控制网复测方案.doc

控制网复测方案

22
2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

平面及高程控制网复测方案

目录

1．测区概况 4
2、复测范围及内容 4
3．测量技术依据及设计资料 4
3.1测量技术依据 4
3.2设计成果资料： 5
4．工作流程 5
5.施测工作的组织计划 6
5.1 测绘单位资质 6
5.2 人员、设备的组织 6
6、 复测的具体方法及精度要求 6
7、坐标高程系统 7
8、精测网复测技术标准和规范要求 7
8.1 平面控制网复测技术要求 7
平面控制网复测技术要求 7
8.2 二等水准复测技术要求 8
9、精测网复测技术标准和规范要求 9
9.1 平面控制网复测实施计划 10
9.1.1 GPS测量网形设计 10
9.1.2 GPS测量流程 10
9.1.3 GPS测量的操作要点 10
9.2 高程控制网复测实施计划 11
10. 精测网复测数据处理和平差方法 12
10.1平面控制网复测数据处理和平差 12
10.1.1内业数据处理及精度评定 12
10.1.2内业数据处理及精度评定 13
10.2高程控制网复测数据处理和平差 14
11. 控制网复测评判方法及标准 15
11.1 CPI控制网复测评判方法及标准 15
11.2 CPII及加密控制网复测评判方法及标准 15
11.3 二等水准复测评判方法及标准 15
12、复测超限的解决方法 16
13、相邻管段联测计划 16
14、复测中应提交的成果和资料 16

1．测区概况
中铁一局兰新铁路第二双线LXTJ3标二工区起点里程DK1263+000，终点里程DK1281+196.61线路里程长18.196千米，标段位于新疆哈密市黄田农场开发区附近。
兰新第二双线精测网的布设由设计单位按分级布网的原则分:基础控制网CPⅠ（精度GPS B级）,线路控制网CPⅡ（精度GPS C级），高程控制网为二等水准网。
本标段CPⅠ控制点沿线路约4km左右布设一个，共计5个，桩点保存完好；CPⅡ控制点沿线路走向布设，点间距600～800m共计18个，加密控制点19个，桩点保存完好。
2、复测范围及内容
（1）、复测范围：
兰新铁路第二双线LXTJ3标段项目部二工区，线路全长18.196千米（DK1263+000～DK1281+196.61）
（2）、复测内容：
CPII控制网复测与CPI点的联测；
加密点控制网的复测；
高程控制网复测
3．测量技术依据及设计资料
3.1测量技术依据
（1） 《高速铁路工程测量规范》 TB10601-
（2） 《国家一、二等水准测量规范》（GB12897- ）
（3） 《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设函[ ]158号）
（4） 《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T12897- ）
（5） 《全球定位系统（GPS）铁路测量规范》（GB/T18314- ）
（6） 《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99 ）
（7） 《测绘产品检查验收规定》 CH1002-95
（8） 《测绘产品质量评定标准》 CH1003-95
3.2设计成果资料：
《兰新第二双线精密工程控制测量网设计文件》其中包括（CPⅠ级点之记、CPⅡ级点之记、CPⅠ（B级）坐标成果、CPⅡ（C级）坐标成果,成果资料满足施工复测的要求。
4．工作流程
由于加密点施测直接影响着现场的施工放样，测量任务大，因此必须制定严格的作业计划，分配好时间，具体工作流程如下：
编写施测技术设计书

制订施测实施方案

组织人员进场及仪器设备调度

制订严格的工作计划
交接桩和接收资料

外业测量

内业处理

编写测量成果报告

5.施测工作的组织计划
5.1 测绘单位资质
中铁一局三公司公司精密测量队于 取得国家乙级测绘资质（证书编号：乙测资字61102038）。测绘范围包括：控制测量、地形测量、建筑工程测量、精密工程测量、桥梁测量、隧道测量、变形观测、竣工测量、地籍测绘、平面控制测量、地籍图、宗地测量、面积测算等。
5.2 人员、设备的组织
加密点施测预计投入技术人员13人，其中工程师3人,(强晓东、崔亚峰、韩国城)，助理工程师3人（石重庆、闫兰敏、田泳），技术员7人（白小雪、雷福财、赵亚刚、卢宗阳、王龙龙、王建国、杨合冰）；拟投入的设备如下：
序号
设备名称
仪器型号
仪器精度
数量(套)
备注
1
精密水准仪
Trimble DINI03
S03
2
已检定
2
GPS接收机
Trimble R8
±（5mm+1ppm×D）
8
已检定
6、 复测的具体方法及精度要求
根据《高速铁路工程测量规范》TB10601- 要求，本次控制网复测按以下精度施测：
（1）、基本控制网CPI按GPS网二等精度要求进行；
（2）、 线路控制网CPII及加密点按GPS网三等精度要求进行；
（3）、高程控制网按二等水准网的精度要求进行。
精测网的复测精度按GPS二等点（CPI）最弱边相对中误差小于1/180000，基线边方向中误差不大于1.3”；GPS三等点（CPII及加密点）最弱边相对中误差小于1/100000，基线边方向中误差不大于1.7”的精度要求进行。
高程系采用1985高程基准，高程控制网复测按二等水准测量的方法进行测量，复测相邻水准点间的高差。
7、坐标高程系统
本标段复测的坐标系统与设计相同，即：平面坐标系统采用施工坐标系，形式为任意带高斯投影平面直角坐标系，国家 大地坐标系，椭球参数为：长半轴a=63781137m，扁率f=1/298.。
高程系统采用与设计单位相同的1985国家高程基准

8、精测网复测技术标准和规范要求
8.1 平面控制网复测技术要求

平面控制网复测技术要求
项目 级别
二等
三等

静
态
测
量
卫星截止高度角（o）
≥15
≥15
同时有效卫星数
≥4
≥4
有效时段长度（min）
≥90
≥60
观测时段数
≥2
1～2
数据采样间隔（s）
10～60
10～60
接收机类型
双频
双频
PDOP或GDOP
≤6
≤8
天线的对中采用精密对点器，对点精度小于1mm，每时观测前后分别量取天线高，误差不大于2mm，取两次平均值作为最终结果。
GPS测量的精度指标
控制网级别
基线边方向中误差
最弱边相对中误差
CPI
≤1.3”
1/180000
CPII
≤1.7”
1/100000
GPS接收机的精度指标
级别
B
C
a（mm）
≤8
≤10
B（mm/km）
≤1
≤5
a—接收机固定误差（mm）；b—接收机比例误差系数
8.2 二等水准复测技术要求

水准测量等级
每千米水准测量偶然中误差MΔ
每千米水准测量全中误差MW
限差
检测已测段高差只差
往返测不符值
符合路线或环线闭合差
左右线路高差不符值
二等水准
≤1.0
≤2.0
6√L
4√L
4√L
---
单位：mm
水准测量的技术标准

等级
每千米水准测量全中误差（mm）
线路长度（km）
水准仪等级

水准尺
观测次数
往返较差或闭合差（mm）
与已知点联测
附合或环形
二等
2
≤1.0
DS1
因瓦
往返
往返
4√L
注：表中L为往返侧段、附和或环形的水准线路长度，单位km。
本标段拟采用天宝DINI03电子水准仪（仪器等级DS03）及其配套的因瓦条码尺进行二等水准复测工作，技术标准依据上述DS1级水准精度进行。
水准观测主要技术要求
仪器
仪器
等级
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距（m）
前后视距差（m）
测段的前后视距累积差（m）
视线高度（m）
数字水准仪重复测量次数
电子
二等
因瓦
DS05
≥3且≤50
≤1.5
≤6.0
≥0.55且≤2.8
≥2次
观测读数和记录的数字取位：使用DS1级仪器，应读记至0.1mm。
水准测量计算取位应符合下表的规定

等级
往（返）测距离总和（km）
往（返）测距离中数（km）
各测站高差（mm）
往（返）测高差总和（mm）
往（返）测高差中数（mm）

高程（mm）
二等、精密水准
0.01
0.1
0.01
0.01
0.1
0.1
9、精测网复测技术标准和规范要求
9.1 平面控制网复测实施计划
9.1.1 GPS测量网形设计
控制网复测前首先应进行现场勘察，检查标石的完好性及点位分布情况。CP控制网以CPI点作为连接边，采取联边式构网，控制网以三角形为基本图形组成带状网，CPII控制网沿线路形成带状网，附和至相邻的CPI控制点构成附和网，全网采用边联式构网。
9.1.2 GPS测量流程
根据网形技术设计所确定的作业模式，在接收机或控制器上配置预制参数，参与作业的接收机所配置的参数相同。
每天出工之前，必须检查电池容量是否满足作业要求，数
存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。
天线安置应符合下列要求：
天线应利用精密对点器和脚架直接对中；
需要在觇标的基板上安置天线时，应先卸去觇标顶部，将标志中心投影至基板上，依投影点安置天线。
天线定向标志宜指向正北方向。
雷雨季节架设天线时，要注意防雷击。雷雨过境时，应立即停止观测，并卸下天线。
9.1.3 GPS测量的操作要点
观测组必须严格遵守调度命令，按规定时间同步观测同一组卫星。当没按计划到达点位时，应及时通知其它各组，并经观测计划编制者同意后对观测时段作必要调整，观测组不得擅自更改观测计划。
经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接收机预置状态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量。
每个时段观测前后，应各量取天线高一次，两次量测值互差不得大于2mm，取平均值作为最后天线高。当互差超限时，应查明原因，提出处理意见并记入测量手簿。观测中，作业人员应使用2H铅笔逐项填写测量手簿。一个时段观测结束后，重新对中整平仪器，再进行第二时段观测。
接收机开始记录数据后，应及时将测站名、测站号、时段号、天线高等信息记录在手簿上。同时应注意仪器的警告信息，及时处理各种特殊情况。
一个时段观测过程中严谨进行以下操作：关闭接收机重新启动，进行自测试，改变接收机设备预置参数，改变天线位置，按关闭和删除文件功能键等。
精制和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其它物体碰动天线或阻挡信号。
在作业过程中，不应在天线附近使用无线电通讯。当必须使用时，对讲机应距天线10m以上，车载电台应距天线50m以上。
经检查，调度命令已执行完毕，所有规定的作业项目已完成并符合要求，记录和资料完整无误，且将点位标识和觇标恢复原状后方可执行下一个调度命令。
9.2 高程控制网复测实施计划
高程控制点复测按二等水准测量的技术要求进行施测。逐点复核相邻水准点之间的高差，经过复测高差与设计高差进行比较确认设计单位所交的高程控制点和加密点精度是否满足精度要求，点位是否稳固可靠。
采取的主要技术措施有：
二等水准复测采用天宝DINI03精密电子水准仪及配套的因瓦条码尺，按《国家一、二等水准测量规范》二等水准测量要求作业。水准路线采用往返观测，并沿同一条线路进行。观测顺序如下：
往测： 奇数站为后--前--前--后
偶数站为前--后--后--前
返测： 奇数站为前--后--后--前
偶数站为后--前--前--后
测量时，保证前后视距相等，减少仪器i角对高差观测的影响。
作业前及使用过程中检查与校正i角，保证i角绝对值在作业过程中均不超过15”。
采用竹竿辅助安置水准尺，确保水准尺在观测时处于竖直状态。
为了保证水准尺的稳定性，选用5Kg尺垫，将尺垫安放在结实的地方踩实以防止尺垫下沉。
在连续各测站上安置水准仪脚架时，使其两脚与水准线路的方向平行，而第三脚轮换置于线路方向的左侧与右侧。
水准线路采用往返观测，并沿同一条路线进行。每一侧段均采用偶数站结束，由往测转为返测时，呼唤前后尺再进行观测
10. 精测网复测数据处理和平差方法
10.1平面控制网复测数据处理和平差
10.1.1内业数据处理及精度评定
（1）、GPS网基线解算与网平差采用商业软件。基线解算采用广播星历，按仪器制造商提供的Trimble Geomatics Office 1.63软件按静态相对定位模式进行，网平差软件采用武汉大学《COSAGPS后处理软件》进行平差处理。
（2）、外业数据质量检查和数据预处理，对GPS观测数据进行异步环、重复基线进行计算检核。及时进行观测数据的处理和质量分析，检查其是否符合规范和技术设计要求。
由独立观测边组成的异步环的坐标分量闭合差应符合下式：
VX≤3√n *σ
VY≤3√n *σ
VZ≤3√n *σ
V≤3√3n *σ
重复基线较差应小于GPS接收机标准差的2√2 σ倍。当检查发现观测数据不能满足要求时，应对成果进行全面分析，必要时应补测或重测。
各级GPS网相邻点间弦长精度用下式表示：
σ = √a²+（bxd）²
式中 σ --------中误差（mm）；d--------相邻点间距离（km）
当各项要求符合标准后，进行GPS网的无约束平差。基线向量的改正数（VΔX，VΔY，VΔZ）绝对值应在规定限差（3σ ）之内。
10.1.2内业数据处理及精度评定
（1）、基线处理
GPS平面控制网采用GPS商业处理软件进行基线解算和平差处理，基线处理时删除观测条件差的时段和观测条件差的卫星不让其参与平差。
（2）、CPI控制网平差
基线解算完成后，首先在WGS-84椭球下进行CPI控制网的无约束平差。对所需的基线解进行选择，形成的基线向量文件，即三维向量网平差所需要的基线向量，进行GPS三维向量网的无约束平差，作用是在WGS-84空间直角坐标系系中进行三维向量网平差。平差时首先需要输入一个点的三维坐标，并生成基线向量文件。
三维约束平差后，按照设计院投影分带设置，对CPI坐标成果按不同投影带进行投影交换，采用Geotrans软件，获得各投影带相应 国家基本椭球的高斯投影平面坐标。
（3）、CPII及加密点控制网平差
CPII及加密点控制网附和道CPI上，以复测后确认精度可靠的CPI设计坐标为起算数据对CPII及加密点进行二维约束平差。
外业观测的当天晚上应对观测数据进行初步整理，发现问题及时解决。
10.2高程控制网复测数据处理和平差
对二等水准的复测应以各水准线路段往返测高差不符值计算每千米高差中数的偶然中误差，合格后方进行高差比对。否则应重测该段水准路线。
水准测量作业结束后，每条水准线路按复测与设计高差不符值计算偶然中误差MΔ；MΔ按下列公式计算：

式中：Δ-----测段高差不符值（mm）；
L-----测段长（km）；
N-----测段数；
相邻水准点的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值作为最终成果。
外业观测的当天晚上应对观测数据进行初步整理，发现问题及时解决。
11. 控制网复测评判方法及标准
11.1 CPI控制网复测评判方法及标准
根据CPI复测网异步环、重复基线差、坐标点位精度的统计，首先确认CPI复测网精度满足二等GPS网要求的前提下，进行CPI控制点复测坐标与原测坐标比较，当CPI控制点的复测满足X、Y坐标差值不大于±20mm时，基线边长较差小于1/130000时，认为设计单位所交CPI控制点精度满足规范要求，采取设计单位勘察成果。
11.2 CPII及加密控制网复测评判方法及标准
根据CPII及加密复测网的异步环、重复基线差、坐标点位精度的统计，首先确认CPII及加密复测网精度满足三等GPS网要求的前提下，进行CPII及加密控制点复测坐标与原测坐标比较，当CPII及加密控制点的复测满足X、Y坐标差值不大于±15mm的要求。《高速铁路工程测量规范》TB10601- 。当CPII控制点的复测满足X、Y坐标差值不大于±15mm时，基线边长较差小于1/180000时，认为CPII及加密控制点精度满足规范要求，采取原测量成果。
11.3 二等水准复测评判方法及标准
二等水准的复测就是逐点复核相邻水准点之间的高差，经过复测高差与设计高差进行比较确认原测量的高程控制点精度是否满足精度要求，点位是否牢固可靠。《高速铁路工程测量规范》TB10601- 规定复测高差值与原测量成果的不符值≤6√L 时，认为原测量的二等水准点精度满足规范要求，采用设计单位勘测成果。
12、复测超限的解决方法
当复测超限，计算结果超出规范所要求限差时，必须重新测量；
当复测结果与原测量成果不符时，必须重新复测。当确认本次复测资料无误且精度满足规定要求时，以本次复测成果为准。
13、相邻管段联测计划
为了保证相邻管段的平面及高程正确衔接，本次加密点施测时与相邻管段联测二个CPⅠI平面控制点，分别是一工区的CPII1100控制点和三工区的CPII1117控制点，以作为双方管段的共用桩。
14、复测中应提交的成果和资料
测量作业前应提交《中铁一局兰新第二双线LXTJ3标段二工区平面及高程控制网复测方案》
测量作业结束应提交《中铁一局兰新第二双线LXTJ3标段二工区平面及高程控制网复测成果书》
仪器设备的鉴定证书
测量单位的测绘资质证书
GPS网原始观测数据的文件拷贝
水准测量的原始记录电子文件拷贝
作业人员的测绘作业证书