GPS加密控制网技术方案设计书

- 1 - 密控制网技术方案设计书 一、工程概况 区范围 务来源 作内容及工作量 加密点共有五个 ,用四个 表 1程量表 点名 外业点名 点类别 备注 控制点 控制点 控制点 控制点 加密点 加密点 加密点 加密点 加密点 - 2 - 二、测量技术依据 量施工控制网精度指标 面测量精度指标如下表 表 2等级 控制网级别 等级 固定误差 a(比例误系数b(mm/基线方位角中误差 ( ) 约束点间的边长相对中误差 约束平差后最弱边边长相对中误差 等 5 1 5 1 5 2 2 1/100000 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5四等边长中误差应小于 7.5 m 基线长度中误差采用下式计算： 2)(2 式中 基线长度中误差（ d 相邻点间距离（ 或 的平均基线边长。 固定误差 a（取值为 5比例误差 b（取值为 1 ）采用四等 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、二等水准测量规范（ 12897行，精度指标如下表： 表 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 (每千米高差全中误差 MW(限差 (检测已测段高差之差测段 、路线往返测不符附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值 - 3 - (值 (二等 6L 4L 4L ：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 三、已知点的成果 表 3面控制约束点坐标 度带 线路里 程 点号 坐标 备注 X Y 度带 线路里程 点号 坐标 备注 X Y 半轴 a= 扁率 1/f=- 5 - 2、水准控制点高程成果， 1985国家高程基准。 表 3等水准约束点成果 点号 高程 备注 四、人员设备及软件 员情况 表 4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 2 工程师 内业负责 内业 4 工程师 外业负责人 业组长 7 高级测量工 外业 水准外业组长 5 中级测量工 外业 组员 6 中级测量工 外业 组员 3 中级测量工 外业负责人 组员 8 高级测量工 外业 组员 9 高级测量工 外业 组员 10 外业 组员 - 6 - 备情况 表 4仪器设备表 序号 仪器 名称 生产 厂家 仪器 编号 校定时间 有效期 标称精度 性能 1 士 徕卡 2010011（ 5） 良好 2 士 徕卡 2010011（ 5） 良好 3 士 徕卡 2010011 （ 5） 良好 4 士 徕卡 2010011 （ 5） 良好 5 士 徕卡 2010011（ 5） 良好 6 8国 天宝 2010011（ 5） 良好 7 8国 天宝 2010011 （ 5） 良好 8 8国 天宝 2010011 （ 5） 良好 9 8国 天宝 2010011 （ 5） 良好 10 士 徕卡 2010011M 良好 11 交通车 良好 采用 用铁四院 采用铁二院的水准平差软件进行高程平差。 - 7 - 五、平面控制网的加密 点，埋石 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 的范围内，并按下列规格进行埋石。 图 5二等平面控制点标石埋设图（单位： 注： 1盖板； 2地面； 3保护井； 4素土； 5混凝土 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 4707070 470470470口以 600600计院提供的 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 - 8 - 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 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。 意事项 共加密了 5个点，并用 4个 高速铁路工程测量规范要求的 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。 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 的从便道与点间活动。 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，检查仪器内存是否存足，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。 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。 对于不是十分熟系仪器操作的人员组织培训， 9 - 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 大于5为宜，并且将 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。 按全球定位系统（ 路测量规范和高速铁路工程测量规范中的 态观测其主要技术指标见下表。 表 5 静态观测技术指标表 项目 二等（ 三等（ 四等（加密点） 卫星截至高度角 15 15 15 同时观测有效卫星数 4 颗 4 颗 4 颗 有效观测时段长度 90 60 45测时段数 2 2 2 数据采样间隔 15 秒 15 秒 15 秒 几何图形强度因子 6 8 10 天线对中精度 2 2 2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 1差不大于 2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。 - 10 - 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，可在内业补充完整。 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， 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： 每个点有 3 条及以上独立基线相连接 ; 立基线传递必须是边连接 ,组成大地四边形或多边形连接 ; 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 - 11 - 线解算及外业质量检查 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 时机软件换成 准格式，再采用 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”。 外业质量检查 表 5量精度指标 级 别 二等 三等 a（ 5 5 b（ mm/ 1 1 其中： 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基线质量检验限差表 - 12 - 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。 加密测量前要先进行 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， 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 复测报告由局指统一上报。 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 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 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 3， V y 3， V z 3 - 13 - 密网二维平面平差度带及约束点的确定 密网二维平面平差度带选择 本测段平差及分析与 带保持一致，即统一转化到 密网二维约束平差约束点选择 平面控制网以测区内 束平差计算出网加密点的坐标。 密网二维平面约束平差 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 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： x 2， y 2， z 2 平差后加密点按三等要求的点位精度应小于 10线边方向中误差 最弱边相对中误差限差为 1/70000。 - 14 - 六、高程控制网的加密 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范围内，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 二等水准控制点标石埋设图（单位： 注： 1盖板； 2地面； 3保护井； 4素土； 5混凝土 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，对测区内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 - 15 - 满足二等水准测量精度要求。 表 6 水准测量的主要技术标准 等级 每千米高差 全中误差 路线长度 （ 水准仪等级 水准尺 观测次数 往返较差或闭合差（ 与已知点联测 符合或 环线 二等 2 400 瓦 往返 往返 4 L 表 6水准测量的观测要求 等级 水准尺 类型 水准仪等 级 视距（ m） 前后视距差（ m） 测段前后视距累积差（ m） 视 线高度（ m） 二等 铟瓦 50 次高程加密采用仪器自动记录，徕卡 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 件，用水准平差数据处理软件平差处理。 表 6水准测量的观测方法 表 6 水准观测测站限差 表 6 水准观测限差要求 - 16 - 在进行外业施测前要先将仪器内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 数站前 后 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。 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 支水准路线方式测到另一点（例出高程与原设计高程比较看是否在限差要求范围内，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（ 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）内，是否符合规范要求。 - 17 - 合差及每公里偶然中误差及检核 以高程控制点 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(通过本表可以看出本次测量附合差是否小于限差，附合规范要求，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 1 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： 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 - 18 - 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、检查等为主要内容的全面质量管理。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。 质量管理的具体措施上做到“三个到位”： （ 1）责任到位 - 19 -