高速铁路平面控制网复测成果研究与分析

刘祖军

摘    要：在进行高速施工测量之前，要对设计提供的控制点进行复测，并按规范要求对测量过程及测量结果进行评估，确认无误后，才能采用设计点位进行加密及放样，本文将就采用GNSS静态测量进行平面控制点复测的过程进行研究及分析。

关键词：高速铁路;复测;GNSS静态测量

1  前言

XX高速铁路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和线路控制网CPII布设，精度分别为二等和三等GPS网。为了检核设计成果的准确性，并指导后续平面控制网的加密，本次工作采用拟合法按照二等网要求对CPI控制点进行了复测。

CPI控制网复测前首先进行了现场勘查，检查标石的完好性，经现场勘查本标段需要复测共有CPI控制点13个（其中CPI201已破坏，本次在该点原位处重新布设一个点，点名编号为XXCPI201）。控制网按同精度的原则进行复测，本次复测采用5台天宝5700 GNSS仪器进行静态相对测量。

2  复测成果研究与分析

2.1  基线解算及精度分析

2.1.1  CPI控制网基线向量

CPI控制网基线向量异步环闭合差最大值见表1 。

CPI控制网复测基线向量异步环闭合差最大为CPI195-1->CPII194->CPI196-1，相对闭合差为2.44ppm，长度闭合差为12.2mm，限差为±63.77mm。本标段CPI控制网复测基线向量所有异步环闭合差均满足限差要求，所有基线质量合格保证测量精度。

2.1.2  重复基线较差

CPI复测控制网重复基线较差最大值见表2。

由上表可以看出，CPI控制网复测所有重复观测向量较差均满足规范限差要求，基线解算成果可靠。

2.2  平差及精度分析

CPI控制网的平差，首先进行WGS-84空间坐标系中的三维无约束平差。选取一个CPI点空间坐标成果作为固定坐标，进行三维向量网无约束平差。

三维无约束平差后即可进行二维约束平差，输入本标段首尾2个确认可靠的CPI点的二维坐标作为起算点进行二维约束平差。

平差采用天宝TBC软件进行基线处理以及网平差。

2.2.1   三维无约束平差

经三维无约束平差计算后精度统计数据可知：CPI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二维约束平差。

2.2.2   二维约束平差

从控制网的点位分布分析，确定中央子午线104°、投影高程2620米坐标系统以CPI188-1和CPI193-1为起算点。确定中央子午线104°、投影高程2740米坐标系统以CPI193-1和CPI202为起算点。固定两个约束点进行约束平差，得到其他各CPI已知点的计算坐标。并进行点位和方向的精度评定。二维约束平差后，CPI点间基线最弱边精度为1/199632，基线向量精度满足TB 10601—2009《高速铁路工程测量规范》中CPI最弱边相对中误差≤1/180000的精度要求。

2.3  CPI控制网复测成果分析及结论

由前述统计可知，本次CPI复测网的精度达到二等GPS控制网精度，二维约束平差后，CPI点间基线最弱边精度为1/199623，中误差最大为5.2mm。基线向量精度满足《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）中规定的精度要求。复测成果精度可靠，可以与设计成果进行基线和坐标的比对。

2.3.1   误差超限性结论

本次复测的CPI控制点（除CPI196-1）均未超限。

通过CPI复测坐标与设计坐標比较表、CPI复测基线与设计基线向量比较表可以看出：误差最大的CPI196-1坐标复测较差在x方向最大值为7.6mm， 在y方向最大值为-17.2mm，满足X、Y坐标差值不大于±20mm要求;CPI196-1->CPI198-1的基线边长度复测较差的最大相对误差为：1/ 1147214，满足≤1/150000 的精度要求。

为了检验成果的可靠性，对误差最大的CPI196-1进行了二次检测，通过复测和二次检测确认重复基线较差很小，满足规范要求，认为测量过程可靠。

CPI188-1到 CPI189的坐标较差满足规范要示，但是坐相标差之差的相对精度不满足小于1/130000的规范要求，是由于两点间的跟离太近造成的，并不影响使用精度。

因此，综合分析认为，设计单位提供的CPI控制点，点位稳固、精度可靠、内符合性好，满足《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求。

2.3.2   点位使用建议

通过复测，建议加强对CPI196-1监测

CPI196-1坐标复测较差在x方向最大值为7.6mm， 在y方向最大值为-17.2mm，虽然满足坐标差值不大于±20mm要求，但是误差较大，该点可能会随时间增长而发生自然位移，在施工中应加强对该点位的监测，确保使用成果可靠。

3  结语

在进行高速铁路平面测量网复测过程中，一定要严格按照相应规范要求，进行基线解算及三维无约束和二维约束平差，每个过程均要进行精度评定，都符合要求后，才能判定原成果精度合格，可以使用其进行控制。

参考文献：

[1] TB 10601—2009.高速铁路工程测量规范[S].

[2] GB 50026—2007.工程测量规范[S].

[3] GB/T 18314—2009.全球定位系统（GPS）测量规范[S].

[4] 杨芳云.高速铁路工程测量控制网复测技术[J].科技创新与应用，2013.