高速鐵路平面控制網復測成果研究與分析

劉祖軍

摘 ? ?要：在進行高速施工測量之前，要對設計提供的控制點進行復測，并按規范要求對測量過程及測量結果進行評估，確認無誤后，才能采用設計點位進行加密及放樣，本文將就采用GNSS靜態測量進行平面控制點復測的過程進行研究及分析。

關鍵詞：高速鐵路;復測;GNSS靜態測量

1 ?前言

XX高速鐵路精測網的布設由設計單位按分級布網的原則分基礎控制網CPI和線路控制網CPII布設，精度分別為二等和三等GPS網。為了檢核設計成果的準確性，并指導后續平面控制網的加密，本次工作采用擬合法按照二等網要求對CPI控制點進行了復測。

CPI控制網復測前首先進行了現場勘查，檢查標石的完好性，經現場勘查本標段需要復測共有CPI控制點13個（其中CPI201已破壞，本次在該點原位處重新布設一個點，點名編號為XXCPI201）。控制網按同精度的原則進行復測，本次復測采用5臺天寶5700 GNSS儀器進行靜態相對測量。

2 ?復測成果研究與分析

2.1 ?基線解算及精度分析

2.1.1 ?CPI控制網基線向量

CPI控制網基線向量異步環閉合差最大值見表1 。

CPI控制網復測基線向量異步環閉合差最大為CPI195-1->CPII194->CPI196-1，相對閉合差為2.44ppm，長度閉合差為12.2mm，限差為±63.77mm。本標段CPI控制網復測基線向量所有異步環閉合差均滿足限差要求，所有基線質量合格保證測量精度。

2.1.2 ?重復基線較差

CPI復測控制網重復基線較差最大值見表2。

由上表可以看出，CPI控制網復測所有重復觀測向量較差均滿足規范限差要求，基線解算成果可靠。

2.2 ?平差及精度分析

CPI控制網的平差，首先進行WGS-84空間坐標系中的三維無約束平差。選取一個CPI點空間坐標成果作為固定坐標，進行三維向量網無約束平差。

三維無約束平差后即可進行二維約束平差，輸入本標段首尾2個確認可靠的CPI點的二維坐標作為起算點進行二維約束平差。

平差采用天寶TBC軟件進行基線處理以及網平差。

2.2.1 ? 三維無約束平差

經三維無約束平差計算后精度統計數據可知：CPI控制網的基線向量網自身的內符合精度高，基線向量沒有明顯系統誤差和粗差，基線向量網的質量是可靠的，在此基礎上可以進行二維約束平差。

2.2.2 ? 二維約束平差

從控制網的點位分布分析，確定中央子午線104°、投影高程2620米坐標系統以CPI188-1和CPI193-1為起算點。確定中央子午線104°、投影高程2740米坐標系統以CPI193-1和CPI202為起算點。固定兩個約束點進行約束平差，得到其他各CPI已知點的計算坐標。并進行點位和方向的精度評定。二維約束平差后，CPI點間基線最弱邊精度為1/199632，基線向量精度滿足TB 10601—2009《高速鐵路工程測量規范》中CPI最弱邊相對中誤差≤1/180000的精度要求。

2.3 ?CPI控制網復測成果分析及結論

由前述統計可知，本次CPI復測網的精度達到二等GPS控制網精度，二維約束平差后，CPI點間基線最弱邊精度為1/199623，中誤差最大為5.2mm。基線向量精度滿足《高速鐵路工程測量規范》（TB10601-2009）中規定的精度要求。復測成果精度可靠，可以與設計成果進行基線和坐標的比對。

2.3.1 ? 誤差超限性結論

本次復測的CPI控制點（除CPI196-1）均未超限。

通過CPI復測坐標與設計坐標比較表、CPI復測基線與設計基線向量比較表可以看出：誤差最大的CPI196-1坐標復測較差在x方向最大值為7.6mm， 在y方向最大值為-17.2mm，滿足X、Y坐標差值不大于±20mm要求;CPI196-1->CPI198-1的基線邊長度復測較差的最大相對誤差為：1/ 1147214，滿足≤1/150000 的精度要求。

為了檢驗成果的可靠性，對誤差最大的CPI196-1進行了二次檢測，通過復測和二次檢測確認重復基線較差很小，滿足規范要求，認為測量過程可靠。

CPI188-1到 CPI189的坐標較差滿足規范要示，但是坐相標差之差的相對精度不滿足小于1/130000的規范要求，是由于兩點間的跟離太近造成的，并不影響使用精度。

因此，綜合分析認為，設計單位提供的CPI控制點，點位穩固、精度可靠、內符合性好，滿足《高速鐵路工程測量規范》（TB10601-2009）要求。

2.3.2 ? 點位使用建議

通過復測，建議加強對CPI196-1監測

CPI196-1坐標復測較差在x方向最大值為7.6mm， 在y方向最大值為-17.2mm，雖然滿足坐標差值不大于±20mm要求，但是誤差較大，該點可能會隨時間增長而發生自然位移，在施工中應加強對該點位的監測，確保使用成果可靠。

3 ?結語

在進行高速鐵路平面測量網復測過程中，一定要嚴格按照相應規范要求，進行基線解算及三維無約束和二維約束平差，每個過程均要進行精度評定，都符合要求后，才能判定原成果精度合格，可以使用其進行控制。

參考文獻：

[1] TB 10601—2009.高速鐵路工程測量規范[S].

[2] GB 50026—2007.工程測量規范[S].

[3] GB/T 18314—2009.全球定位系統（GPS）測量規范[S].

[4] 楊芳云.高速鐵路工程測量控制網復測技術[J].科技創新與應用，2013.