控制网复测成果技术总结

广西沿海铁路钦州北至防城港段扩能改造工程 QF-1标段精密工程控制网复测技术总结

一、 测区概况

测区位于桂南十万大山山脉呈北东-南西向绵延在测区的西北部，属北部湾南流水系。地势西北高，东南低组成与地层走向基本一致的南西—北东向剥蚀低丘陵区，线路从北东向西南行进于丘陵与钦州盆地（平原）的过度地段。丘陵区相对高差10～30米、地面坡度5～15度，部分地段可达40度。主要由低矮丘陵和剥蚀残丘组成，以农田及森林为主，良田广布，沟渠纵横交错。

二、 作业技术依据

（1）《时速200～250公里有砟轨道铁路工程测量指南（试行）》（铁建设函[2007]76号）；

（2）《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设函[2006]189号）； （3）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T1897-2006）； （4）《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）； （5）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054-97）。

三、复测范围及内容

我标段主要本次复测范围为钦州北（不含）DK0+000～DK23+562里程段，即QF-Ⅰ标段。主要复测内容包括平面控测量和高程控制测量，其中复测CPⅠ点12个（CPⅠ94、CPⅠ96、CPⅠ147～CPⅠ156，注： CPⅠ155经复测确认其已被坏），

1

CPⅡ点36个(CPⅡ01～CPⅡ36，其中CPⅡ11被破坏未找到)；三等水准点11个（BM94、BM96、BM146～BM154），共计59个精密控制点。

四、平面坐标及高系统

平面坐标系采用工程独立坐标系统：1954年北京坐标系参考椭球，高斯投影。东坐标和北坐标的加常数分别为500km、0。工程椭球构建采用改变椭球参数的方法（即参考椭球长半轴直接加投影面大地高并保持扁率和定向不变）。测区中央子午线经度为108°30′、投影高程面大地高为150m（DK0+000-DK11+000）和0m（DK11+000-DK172+000）。高程系统采用1985国家高程基准。

五、仪器设备及软件

本次复测使用6台中海达V8双频GPS接收机，标称精度为5mm+1ppm，所有仪器都经过国家测绘局检定机构检定，均在仪器检定的有效使用期内，且都进行了作业前的检校，满足要求后才开始使用。

数据后处理及平差软件为中海达的HDS2003数据处理软件，网平差软件为天宝TGOFFICE软件，都具备数据传输，基线向量处理，GPS网平差，多种GPS数据转换等功能，完全满足GPS控制测量数据处理的要求。

GPS实测和数据处理时采用的其他设备移动电话，对讲机，手提电脑和 必要的交通工具等。

六、GPS控制网观测

CPI控制网总共12个点，严格按C级GPS测量作业的基本技术要求进行。观测时采用6台中海达双频GPS接收机同时作业，按相对静态定位模式观测。按照布网方案要求，每条边最少观测一个时段（≥60min），观测时间不少于90min，接收机采样间隔设置为15s，卫星截止高度角为15°，观测过程中PDOP≤8.作业时天线严格置平对中，对中误差小于1mm，并严格按要求填写GPS观测手簿。

2

CPII控制网总共35个点，并联测6个CPI控制点，严格按D级GPS测量作业的基本技术要求进行。观测时采用6台中海达双频GPS接收机同时作业，按相对静态定位模式观测。按照布网方案要求，每条边最少观测一个时段（≥45min），观测时间不少于60min，接收机采样间隔设置为15s，卫星截止高度角为15°，观测过程中PDOP≤10.作业时天线严格置平对中，对中误差小于1mm，并严格按要求填写GPS观测手簿。

三、 GPS控制网数据处理及平差

外业观测后及时输入计算机, 并进行外业数据的检查。根据自动处理基线，向量的结果，检查基线向量方差比(Ratio)、中误差(rms)以及天线高等, 方差比＞2″ ,中误差＜20mm,参与解算的向量均符合要求。 1. CPI控制网外业观测质量的检核

根据《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》要求，各级GPS基线精度计

算公式如下：标准差a2(bd)2， 按C级控制网精度要求，取 a≤10mm, b≤5ppm ,D=4.35Km（平均基线边长）代入上式，经计算得：σ=23.939mm。 (1) 同步环检验

根据《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》要求，全长闭合差应≤10ppm。经检核全长闭合差最大为3.86 ppm(CPII149—CPII150—CPII152)，其余基线闭合差均符合要求。请参见附表(同步环结果）。 (2) 异步环检验

坐标分量闭合差 Wx=Wy=Wz≤±3n * σ，n=3（n为闭合环边数）, Wx=Wy=Wz≤±124.389mm。异步环全长闭合差: W≤±33n * σ，n=3 （n为闭合环边数）W≤±215.451mm。CPI控制网基线向量闭合差最大为CPI151—CPI154—CPI155：Wx=17.1mm，Wy=77.9mm，Wz=7mm,W=79.7符合要求。其余基线向量异步环闭合差可参见附表（异步环结果）。

（3）复测成果与原测成果比较

复测成果与原测果比较坐标最大偏差为16mm（CPⅠ152点的X坐标），小

3

于20mm，符合要求；相邻点间坐标之差相对精度最小精度为1:99360，小于1:80000，符合要求。 2. CPI控制网平差精度评定

由CPI控制网平差精度统计数据可知：基线最弱边相对中误差为CPI149—CPI150(1/168209),点位中误差最大为CPI094(7.2mm),基线边方位角中误差为CPII151—CPI152(1.3663″),均满足要求。 3. CPII控制网外业观测质量的检核

根据《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》要求，各级GPS基线精度计算公式如下：标准差a2(bd)2， 按D级控制网精度要求，取 a≤10mm, b≤5ppm ,D=2.46Km（平均基线边长）代入上式，经计算得：σ=15.852mm。

（1）同步环检验

根据《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》要求，全长闭合差应≤10ppm。经检核全长闭合差最大为9.54 ppm(CPI096—CPII004—CPII006)，其余基线闭合差均符合要求。请参见附表(同步环结果)。

（2）异步环检验

坐标分量闭合差 Wx=Wy=Wz≤±3n * σ，n=3（n为闭合环边数）, Wx=Wy=Wz≤±82.370mm。异步环全长闭合差: W≤±33n * σ，n=3 （n为闭合环边数）W≤±142.669mm。CPI控制网基线向量闭合差最大为CPI151—CPI154—CPI155：Wx=29.4mm，Wy=55.6mm，Wz=22.6,W=66.8mm,符合要求。其余基线向量异步环闭合差可参见附表（异步环结果）。

（3）复测成果与原测成果比较

复测成果与原测果比较坐标最大偏差为15mm（CPⅡ27、33、34的X坐标），小于20mm，符合要求；相邻点间坐标之差相对精度最小精度为1:51348,小于1:50000，符合要求。 4. CPII控制网平差精度评定

由CPⅡ控制网平差精度统计数据可知：基线最弱边相对中误差为CPII018—CPII019(1/62291),点位中误差最大为CPII 09(6.3mm),基线边方位角中误差为CPII027—CPII028（0.5409″）,均满足要求。

4

八、高程控制网的复测

高程控制网按三等水准测量精度要求施测，采用2台天宝Dini03电子水准仪进行往返测设，测设路线按设计院交接桩号顺序测量。

1.三等水准测量技术要求

（1）精度按《国家三等、四等水准测量规范》要求，符合表1的规定。 表1 三等水准测量精度要求（mm）

限 差 水准测量等级 每千米水准测量偶然中误差 检测已测段高差之M△ 差 ≤3.0 20R 往返测不符值 12R 附合路线闭合差 平 原 12L 山 区 15L 左右路线高差不符值 8R 三等 注：表中R为测段长度，L为附合路线长度，均以千米计。

（2）水准测量采用2台天宝Dini03电子水准仪按左右线路进行，水准标尺与仪器配套。水准仪与水准尺在使用前均进行检校，并符合下列规定：水准仪视准轴与水准管轴在竖直面上的夹角（i角）不超过20″；当水准标尺位于垂直位置时水准标尺的圆水准器气居中。

（3）观测当天及时进行2组单程高差不符值检验，当高差不符值检验在限差±8√R以内时采用2组高差平均值进行平差。

（4）水准测量采用尺台作转点尺承，观测时标尺成像清晰稳定；观测时测站视线长度、视线高度须按表2执行：

表2 水准测量视线长度、高度（m） 等级 三等 视线长度 仪器类型 电子水准仪 视距 ≤100 5

前后视距差 ≤2.0 前后视距累计差 ≤5.0 视线高度 ≥0.3

三等水准测量测站观测顺序为“后视—前视—前视—后视”。在水准测量工作间歇时，选择两个坚稳可靠的固定点作为间歇点。间歇后，先进行间歇点高差检测，只有当检测结果符合限差要求，才从间歇点开始观测。否则从前一个水准点起测。

2. 三等水准内业计算及精度评定

（1） 每天外业工作结束后，及时将观测数据传输至电脑，并进行数据分离， 对水准测量进行高差不符值检验，并计算测段间高差平均值。并于外业测量结束后对测量结果进行统计，水准路线各观测精度详见《高差观测值及平差成果表》，由表内数值可以计算出广西沿海铁路钦州北至防城港段扩能改造工程QF-Ⅰ标段三等水准测量每千米观测高差偶然中误差为：

M△= 1Δ.Δ[]=±1.6874（mm） 4nL 由以上统计要以得出：三等水准测量所观测的往返测高差不符值满足《国家三、四等水准测量规范》限差要求；水准路线每千米高差偶然中误差满足三等水准水准测量每千米观测高差偶然中误差限差±3mm的要求。测段观测高差满足三等水准观测精度的要求，因此可以进行水准平差计算，平差时测段高差取往返高差平均值。

（2） 水准路线闭合差统计表见表3： 表3 路线闭合差统计表

高差闭合差等级 三 测段起点 BM94 测段终点 （mm） BM154 2.21 （km） 32.455 限差（mm） ±68.36 测段长度高差闭合差由表3数据可以得出：广西沿海铁路钦州北至防城港段扩能改造工程QF-Ⅰ

6

标段水准网所测的附合水准路线闭合差满足《国家三、四等水准测量规范》中三等水准测量高差闭合差限差要求。

（3）水准网平差

三等水准网的数据平差采用科傻(Cosawin)专业平差软件按严密平差方法进行水准网整体平差。经平差后，复测高差与原测高差不符值均符合要求。（见成果表《复测高差与原测高差不符值校检表》）

结论：综上所述，本次水准复测满足三等水准测量精度要求。

九、QF-Ⅰ标段与QF-Ⅱ标段和南防线接处联测

为了保证QF-Ⅰ标段与相邻路线线路顺接，此次钦防线QF-Ⅰ标段与相邻标段与路线进行了平面与高程控制网的联测，联测内容包括：CPⅠ控制网CPⅠ94、CPⅠ96、CPⅠ155（已被破坏）、CPⅠ156；CPⅡ控制网CPⅡ01(南钦线CPⅡ185)、CPⅡ02(南钦线CPⅡ186)、CPⅡ03(南钦线CPⅡ187)、CPⅡ04(南钦线CPⅡ188)、CPⅡ05、CPⅡ35、CPⅡ36；高程控制网BM94、BM96、BM154。联测点的测量结果均与其他标段施工单位的测量成果进行比较（联测成果见《精密控制网联测成果对比表》），经联测，其结果均符合规范及技术交底要求。

十、复测成果提交资料

（1）平面控制网提交复测成果内容

1、CPI控制网平差报告 2、CPI同步环组成及闭合差 3、CPI异步环组成及闭合差 4、CPI控制网基线网图 5、CPI坐标成果表

7

6、CPI坐标成果比较表 7、CPII控制网平差报告 8、CPII同步环组成及闭合差 9、CPII异步环组成及闭合差 10、 CPII控制网基线网图 11、 CPII坐标成果表 12、 CPII坐标成果比较表 13、 GPS接收机校准证书 14、 技术总结

（2）高程控制网提交内容

1、复测高差与原测高差不符值校检表 2、复测高差观测值 3、平差成果表 4、高程成果表

5、电子水准仪检验合格证书 6、技术总结

8