPI5027A、CPI5029A的用于指导后续施工建设的坐标成果；根据控制点间的相对位置关系，以CPI5030、CPI5031、CPI5033、CPI5034和CPI5035的设计坐标为约束进行局域组网，进行局部二维约束平差以获取CPI5032A的用于指导后续施工建设的坐标成果；根据控制点间的相对位置关系，以CPI5039、CPI5040和CPI5044的设计坐标为约束进行局域组网，进行局部二维约束平差以获取CPI5041A、CPI5042A和CPI5043A的用于指导后续施工建设的坐标成果。上述局域网二维约束平差结果完全满足铁路工程测量规范对CPI 控制点（网）的精度要求，详细的平差结果列于附件五。本次交桩复测确认的CPI控制点最终坐标成果中央子午线 1214405，大地高 40 米点名 x(m) y(m) 点名 x(m) y(m)东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 12CPI5023 4345767.0223 534250.9413 CPI5034 4338680.9462 512563.9849 CPI5024 4343356.2863 530896.3112 CPI5035 4338520.8651 512007.2161 CPI5025 4343190.4443 527192.1786 CPI5036 4338258.0647 510812.5565 CPI5026 4342916.0669 523187.1097 CPI5037 4337678.5525 510217.2078 CPI5027A 4342390.8651 522424.1004 CPI5038 4337918.1927 507288.4436 CPI5028 4341730.6622 520415.0986 CPI5039 4337540.2149 505785.0554 CPI50291 4340006.0669 517293.9729 CPI5040 4337354.9835 506175.9329 CPI5029A 4341386.5475 520433.3666 CPI5041A 4332721.9193 500141.0169 CPI5030 4338673.3605 514802.8453 CPI5042A 4332594.6728 500507.4173 CPI5031 4338372.6670 515099.6148 CPI5043A 4329445.1450 498893.3691 CPI5032A 4338284.8524 512653.0719 CPI5044 4326474.6026 497662.1687 CPI5033 4338118.5887 512271.8408 东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 13CPI 控制网局部同精度内插组网示意图7CPII 控制网复测CPII 控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性，经现场勘查CPII6127、CPII6129、CPII6132、CPII6135 和 CPII6146 五个 CPII 控制点被破坏，重新埋设点号为 CPII6127A、CPII6129A、CPII6132A、CPII6135A 和 CPII6146A。其余 CPII 东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 14控制点桩位标石均保存完好。CPII 控制网复测的作业方法、精度指标、使用仪器均按铁路四等 GPS 网精度标准进行。7.1 CPII 复测组网实施CPII复测构网与设计单位CPII控制网的构网方式相同。本次复测CPII 控制网以大地四边形为基本构网图形组成带状网，共分为两个控制网进行测量，全网采用边联式构网。CPII 控制网交桩复测组网示意图CPII 复测组网观测的基本要求与 CPI 基本相同，不同处为： CPII 同步观测 1 时段，每时段同步观测时间不少于 45 分钟。 CPII 控制网同所有经本次复测认定为点位稳定、坐标成果可靠的相邻 CPI 点进行联测，被联测的 CPI 控制点与 CPII 控制点一起进行铁路四等 GPS 网的组网观测。实际 CPII 控制网复测过程中要确保 CPII 控制点的独立构网观测。东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 157.2 CPII 数据处理及其精度分析7.2.1 CPII 基线解算及精度分析CPII 的基线求解方法与 CPI 基线的求解方法相一致。a)基线向量异步环闭合差在解算出每一时段的 CPII 基线向量后，以三角形和四边形作为构环图形，在不同时段间组成异步基线环，并计算该异步环坐标分量闭合差。CPII基线向量异步环闭合差应符合下式规定： nWx3yzns3上 式 中 ， n为 闭 合 环 边 数 （ n=3 ） ， 为GPS基 线 向 量 弦 长 中 误 差( mm)；d 为实际环平均边长，单位 km。22)*(5本次复测的 CPII 控制网异步环闭合差检验结果列于附件六。CPII 复测的异步闭合环共 97个，闭合差最大的环是“CPI5027ACPII6132A CPII6132A” ，环线长度5571.0495 m，环全长闭合差为 26.97mm，环全长相对闭合差为 4.84ppm。闭合差最小的环是“CPII6142CPI5033CPI5035” ，环线长度 4023.8008 m，环全长闭合差为0.10mm，环全长相对闭合差为 0.02ppm。通过对附件六进行查验，本标段此次 CPII 控制网复测基线向量所有异步环闭合差均满足规范限差要求，异步环闭合差检验合格。b)重复基线较差对于 CPII 基线边，同一边不同观测时段基线较差应满足 ds2 mm。其中2mm；d 为重复基线的长度，单位 km。本次 CPII 复测控制网重复观测22)*(5基线较差检验结果列于附件七。本次CPII复测重复基线较差最大的 基 线 边 是 “ CPII6131CPII6129A” ， 重 复 基 线 差 为10.2792mm, 限差为 15.0370mm；本次 CPII 复测重复基线较差最小的基线边是“CPII6134CPII6137” ，重复基线差为 0.4852mm，限差为 14.8732mm。通过对附件七进行查验，本标段此次CPII控制网复测所有重复基线较差均满足规范限差要求，重复基线向量较差检验合格。东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 16综合 CPII 的异步环基线闭合差检验以及重复基线较差检验的结果，可知：“本标段此次复测的 CPII 基线解算正确，结果可靠” 。7.2.2 CPII 基线平差及精度分析a)使用软件CPII 控制网平差采用武汉大学的 COSAGPS 软件进行处理。b)基线网平差CPII 控制网复测平差分步进行如下：自由网平差：以联测的一个 CPI 控制点（CPI5040）为位置基准，进行 CPII 的空间三维无约束平差，得到平差后的各 CPII 点的 WGS-84 三维空间直角坐标，并检查 GPS 基线向量网本身的内符合精度，判定基线向量改正数是否满足规范的限差要求。约束网平差：以联测的，经本次复测验证为点位稳定且设计坐标成果可靠的 CPI 点的设计平面坐标成果（2000 任意带高斯投影平面直角坐标）为强制约束，进行 CPII 控制网的二维约束平差，以获取 CPII 最终的复测平面坐标及相应的二维约束平差精度信息。CPII基线向量网空间三维自由网平差结果的精度统计见表四，完整的 CPII 二维约束平差结果列于附件九。表四、CPII 基线向量网空间三维自由网平差精度统计基线向量边长相对中误差起点 终点 距离（m） 相对中误差 中误差（cm） 备注CPI5040 CPII6147 467.5630 1/219000 0.21 最弱边点位中误差X(m) Y(m) Z(m)点名中误差（cm） 中误差（cm） 中误差（cm）点位中误差（cm）备注-2630705.3627 4188589.5365 4013397.9622 CPI50230.39 0.57 0.490.85 最弱点附注：所有基线向量改正数均符合规定限差东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 17由 CPII 三维自由网平差的精度统计数据可知：CPII 控制网的基线向量网自身的内符合精度高，基线向量没有明显系统误差和粗差，基线向量网的质量是可靠的，在此基础上可以进行以CPI点作为强制约束基准的二维约束平差以获取各 CPII 控制点的复测平面坐标。在 CPI 控制点约束下的 CPII 控制网有如下的二维约束平差精度信息：表五、CPII 二维约束平差精度统计中央子午线 1214405，大地高 40 米基线边相对中误差起点 终点 S(m) MS(cm) MS:S ppm 备注CPII6130 CPII6129A 369.1162 0.45 1/81000 12.29 最弱边基线边方位角相对中误差起点 终点 方位角（DDD.MM.SSS）中误差（） 备注CPII6130 CPII6129A 133.51326 1.84 最弱边点位坐标平面中误差X(m) Y(m) 误差椭圆点名中误差（cm） 中误差（cm）点位中误差（cm） E(mm) F(mm) ET(D:M:S)备注4337803.3756 506308.3184 CPII61470.54 0.430.69 0.55 0.41 158.0628 最弱点由上表知，本次 CPII 复测的精度达到铁路四等 GPS 网精度。CPII 在一个“2000 任意带高斯投影直角坐标系”中的二维约束平差的最弱边精度为 1/81000 ，最弱边方向中误差均为 1.84，其精度均完全满足高速铁路工程测量规范 中 CPII 控制网最弱边相对中误差1/70000，方向中误差2.0的要求。7.2.3 CPII 控制网复测成果分析及结论在确认 CPII 控制网复测精度满足规范要求的前提下，进行 CPII 控制点复测坐标与东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 18设计平面坐标的比较。按铁路工程测量规范在确认 CPII 控制网本次复测精度满足铁路四等 GPS 网精度要求的前提下，在两个“2000 任意带高斯投影直角坐标系 ”中进行 CPII 控制点复测平面坐标与设计平面坐标的比较。当 CPII 控制点复测坐标与设计坐标满足 X、Y 坐标差值绝对值不大于 15mm，且相邻 CPII 控制点之间坐标差之差的相对精度小于 1/50000时，认为设计单位所交CPII 控制点精度满足规范要求，该点点位截止本次复测时是稳定可靠的，在当前施工建设中应采用设计单位提供的坐标成果。CPII 控制网复测的平面坐标与设计平面坐标的比较见表八。表八、CPII 控制网复测平面成果坐标与设计平面坐标的比较中央子午线 1214405，大地高 40 米设计平面坐标 复测平面坐标 坐标差值点名x(m) y(m) X(m) Y(m) x y相邻点间坐标差之差的相对精度CPI5023 4345767.0223 534250.9413 4345767.0223 534250.9413 0.0 0.0 CPI5024 4343356.2863 530896.3112 4343356.2863 530896.3112 0.0 0.0 CPI5025 4343190.4443 527192.1786 4343190.4443 527192.1786 0.0 0.0 CPII6125 4343638.3324 527089.0912 4343638.3321 527089.0890 -0.3 -2.2 1/206993CPII6126 4343008.1027 526621.7798 4343008.1038 526621.7793 1.1 -0.5 1/356261CPII6128 4342649.8700 525248.8781 4342649.8701 525248.8820 0.1 3.9 1/314451CPII6130 4342864.9042 524271.4819 4342864.9017 524271.4819 -2.5 0.0 1/213511CPII6131 4342780.7243 523649.5943 4342780.7411 523649.5779 16.8 -16.4 1/24778CPI5026 4342916.0669 523187.1097 4342916.0669 523187.1097 0.0 0.0 1/20525CPI5027A 4342390.8651 522424.1004 4342390.8651 522424.1004 0.0 0.0 CPI5029A 4341386.5475 520433.3666 4341386.5475 520433.3666 0.0 0.0 CPI5028 4341730.6622 520415.0986 4341730.6622 520415.0986 0.0 0.0 CPII6133 4341619.6028 520005.7617 4341619.6055 520005.7616 2.7 -0.1 1/156980CPII6134 4341279.2265 519264.7877 4341279.2340 519264.7948 7.5 7.1 1/94231东北东部铁路通道大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段精测网复测成果报告中铁二十一局集团有限公司大连铁路枢纽改造工程 SN2 标段项目经理部 19CPII6136 4340459.7395 518507.4934 4340459.7355 518507.4961 -4.0 2.7 1/90621CPII6137 4340259.0706 518032.8932 4340259.0627 518032.8930 -7.9 -0.2 1/106024CPI50291 4340006.0669 517293.9729 4340006.0669 517293.9729 0.0 0.0 1/98833CPII6138 4339899.3585 516494.6444 4339899.3501 516494.6462 -8.4 1.8 1/93871CPII6139 4339498.1757 516205.1291 4339498.1714 516205.1346 -4.3 5.5 1/89583CPII6140 4338976.5922 516138.7863 4338976.5866 516138.7901 -5.6 3.8 1/245684CPII6141 4338862.1452 515611.9126 4338862.1431 515611.9164 -2.1 3.8 1/154046CPI5031 4338372.6670 515099.6148 4338372.6670 515099.6148 0.0 0.0 1/163197CPI5030 4338673.3605 514802.8453 4338673.3605 514802.8453 0.0 0.0 CPI5032A 4338284.8524 512653.0719 4338284.8524 512653.0719 0.0 0.0 CPI5034 4338680.9462 512563.9849 4338680.9462 512563.9849 0.0 0.0 CPI5033 4338118.5887 512271.8408 4338118.5887 512271.8408 0.0 0.0 CPI5035 4338520.8651 512007.2161 4338520.8651 512007.2161 0.0 0.0 CPI5036 4338258.0647 510812.5565 4338258.0647 510812.5565 0.0 0.0 CPII6142 4338042.9382 510404.3033 4338042.9375 510404.3063 -0.7 3.0 1/149798CPI5037 4337678.5525 510217.2078 4337678.5525 510217.2078 0.0 0.0 1/132966CPII6143 4338143.9912 509774.6772 4338143.9925 509774.6764 1.3 -0.8 1/420743CPII6144 4338111.5235 508987.9746 4338111.5286 508987.9688 5.1 -5.8 1/125375CPII6145 4338022.2987 508106.4142 4338022.2939 508106.4154 -4.8 1.2 1/73079CPI5038 4337918.1927 507288.4436 4337918.1927 507288.4436 0.0 0.0 1/166656CPII6147 4337803.3760 506308.3103 4337803.3756 506308.3184 -0.4 8.1 1/121683CPI5040 4337354.9835 506175.9329 4337354.9835 506175.9329 0.0 0.0 1/57649CPI5039 4337540.2149 505785.0554