精密工程控制测量汇报材料

1、The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation.演演绎绎诚诚信信之之本本追追求求卓卓越越之之路路The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation铁道第三勘察设计院集团有限公司铁道第三勘察设计院集团有限公司20152015年年1111月月演演绎绎诚诚信信之之本本追追求求卓卓越越之之路路The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation新建铁路北京至沈阳铁路客运专线新

2、建铁路北京至沈阳铁路客运专线 精密工程控制测量汇报精密工程控制测量汇报一、线路概述一、线路概述二、完成工作内容二、完成工作内容三、主要技术依据三、主要技术依据四、采用的仪器设备四、采用的仪器设备五五、坐标系统和高程系统、坐标系统和高程系统六六、测量过程测量过程七、数据处理及精度七、数据处理及精度八八、技术结论及建议、技术结论及建议The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation一、线路概况一、线路概况 新建商丘至合肥至杭州铁路商新建商丘至合肥至杭州铁路商丘至阜阳段位于我国华中、华东丘至阜阳段位于我国华中、华东地区，北

3、起河南省商丘市，沿既地区，北起河南省商丘市，沿既有京九线向南，经安徽省亳州市有京九线向南，经安徽省亳州市、阜阳市，出阜阳后折向东至阜、阜阳市，出阜阳后折向东至阜阳、淮南市界，线路全长阳、淮南市界，线路全长268.04km268.04km。沿线经过河南省商丘。沿线经过河南省商丘市，安徽省亳州市、阜阳市。市，安徽省亳州市、阜阳市。 根据地质专业提供的资料，本根据地质专业提供的资料，本线土层最深冻结深度为线土层最深冻结深度为0.380.38米。米。 The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation二、完成工作内容二、完成工

4、作内容 CPICPI选点、埋石共选点、埋石共7676个，观测个，观测8686个（含联测国家个（含联测国家A A、B B级点级点7 7个，联测郑徐客专控制网点个，联测郑徐客专控制网点3 3个）；个）； CP CP控制点选点、埋石控制点选点、埋石331331个，测量个，测量431431个（含联测个（含联测CPICPI点点7979个，郑徐客专个，郑徐客专CPIICPII点点6 6个，定测控制点个，定测控制点1414个）。个）。 新设深埋水准点新设深埋水准点1616个，普通水准点个，普通水准点258258个；联测国个；联测国家一、二等水准点家一、二等水准点4 4个，郑徐客专高程控制点个，郑徐客专高程控

5、制点1 1个，定测个，定测水准点水准点1919个。个。 水准路线往返长度及联测国家水准点、定测水准点水准路线往返长度及联测国家水准点、定测水准点长度共计长度共计1172.6km1172.6km。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation三、主要技术依据三、主要技术依据1.1. 高速铁路工程测量规范高速铁路工程测量规范（TB10601-2009TB10601-2009）；）；2.2. 客运专线无砟轨道铁路铺设条件评估技术指南客运专线无砟轨道铁路铺设条件评估技术指南（铁（铁建设建设20061582006158号）；

6、号）；3.3. 铁路工程卫星定位测量规范铁路工程卫星定位测量规范（TB10054-2010TB10054-2010）；）；4.4. 国家一、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范(GB12897-2006)(GB12897-2006)。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation四、采用的仪器设备四、采用的仪器设备 平面控制测量使用平面控制测量使用8 8台台Leica Leica 1230 1230 系列双频系列双频GPSGPS接收机和接收机和4 4台台Trimble R8Trimble R8系列双频接收机，仪

7、器系列双频接收机，仪器标称精度均为标称精度均为(5+1(5+1* *1010-6-6D)mmD)mm； 高程控制测量使用高程控制测量使用Trimble Trimble DiNi03DiNi03和和Leica DNA03Leica DNA03数字水准仪，数字水准仪，标称精度标称精度0.3mm/km0.3mm/km，并配备铟瓦合，并配备铟瓦合金标尺。金标尺。 所用仪器均经过国家法定检定部所用仪器均经过国家法定检定部门的年度检定，使用时均在检定有门的年度检定，使用时均在检定有效使用期内。效使用期内。The Third Railway Survey And Design Institute Group

8、 Corporation五、平面与高程系统五、平面与高程系统（一）平面系统（一）平面系统我院在定测设计阶段进行了工程独立坐标系的设计，并在方案鉴修后进行了我院在定测设计阶段进行了工程独立坐标系的设计，并在方案鉴修后进行了调整，投影变形设计精度为调整，投影变形设计精度为1/1000001/100000，满足，满足高速铁路工程测量规范高速铁路工程测量规范要求；要求； 坐标系统采用坐标系统采用20002000国家大地坐标系椭球参数。坐标系统的分界处平面控制点提国家大地坐标系椭球参数。坐标系统的分界处平面控制点提供两套坐标系的成果。商合杭铁路商丘至阜阳段共设计两个工程独立坐标系，在商供两套坐标系的成果

9、。商合杭铁路商丘至阜阳段共设计两个工程独立坐标系，在商丘枢纽范围考虑和郑徐客专衔接，直接利用郑徐客专工程独立坐标系参数丘枢纽范围考虑和郑徐客专衔接，直接利用郑徐客专工程独立坐标系参数工程独立坐标系工程独立坐标系名称名称中央子午线中央子午线 （ ）高程异高程异常取值常取值（m m）投影面投影面大地高大地高（m m）投影变形最投影变形最大值大值（mm/kmmm/km）起讫里程起讫里程郑徐客专商丘枢纽郑徐客专商丘枢纽工程独立坐标系工程独立坐标系1151153030-11-113030-4.8-4.8商丘枢纽商丘枢纽第一工程坐标系第一工程坐标系11511557570 010.0 10.0 -6.72

10、-6.72 JJCK677JJCK677CK230CK230第二工程坐标系第二工程坐标系11611630300 0-10.0 -10.0 -6.64 -6.64 CK224CK224CK258CK258The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation五、平面与高程系统五、平面与高程系统精测网考虑到与地方规划资料衔接以及坐标转换应用，本次精测网考虑到与地方规划资料衔接以及坐标转换应用，本次精测网同时提供精测网同时提供19801980西安坐标系和北京独立坐标系成果，西安坐标系和北京独立坐标系成果，19801980西西安坐

11、标系成果不能作为工程施工和放线引用。安坐标系成果不能作为工程施工和放线引用。（二）高程系统（二）高程系统采用采用19851985国家高程基准。国家高程基准。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程（一）平面控制网总体要求（一）平面控制网总体要求 本次完成的商合杭铁路（商丘至阜阳段）精密控制测量平面控制本次完成的商合杭铁路（商丘至阜阳段）精密控制测量平面控制网包括第一级基础平面控制网（网包括第一级基础平面控制网（CPCP），第二级为线路平面控制网（），第二级为线路平面控制网（CPCP）。

12、）。 CP CP控制点沿线路布设，按控制点沿线路布设，按GPSGPS二等测量，相邻点边长二等测量，相邻点边长4000m4000m，设在距线路中线设在距线路中线50501000m1000m范围内不易被施工破坏、稳定可靠、便于测范围内不易被施工破坏、稳定可靠、便于测量的地方。点对间短边量的地方。点对间短边800m800m且相互通视。且相互通视。 CP CP控制点沿线路布设，按控制点沿线路布设，按GPSGPS三等测量，距线路中线三等测量，距线路中线5050200m200m稳固可靠且不易被施工破坏的范围内，点间距离稳固可靠且不易被施工破坏的范围内，点间距离400400600m600m。The Thir

13、d Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程 商合杭铁路（商丘至阜阳段）商合杭铁路（商丘至阜阳段）GPSGPS控制网网形示意图控制网网形示意图The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation（二）高程控制网（二）高程控制网 高程控制测量依据高程控制测量依据国家一、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范按二等按二等标准施测。标准施测。 水准基点不大于水准基点不大于2km2km布设一个，为便于施工单位施工放样布设一个，为便于施工单

14、位施工放样对高程点的引用，将一般水准点与对高程点的引用，将一般水准点与CPCP、CPCP点共用。沿线路点共用。沿线路15km15km左右在铁路和公路的桥墩上设置一个稳定的深埋水准点。左右在铁路和公路的桥墩上设置一个稳定的深埋水准点。六、测量过程六、测量过程The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程（三）标石埋桩（三）标石埋桩CPICPI、CPIICPII及普通水准点金属标志制作材料上部为不锈钢及普通水准点金属标志制作材料上部为不锈钢，下部采用普通钢筋焊接而成。，下部采用普通钢筋焊接而成。

15、 10mm20mm院铁点制量测三控螺纹钢（铁）不锈钢60mm200mm10mm10mm200mm不锈钢螺纹钢（铁）10mm图6-1图6-2中心标志直径0.5mm(a)(b)The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程 平面控制点平面控制点CPICPI、CPCP均采用现场浇筑混凝土方式进行，桩面均采用现场浇筑混凝土方式进行，桩面低于地面，桩面标记等级和点名。根据地质专业提供的资料，本线低于地面，桩面标记等级和点名。根据地质专业提供的资料，本线土层最深冻结深度为土层最深冻结深度为0.380.3

16、8米，米，CPICPI、CPCP及水准标石埋桩深度全线统及水准标石埋桩深度全线统一为一为1.21.2米。米。 单 位 ： c m 4 9最 大 冻 土 深 度砖3 04 04 020120The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程 桩面采用预制模板进行表面的装饰和标识，并用统一制作的字桩面采用预制模板进行表面的装饰和标识，并用统一制作的字模在桩面印字，字块用红色油漆描红，字块的内容包括点号和模在桩面印字，字块用红色油漆描红，字块的内容包括点号和“商商杭客专杭客专”字样。并将控制点标志预先

17、固定在桩体内。字样。并将控制点标志预先固定在桩体内。 The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程（四）平面外业观测（四）平面外业观测本次精密控制网本次精密控制网CPICPI、CPIICPII均采用双频均采用双频GPSGPS接收机进行接收机进行施测，仪器标称精度不低于施测，仪器标称精度不低于5mm+1ppm5mm+1ppm。平面测量作业的基本。平面测量作业的基本技术要求见下表。技术要求见下表。 级 别项 目二等（CPI）四三（CP）静态测量卫星截止高度角（）1515同时有效观测卫星数44观

18、测时段数212时段长度(min)9060采样间隔(s)1515PDOP或GDOP88The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation六、测量过程六、测量过程（五）高程外业观测（五）高程外业观测高程控制网的观测均按照国家二等水准标准施测。仪器使高程控制网的观测均按照国家二等水准标准施测。仪器使用用Leica DNA03Leica DNA03和天宝和天宝DINI03DINI03精密电子水准仪及配套铟瓦条码精密电子水准仪及配套铟瓦条码水准尺、水准尺、5kg5kg尺垫。水准仪与水准尺在使用前，均检定合格。尺垫。水准仪与水准尺

19、在使用前，均检定合格。三等水准外业测量精度见下表。三等水准外业测量精度见下表。L L L L注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差MW限 差检测已测测段高差之差往返测高差不符值附合路线或环线闭合差三等水准12 6 4 4LLLThe Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定 （一）平面控制网数据处理（一）平面控制网数据处理 CPI CPI和和CPIICPII原始观测文件均转换为标准原始观测文件

20、均转换为标准RINEXRINEX文件，并对点号、天线量高方式、天文件，并对点号、天线量高方式、天线高复核后进行基线解算。线高复核后进行基线解算。 CPICPI、CPIICPII基线统一应用商用软件基线统一应用商用软件LEICA Geo Office LEICA Geo Office CombinedCombined V7.0 V7.0进行解算。网平差采用同济大学测量系的进行解算。网平差采用同济大学测量系的TGPPS Win32TGPPS Win32软件进行计算。软件进行计算。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporat

21、ion七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPI2.CPI级级GPSGPS网网 CPICPI网联测网联测7 7个新设个新设CP0CP0控制点及控制点及1010个国家个国家ABAB级点。级点。 CPI CPI网共取独立基线网共取独立基线332332条，形成重复基线共条，形成重复基线共166166条，重复观测基线较差均满足条，重复观测基线较差均满足 的限差要求。的限差要求。重复基线最大值统计见下表所示：重复基线最大值统计见下表所示： 项目名称项目名称对应基线名对应基线名对应最大值对应最大值限差限差是否合格是否合格重复基线较差（重重复基线较差（重复基线总数复基线总数166166条）条）C

22、PI2107-CPI2104Wx=-0.0348（m）Wxyz=0.0492（m）是CPI2154-CPI2157Wy=0.0504（m）Wxyz=0.0566（m）是CPI2154-CPI2157Wz=0.0476（m）Wxyz=0.0566（m）是CPI2154-CPI2157Ws= 0.0696（m）Wsmax= 0.0981（m）是CPI2107-CPI2104ds= 0.031（m）dsmax=0.0328(m）是The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2

23、.CPI2.CPI级级GPSGPS网网 取独立基线后，共均形成取独立基线后，共均形成5353个独立三、四边形环。独立环闭合差均满足限个独立三、四边形环。独立环闭合差均满足限差要求，详见下图：全网独立闭合环误差统计图。差要求，详见下图：全网独立闭合环误差统计图。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPI2.CPI级级GPSGPS网网CPICPI无约束平差基线向量改正数均小无约束平差基线向量改正数均小于于3 3，改正数最大值统计如下：，改正数最大值统计如下： V

24、x=2.82cm3.84cm Vx=2.82cm3.84cm（CPI2107-CPI2104CPI2107-CPI2104）；）； Vy=2.6 cm4.00cm Vy=2.6 cm4.00cm（CPI2154-CPI2157CPI2154-CPI2157）；）； Vz=-2.85cm4.00cm Vz=-2.85cm4.00cm（CPI2154-CPI2157CPI2154-CPI2157）。）。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定 CPI控制网以国家A、B级

25、控制点和郑徐客专精测网点（1441、1696、1701、1708、1714、1717、R288、CPI067-3、CPI069B、CPII989）的成果坐标进行约束平差计算。 CPI网起算前，对所有起算点进行了兼容性检查，兼容性见表序号序号起点起点终点终点坐标反算距离坐标反算距离平差距离平差距离边长相对精度边长相对精度规范限差精度规范限差精度是否满足精是否满足精度要求度要求1 1CPI067-3CPI069B4981.95744981.96291/8999631/250000是2 2CPI069BSMD0203714.09513714.08981/6992921/250000是3 3SMD02

26、0144128419.486928419.52011/8552481/250000是4 41441169639873.495139873.56451/5740731/5740731/250000是5 51696170128885.371028885.41261/6953241/250000是6 61701170839983.827439983.79691/13109861/250000是7 71708171436609.017136609.07361/6477641/250000是8 81714171750805.114650805.13211/29046281/250000是9 91717R

27、28829298.746329298.73801/35543221/250000是The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定CPICPI控制网约束平差后，各项精度统计如下：控制网约束平差后，各项精度统计如下： 基线边方向中误差最大的基线边为基线边方向中误差最大的基线边为CPI5005-CPI5004CPI5005-CPI5004，MT=0.3MT=0.3小于小于限差限差1.31.3；基线边相对中误差最大的基线边为；基线边相对中误差最大的基线边为CPI5005-CPI5

28、004CPI5005-CPI5004，相对中，相对中误差为误差为1/4757491/475749，小于限差，小于限差1/1800001/180000。项目名称项目名称对应点名对应点名对应最大值对应最大值限差限差是否合是否合格格约束平差基线向量改正数与同约束平差基线向量改正数与同名基线无约束平差基线向量改名基线无约束平差基线向量改正数较差正数较差1717-CPI204DVX=-1.56(cm)VXYZ=8.12(cm)是CPI2105-CPI2102DVY=0.91 (cm)VXYZ =2.27(cm)是1708-CPI2128DVZ=1.98 (cm)VXYZ =3.08(cm)是相邻点的相对

29、点位中误差相邻点的相对点位中误差CPI5005-CPI5003Mij= 10.00mmMij =10mm是基线边方向中误差基线边方向中误差CPI5005-CPI5004Mt=0.3Mt=1.3是最弱边相对中误差最弱边相对中误差CPI5005-CPI5004Ms/S=1/4757491/180000是The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPII2.CPII级级GPSGPS网网 数据处理方法及要求与数据处理方法及要求与CPCP基本相同，基线解算、重复基线、同步环

30、、基本相同，基线解算、重复基线、同步环、独立环检验合格后，以独立环检验合格后，以CPCP为起算点进行平差计算。为起算点进行平差计算。 数据预处理后基线质量不符合要求或环闭合差超限的均进行了补测，最数据预处理后基线质量不符合要求或环闭合差超限的均进行了补测，最终重复基线及环闭合差成果均满足要求。重复基线检验。终重复基线及环闭合差成果均满足要求。重复基线检验。CPCP网共形成重网共形成重复基线共复基线共6666条，重复观测基线较差均限差要求。条，重复观测基线较差均限差要求。 重复基线检核统计如下图所示重复基线检核统计如下图所示: The Third Railway Survey And Desig

31、n Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPII2.CPII级级GPSGPS网网 数据预处理后对基线质量不符合要求或环闭合差超限的段落均进行了补测，数据预处理后对基线质量不符合要求或环闭合差超限的段落均进行了补测， 基线解算、独立环检验合格后，以基线解算、独立环检验合格后，以CPICPI为起算点进行三维约束平差计算。为起算点进行三维约束平差计算。独立闭合环误差统计如下图所示独立闭合环误差统计如下图所示:The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七

32、、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPII2.CPII级级GPSGPS网网 全部重复基线及异步环满足要求后，采用同济大学测量系的全部重复基线及异步环满足要求后，采用同济大学测量系的TGPPS Win32TGPPS Win32软件进行整网平差计算。首先在软件进行整网平差计算。首先在WGS84WGS84坐标系中进行无约束平差，对单位权中误坐标系中进行无约束平差，对单位权中误差、观测值改正数进行统计分析，检查差、观测值改正数进行统计分析，检查GPSGPS基线向量是否有粗差和明显的系统误基线向量是否有粗差和明显的系统误差，剔除有粗差和明显的系统误差后，符合基线向量改正数差，剔除有粗差和明显

33、的系统误差后，符合基线向量改正数限差限差。本网本网CPCP控制网控制网无约束平差基线向量改正数统计如下图所示无约束平差基线向量改正数统计如下图所示：The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPII2.CPII级级GPSGPS网网 平面GPS测量的精度指标符合下表的规定。控制网级别基线边方向中误差相邻点的相对中误差(mm)最弱边相对中误差CP1.781/100000The Third Railway Survey And Design Institute Grou

34、p Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定2.CPII2.CPII级级GPSGPS网网 CP控制网以CPI成果坐标进行约束平差计算。 CP控制网约束平差后，各项精度统计如下： 约束平差基线向量改正数与同名基线无约束平差基线向量改正数较差： 在X方向差值的最大值为9mm（CP1068-CPI1010），小于限差10.1mm； 在Y方向差值的最大值为9.8mm（CP1010-CP1011），小于限差10.1mm； 在Z方向差值的最大值为6.4mm（CP1035-CP1032），小于限差10.2mm。 基线边方向中误差最大的基线边为CP1007-CP1008，MT=1.6

35、3MT=1.63小于限差小于限差1.71.7；基线边相对中误差最大的基线边为CP1007-CP1008，相对中误差为1/ 1131011/ 113101，小于限差，小于限差1/1000001/100000，相邻点相对点位中误差最大值为最大值为7.39mm7.39mm，小于限差，小于限差8mm8mm。以上结果表明测量成果精度可靠有效，约束平差结果满足规范要求。The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation七、数据处理及精度评定七、数据处理及精度评定（二）高程控制网（二）高程控制网各测段往返测不符值满足二等水准测量要求后，对全线联各测段往返测不符值满足二等水准测量要求后，对全线联测国家水准点的稳定性和兼容性进行检核后，确定起算点，采测国家水准点的稳定性和兼容性进行检核后，确定起算点，采用武汉大学科傻用武汉大学科傻5.05.0平差软件，得到全线水准点成果，测段往平差软件，得到全线水准点成果，测段往返测高差不符值