基于京滬高鐵CPⅡ網(wǎng)復(fù)測(cè)的方法研究

□ 張 超 郭贊峰 趙 越 張百隆 徐未來 楊帥帥

（1.國(guó)家測(cè)繪地理信息局第一大地測(cè)量隊(duì)，陜西 西安 710054；2.山東科技大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東 青島 266590）

0.引言

高速高鐵在設(shè)計(jì)建造時(shí)即已建立了以CP0為框架網(wǎng)的基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ網(wǎng)）、線路平面控制網(wǎng)（CPⅡ網(wǎng)）和軌道控制網(wǎng)（CPⅢ網(wǎng)）及線路水準(zhǔn)基點(diǎn)網(wǎng)。但由于運(yùn)營(yíng)高鐵主要考慮的是線路的平順性，CPⅠ網(wǎng)和CPⅡ網(wǎng)隨著施工建造的結(jié)束，繼續(xù)發(fā)揮為軌道控制網(wǎng)（CPⅢ網(wǎng)）復(fù)測(cè)傳遞基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的功能。

在高速鐵路的平面控制網(wǎng)的復(fù)測(cè)過程中，主要涉及到CPⅠ網(wǎng)、線上CPⅡ網(wǎng)和CPⅢ網(wǎng)復(fù)測(cè)等，其中為線上工程軌道運(yùn)營(yíng)管理及維護(hù)CPⅢ控制網(wǎng)而測(cè)設(shè)的加密CPⅡ網(wǎng)復(fù)測(cè)工作在其中承上啟下，對(duì)其的復(fù)測(cè)工作影響到了今后軌道線上測(cè)量的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

1.加密 CPⅡ網(wǎng)

文章以我國(guó)華東地區(qū)一處干線高速鐵路的標(biāo)段精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)為例，著重介紹一下筆者利用GPS測(cè)量在復(fù)測(cè)工作的方法創(chuàng)新。線路的網(wǎng)形設(shè)計(jì)采用邊聯(lián)結(jié)方式，形成由三角形（或大地四邊形）組成的帶狀網(wǎng)，并與CPⅠ聯(lián)測(cè)構(gòu)成附和網(wǎng)（如圖1所示）。

圖1 GPS測(cè)量網(wǎng)形（部分）示意圖

1.1 GPS平面系統(tǒng)

精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)中采用該線路既有平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理中，由于涉及的點(diǎn)位較多、路線距離長(zhǎng)，采取了分成為7個(gè)投影帶分別處理平差，投影帶劃分和高程抵償面的選擇與施工測(cè)量保持了一致，保證了綜合變形值不大于10mm/km。具體投影分帶及投影面大地（如表1所示）。

表1 投影分帶及大地高設(shè)置表

1.2加密CPⅡ更新

將復(fù)測(cè)成果與原測(cè)成果進(jìn)行比較，較差與精度應(yīng)滿足表2、表3的規(guī)定。

表2 CPⅡ控制點(diǎn)復(fù)測(cè)坐標(biāo)限差要求

（1）表中坐標(biāo)較差限差指 x、y坐標(biāo)分量較差。

（2）表中相鄰點(diǎn)間坐標(biāo)差之差的相對(duì)精度按式1計(jì)算。

式1中：△Xij=（Xj-Xi）復(fù)-（Xj-Xi）原

△Yij=（Yj-Y）i復(fù)-（Yj-Y）i原

s-相鄰點(diǎn)間的二維平面距離；△Xij，△Yij-相鄰點(diǎn)i與j間二維坐標(biāo)差之差（m）；

當(dāng)復(fù)測(cè)精度、復(fù)測(cè)較差滿足要求時(shí)，采用原成果（如表3所示）。否則，應(yīng)查明原因，確認(rèn)點(diǎn)位發(fā)生變動(dòng)后，采用同精度擴(kuò)展方法更新成果；CPⅡ加密點(diǎn)成果更新時(shí)至少將周圍2個(gè)穩(wěn)定的CPⅠ、2個(gè)穩(wěn)定的CPⅡ加密點(diǎn)作為約束點(diǎn)，且待更新點(diǎn)位于已知點(diǎn)的中間；對(duì)復(fù)測(cè)過程中因破損或丟失導(dǎo)致的新埋加密CPⅡ點(diǎn)，采用相同的同精度擴(kuò)展方法進(jìn)行控制點(diǎn)成果計(jì)算。

表3 加密CPⅡ控制點(diǎn)初始平差坐標(biāo)與2012年坐標(biāo)比較表（部分）

2.加密CPⅡ坐標(biāo)更新

在將本次CPⅡ控制點(diǎn)的初始解算完成后，為了保持高鐵線路測(cè)量的持續(xù)性，應(yīng)對(duì)滿足精度指標(biāo)的部分，采用2012年的原測(cè)成果，而對(duì)于超限部分應(yīng)做更新平差，即利用聯(lián)測(cè)的線下CPⅠ點(diǎn)和表3中滿足限差要求的2012年歷史成果，嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)的精度要求（如表4所示）對(duì)于其中的超限點(diǎn)位進(jìn)行重新平差，得到更新坐標(biāo)成果，即為本次復(fù)測(cè)的最終加密CPⅡ坐標(biāo)成果。

表4 加密CPⅡ坐標(biāo)更新精度統(tǒng)計(jì)

3.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過以上的計(jì)算和驗(yàn)證可以得到如下結(jié)論：

3.1 在進(jìn)行加密CPⅡ計(jì)算中若純粹的利用線下CPⅠ控制點(diǎn)作為已知點(diǎn)解算，而并未進(jìn)行坐標(biāo)更新，此時(shí)的坐標(biāo)成果并不能持續(xù)保證加密CPⅡ的嚴(yán)謹(jǐn)和可持續(xù)；

3.2 在高鐵線上的涵洞內(nèi)、車站遮擋嚴(yán)重的部分進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，此部分得到的坐標(biāo)成果直接計(jì)算獲得，不宜采用坐標(biāo)更新的辦法；

3.3 各項(xiàng)指標(biāo)的精度要嚴(yán)格落實(shí)，通過大量的實(shí)踐進(jìn)行坐標(biāo)的更新工作，做到整線的加密CPⅡ均勻而科學(xué)。

注：文中涉及的點(diǎn)號(hào)、投影等相關(guān)測(cè)量信息已做保密處理。