1、青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书工程编号：C2015-2639青岛市勘察测绘研究院二一五年十二月青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书批准：审核：校核：编写：青岛市勘察测绘研究院二 一五年十二月青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 i目 录1. 概述 .11.1 项目概况 .11.2 测区概况 .21.3 技术思路 .31.4 工作量 .32. 技术依据 .42.1 技术依据 .42.2 基准选取 .52.3 高斯投影变形及高程归化分析 .52.4 技术指标 .63. 已有资料的分析 .63.1 平面控制资料 .
2、63.2 高程控制资料 .83.3 地形图资料 .84.卫星定位控制网 84.1 控制网布设原则 .94.2 选点埋石及记录 .94.3 观测 114.4 数据处理 124.4.1 基线解算 .124.4.2 质量检核 .124.4.3 重测与补测 .134.4.4 网平差 .144.5 GPS 控制网数据检测 155. 精密导线网 165.1 导线网布设原则 165.2 选点埋石及记录 165.3 仪器的选用与检校 175.3.1 全站仪选用 17青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 ii5.3.2 仪器检验 175.4 精密导线网观测 185.4.1
3、 水平角观测 185.4.2 距离测量 .185.5 观测成果的记录 195.6 精密导线网数据处理 196. 高程控制网 206.1 水准网布设 216.2 选点埋石 226.3 观测 226.4 数据处理 237. 质量控制 258. 进度安排 259. 资源投入 2510安全生产 .2611. 成果资料提交 .2612. 控制网的复（补）测与稳定性分析建议 .27附录一 标志结构图 28附录二 点之记样板 32附录三 卫星定位外业观测手簿 35附录四 控制网图 36青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 11. 概述1.1 项目概况青岛市红岛-胶南城
4、际轨道交通 工程（以下简称 R3 线）是黄岛新区首条轨道交通线路，总体呈东北-西南走向，全长 70.27km，设车站 21 座。其中地下站 8 座，高架站 13座，全线设两段一场，预留延伸至日照市条件。线路起于青岛经济技术开发区嘉陵江路站，连接青岛经济技术开发区、灵山湾影视文化产业区、新区核心区，古镇口军民融合创新示范园、董家口经济区，止于董家口火车站，构筑起新区发展的“大动脉” 。R3 线起于开发区嘉陵江路站，依次沿嘉陵江路-井冈山路-滨海大道-泰山路-上海路-上海西二路-滨海大道-港城规划的贡北路及产业一路敷设，终于董家口火车站。线路全长 70.27km，其中地下线 18.21km，高架线
5、 47.96km，地面线 4.1km(含敞口段0.3km)。全线设一段两场，分别为大珠山车辆段与综合基地、灵山卫停车场和董家口停车场。开闭所（在灵山卫站、世纪大道站及董家口火车站设开闭所）3 座。图 1-1 R3 线北段线路图R3 线项目分两期建设，一期为井冈山路站（含）大珠山站（含） ，线路全长28.9km；二期为为南北两段，北段为嘉陵江路站井冈山路站（不含） ，长 2.46km，南段青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 2为大珠山站（不含）董家口火车站，长 38.91km。图 1-2 R3 线南段线路图R3 线将与地铁 1 号线、6 号线和胶州湾环线
6、 R2 线换乘，实现与轨道交通线网紧密衔接，对引领黄岛新区城市空间发展，全面支持黄岛新区建设，具有巨大的支撑性作用。R3 线二期工程属大型综合性工程，为满足工程设计、施工要求，确保轨道交通线路顺利贯通，需布设地面控制网，为整个工程施工提供可靠的测量基准。1.2 测区概况R3 线二期线路长约 41.4km，位于黄岛新区，呈东北-西南走向，测区跨度大，地质情况复杂。线路沿线车流量大，对外业测量有较大影响。北段建筑物密集、车流量大，南段大部分线路穿越林地、田地，给选点、布网工作带来了一定的困难。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 3R3 线二期最东端位于井冈
7、山路站附近，距离 120 中央子午线约 16.3 公里；最西端位于董家口车辆段，距离 120 中央子午线约 27.2 公里。R3 线二期测区范围：东经 1194212012，北纬 35403559。1.3 技术思路R3 线二期工程控制网包括平面控制网和高程控制网两部分，是确保轨道交通工程顺利开展的基础性工作，采用 GNSS 测量、精密导线测量和水准测量等手段进行。平面控制网分两个等级布设，即城市轨道交通工程测量规范 （GB50308-2008）中一等网和二等网，一等为卫星定位控制网，二等为精密导线网。因工程工期长、跨度大、施工路线长，本设计控制网不仅应满足地铁 R3 线二期工程建设的需要，同时
8、应兼顾 R3线一期、1 号线等工程及总体规划后续各期线路建设的需要，为保证后续地铁工程控制网的一致性，卫星定位控制网起算点采用稳定的青岛市连续运行基准站系统（QDCORS）基准站点。高程控制网，本工程水准线路长度约为 83.9 公里，按照国家二等水准进行施测，并以沿线的二等以上水准点作为起算点，并联测沿线已有的高等级水准点。本工程控制网以设计提供的车站等平面位置作为布网依据。1.4 工作量R3 线二期全长 41.4 公里，在青岛城市坐标系控制网基础上，建立满足 R3 线二期工程平面贯通要求的平面控制网；同时，在国家水准控制网的基础上，建立满足地铁施工高程贯通要求的高程控制网。具体工作内容见表
9、1-1 和表 1-2。表 1-1 R3 线二期北段控制网工作内容 项目内容 数量 备 注点位选埋 21 点其中新选 7 个点，与 1 号线重合8 个点，与 R3 线一期重合 2 个点，联测城市高等级控制点 1 个，联测 QDCORS 基准站点 3 个。GPS 观测 21 点一等卫星定位控制网数据处理 21 点点位选埋 21 个 其中新选 17 个，与 R3 线一期重合 3 个点，与 1 号线重合 1 个点导线观测 9km平面控制网二等精密导线网数据处理 9km青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 4点位选埋 35 个其中联测已有高等级水准点 3 个，新布
10、设水准点 5 个,重合导线点17 个，重合 1 号线水准点 3 个，重合 R3 线一期水准点 3 个，重合卫星定位控制点 4 个水准观测 21.5km高程控制网一等水准网数据处理 21.5km精密测距边检测 3 条表 1-2 R3 线二期南段控制网工作内容 项目内容 数量 备 注点位选埋 64 点其中新选 53 个点，与 R3 线一期重合 4 个点，联测城市高等级控制点 5 个，联测 QDCORS 基准站点2 个。GPS 观测 64 点一等卫星定位控制网数据处理 64 点点位选埋 168 个 其中新选 161 个，与 R3 线一期重合 7 个点导线观测 51km平面控制网二等精密导线网数据处理
11、 51km点位选埋 186 个其中联测已有高等级水准点 4 个，新布设水准点 10 个，重合导线点161 个，重合 R3 线一期水准点 7个，重合卫星定位控制点 7 个。水准观测 62.4km高程控制网一等水准网数据处理 62.4km精密测距边检测 7 条2. 技术依据2.1 技术依据1） 城市轨道交通工程测量规范 （GB 503082008） ；2） 全球定位系统（GPS）测量规范 （GB/T 18314-2009） ；3） 国家一、二等水准测量规范 （GB/T 12897-2006） ；4） 测绘成果质量检查与验收 （GB/T 24356-2009） ；青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程
12、控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 55)平面控制测量成果质量检验技术规程 （CH/T 1022-2010） ；6） 高程控制测量成果质量检验技术规程 （CH/T 1021-2010） ；7） 青岛地铁工程测量管理办法 。8）本项目的技术设计书；9）该项目的设计图。2.2 基准选取青岛城市坐标系： 1980 西安坐标系参考椭球中央子午线东经 120高斯投影面高程 0m高程基准： 1985 国家高程基准2.3 高斯投影变形及高程归化分析R3 线二期最东端位于香江路至井岗山路区间，距离 120 中央子午线约 16.3 公里；最西端位于董家口车辆段，距离 120 中央子午线约 27 公里。高斯
13、投影变形最大处位于董家口车辆段，每千米高斯投影变形值为： 22S0701.096315YDmR设计轨顶最大值位于大珠山站至古镇口站区间，高程约为 65 米，设计轨顶最小值位于港城 CBD 站附近，高程约为 16 米，测区高程异常约为 8 米，则设计轨顶大地高最大值约为 73 米，最小值约为 24 米，线路加权平均正常高约为 24 米，大地高约为 32 米，与青岛市投影面高程 0 米的高差影响每千米为：H00321-.05-.67PmDmR满足规范不大于 5mm/km 的变形要求。高斯投影变形和高程归化影响最大处位于董家口车辆段，该处距离 120 中央子午线27 千米，设计轨顶大地高为 52 米
14、，每千米边长改正值为：2 2SH0 705=+()1()0.8631763PmHYD cmR满足规范不大于 25mm/km 的变形要求。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 62.4 技术指标表 2-2 卫星定位控制网主要技术指标 平均边长（km）最弱点的点位中误差（mm）相邻点的相对点位中误差（mm）最弱边的相对中误差与现有城市控制点的坐标较差（mm）不同线路控制网重合点坐标较差（mm）2 12 10 1/100000 50 25表 2-3 精密导线网主要技术要求 水平角测回数边长测回数平均边长（m）闭合环或附合导线总长度（km）每边测距中误差（mm）
15、测距相对中误差测角中误差（） 级全站仪级全站仪、级全站仪方位角闭合差（）全长相对闭合差相邻点的相对点位中误差（mm）350 34 4 1/60000 2.5 4 6 往返测距各 2 测回 n51/35000 8注：1 n 为导线的角度个数，一般不超过 12；2 附合导线路线超长时，宜布设结点导线网，结点间角度个数不超过 8 个。表 2-4 水准网测量的主要技术要求 观测次数每千米高差中数中误差（mm）水准测量等级 偶然中误差 M全中误差 w附合水准路线平均长 度（km） 水准仪等 级 水准尺 与已知点联测 附合或 环线 往返较差、附合或环线闭合差 (mm)地铁一等国家二等 1 2 3545 D
16、S1铟瓦尺或条码尺往返各一次往返各一次 L4地铁二等 2 4 24 DS1 铟瓦尺或 条码尺 往返各 一次 往返各 一次 8注：1 L 为往返测段，附合或环线的水准路线长度（以 km 计） ；2 采用数字水准仪测量的技术要求和同等级的光学水准仪测量技术要求相同。3. 已有资料的分析3.1 平面控制资料地铁工程前期的设计和图纸测绘成果均采用青岛城市坐标系统，因此平面控制网采用青岛城市坐标系统，起算点采用 QDCORS 的基准站点和已有城市高等级控制点。QDCORS基准站分布情况如图 3-1。青岛市连续运行基准站系统(QDCORS)，从 2006 年起运行，是青岛市乃至山东省建立的第一个高标准、高
17、精度、多功能的 GPS 综合服务系统，是维持青岛市坐标系统的重要手段。系统经过了由院士组成的专家委员会的科技鉴定，经长期运行验证，稳定可靠，广泛应用于勘察、测绘、规划和土地管理等 多个行业。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 7QDCORS 与 IGS 跟踪站和青岛城市坐标系最高等级的控制点均进行了统一联测，各点兼容性良好，各站点既具有青岛城市坐标系的坐标，又具有高精度的 WGS-84 坐标系的坐标，利用基准站点作为平面控制网的起算点，可同时提供地心坐标系和城市坐标系的起算数据，还可保证各期控制网的起算数据的一致性和稳定性。青岛海湾大桥和海底隧道的施工
18、建设以及已建地铁线路采用的基准也是青岛市连续运行基准站系统(QDCORS)。图 31 QDCORS 基准站站址分布图2006 全省布设的 C 级、D 级网以及我院于 2015 年在黄岛地区布设的 C 级、D 级、E青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 8级网控制点均匀的分布于黄岛区，经过前期踏勘，沿线丁家寨（HXC19） 、下村（D240） 、王家台后东（HXD57） 、砖瓦厂（C097） 、井戈庄（D245）等点位保存完好，以上控制点可作为本工程卫星定位控制网联测的城市高等级控制点。根据 R3 线二期线路的规划方案，并结合 QDCORS 基准站站址分布
19、情况，北段拟用小港、红石崖和胶南共 3 个 CORS 站作为地铁卫星定位控制网的起算点，南段拟用胶南站、藏南站两个 CORS 站以及已有城市高等级控制点井戈庄、王家台后东共 4 个点作为卫星定位控制网的起算点。3.2 高程控制资料R3 线二期北段测区有高等级水准点崖像 07、崖像 10、崖像 18，均有一等水准成果，可作为北段高程控制网的起算点，测区另有 1 号线及 R3 线一期若干个水准点可作为本工程的水准联测点。南段测区有高等级水准点胶日 11、马栏（C095） 、大场镇（D244） 、井戈庄（D245）,均有二等水准成果，可作为南段高程控制网的起算点。3.3 地形图资料测区有 2010
20、年版 1：5000 地形图，2014 年修侧的线路沿线 1：500 地形图，可作为项目设计、选点、工作调度用图。4.卫星定位控制网卫星定位控制网沿 R3 线二期线路布设，采用边连接形式构网，布设时根据线路延伸和与其他线路交叉状况，兼顾已建的 1 号线、R3 线一期工程及后续地铁建设，在线路延伸和交叉地段，各期之间须布设 2 个以上的控制点，作为重合点。卫星定位控制网采用卫星定位技术，并联测 QDCORS 基准站点和城市已有高等级控制点，北段拟用小港、红石崖和胶南共 3 个 CORS 站作为地铁卫星定位控制网的起算点，南段拟用胶南站、藏南站两个 CORS 站以及已有城市高等级控制点井戈庄、王家台
21、后东共 4 个点作为卫星定位控制网的起算点。R3 线二期北段卫星定位控制网共由 21 个点组成，其中新选 7 个点，与 1 号线重合 8个点，与 R3 线一期重合 2 个点，联测城市高等级控制点 1 个，联测 QDCORS 基准站点 3个。南段卫星定位控制网共由 64 个点组成，其中新选 53 个点，与 R3 线一期重合 4 个点，联测城市高等级控制点 5 个，联测 QDCORS 基准站点 2 个。网图参见附录四。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 9R3 线二期卫星定位控制点选点情况见表 4-1 和 4-2。表 4-1 R3 线二期北段卫星定位控制点
22、统计表 点位说明 点号新选点 GPSR3039GPSR3045与 1 号线重合点 GPS073GPS078、GPS081、GPS082与 R3 线一期重合点 GPSR3001、GPSR3002联测的城市高等级控制点 南洋学校（4044）联测的 QDCORS 站点 小港、胶南、红石崖表 4-2 R3 线二期南段卫星定位控制点统计表 点位说明 点号新选点 GPSR3046GPSR3098与 R3 线一期重合点 GPSR3035GPSR3038联测的城市高等级控制点丁家寨（HXC19） 、下村（D240） 、王家台后东（HXD57）砖瓦厂（C097） 、井戈庄（D245）联测的 QDCORS 站点
23、胶南、藏南4.1 控制网布设原则布设原则如下：1）本次布网以 R3 线二期工程为主，同时兼顾已建地铁线路和后续各期项目；2）控制网内应重合 35 个现有城市一、二等控制点，控制点应均匀分布；不同线路交叉有联络线处或同一线路前后期工程衔接处应有 2 个以上的重合点；3）控制网应沿线路两侧布设，控制点宜布设在隧道出入口或车站附近，车辆段附近应布设 35 个控制点，其中用于施工方位传递的控制点和 2 个以上控制点通视；4）控制网非同步独立观测时，必须构成闭合环或附合线路每个闭合环或附合线路中的边数不应大于 6 条；5）在有条件的情况下，每 2 个车站之间宜有直接观测的 GPS 边，靠近线路附近的GP
24、S 点宜有 2 个后视方向。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 104.2 选点埋石及记录选点原则1）控制点间应有两个以上的通视方向；2）当利用已有城市控制点时，应检查该点的稳定性及完好性；3）控制点应选在利于长久保存、施测方便和施工变形影响范围以外的地方；4）建筑上的控制点应选在便于联测的楼顶承重结构上；5）控制点的附近不应有大面积的水域或对电磁波反射（或吸引）强烈的物体；6）控制点与无线电发射装置的间距应大于 200m，与高压输电线的间距大于 50m；埋石要求考虑到线路东西跨度非常广、高差大，全线地质、地貌情况极其复杂。因此卫星定位控制网的点位主要
25、选在路面、山顶岩石及楼顶。1）由于测区部分建筑物密集，通视困难，卫星定位控制网的部分点位选在楼顶上，建成混凝土观测墩。在楼顶埋设 GPS 点，采用“T”型不锈钢，规格为顶部圆头 15 mm，轴体 10mm，长 100mm，不锈钢标志顶部刻 0.5mm 的十字。采用屋顶现场浇筑，刮去屋顶防水层，打毛后，打入 6-9 颗钢钉，浇注成规格为顶面 20cm20cm，底面30cm30cm，高 15cm 的标石（见附录一图 1） ，标石凝固稳定后，取掉模具，做好屋顶防水等善后工作。埋石时应与建筑物所属单位协商，不可使后期观测受阻，有条件时可办理委托保管。2）部分楼顶点为防止破坏结构，建在女儿墙上，建成带有
26、强制对中标志的观测墩。刮去表面的风化层，打入钢钉，钢筋插入房屋承重墙，观测墩浇注成规格为 200 mm200 mm400 mm（见附录一图 2） 。3）部分开阔地带可布设地面控制点，必须埋设在坚实稳定的地基上。对基础不稳固的点位，进行基础处理时，需打入钢桩浇筑混凝土，打桩规格和深度视各点地质条件而定，一般应打到能保证点位稳定的地层，并在顶部加盖（见附录一图 3） 。在满足 GPS 观测要求的同时，便于水准高程联测，并可长期保存和利用。4）对基础稳固（如山顶独立岩石等）的部分开阔地带，应挖去岩石面的土层，并除去风化层 200-300mm，然后直接打入钢桩，标心的规格同上（见附录一图 4） 。选点
27、埋石的记录1）点名新选卫星定位控制网控制点名选取：R3 线二期新选点由 GPSR3 和三位数字两部分组青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 11成，后三位数字为依次排序号。卫星定位控制点点名为 GPSR3039GPSR3098。2）概略坐标控制点概略坐标采用手持 GPS 接收机野外采集，精度取至 0.1 秒。采集坐标时最少观测 5 分钟以上（确保数据准确） 。3）选点埋石结束后，现场绘制点之记。内业使用 MicroStation 软件绘制电子版点之记，具体格式见附录二。4.3 观测卫星定位控制网观测采用静态作业模式，拟采用 6 台 Leica GS14
28、双频接收机进行观测，该接收机的标称精度为 3mm+0.3ppm。作业前应对卫星接收机和天线等设备进行常规检查，检查内容包括：仪器检定结果，电池容量、光学对中器和接收机内存容量等。根据接收机数量、控制网设计图形以及交通情况编制作业计划，观测中可根据实际情况进行必要的调整。为提高解算精度，北段用小港、红石崖以及胶南等 3 个起算点与该工程卫星控制网中的若干个控制点进行长时间观测，南段用胶南、藏南、井戈庄以及王家台后东等 4 个起算点与该工程卫星控制网中的若干个控制点进行长时间观测。观测执行的主要技术参数参照规范城市轨道交通工程测量规范 ，具体见表 4-3 和4-4。表 4-3 GPS 骨架网测量作
29、业基本技术参数要求 接收机类型 双频接收机标称精度 3mm+0.3ppm卫星高度角（） 15有效观测卫星数（颗） 4平均重复设站数（次） 2有效时段长度（min） 240数据采样间隔（s） 15点位几何图形强度因子（PDOP） 6表 4-4 卫星定位控制网测量作业基本技术参数要求 接收机类型 双频接收机标称精度 3mm+0.3ppm青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 12卫星高度角（） 15有效观测卫星数（颗） 4平均重复设站数（次） 2有效时段长度（min） 90数据采样间隔（s） 5点位几何图形强度因子（PDOP） 6外业观测应满足下列要求：1）天
30、线安置的对中误差不应大于 1mm；天线高量取应精确至 1mm，在 120 方向三次量取，较差不大于 2mm 取中数使用；2）观测作业应严格按调度表进行，保证同步观测同一组卫星。不得中间关机，改变天线位置或观测参数及进行其它调试等观测中。应避免在接收机近旁使用无线电通讯工具；3）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并应防止仪器受震动和被移动，防止人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号；4）作业同时应填好观测手簿，见附录三。包括控制点点名、接收机序列号、仪器高、天线类型、开关机时间等相关的测站信息，不得缺项；5）观测过程中，如发生意外情况应及时和工程负责人联系，听从工程负责人指示和安排；6）每日观测结束
31、后，应及时将存储介质上的数据进行拷贝，确保数据的安全，并采用 TEQC 软件进行数据质量检查。4.4 数据处理GPS 数据处理，基线处理主要采用徕卡的 LGO 软件，长基线采用 GAMIT，网平差利用武汉大学开发的科傻 GPS 数据处理软件包。4.4.1 基线解算下载同期 QDCORS 基准站的观测数据，可将基准站的精确 WGS-84 坐标作为控制网基线解算的起算值。基线的解算以同步时段为单位进行，每个时段求解时，可采用单基线模式解算，也可以只选择独立基线按多基线模式统一解算。对于小于 8km 的短基线必须采用双差相位观测值和双差固定解；对于大于 8km30km 长基线可在双差固定解和双差浮点
32、解中选择最优结果。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 134.4.2 质量检核同一时段观测值的数据剔除率宜小于 10%。GPS 控制测量外业观测的全部数据应经同步环、异步环及复测基线检核，并应满足下列要求：（1）同步环各坐标分量闭合差及环线全长闭合差，应满足下列各式要求： XW5nYZ5n2ZY2XW53n式中 同步环中基线边的个数n同步环环线全长闭合差（mm）W基线测量中误差，单位为毫米（mm）（2）异步环闭合符合下式的规定： nW2XYZ2ZY2XnW3式中 异步环中基线边的个数n基线测量中误差，单位为毫米（mm）（3）复测基线较差不超过下式规定
33、2d式中 基线测量中误差，单位为毫米（mm）4.4.3 重测与补测因超限或其它原因剔除基线后，一个点青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 14不能与两条合格的独立基线相连接，应进行补测或重测。因点位信号接收条件差，经重测仍达不到精度要求时，应及时上报改变点位进行补测。a) 未按施测方案要求，外业缺测、漏测，或数据处理后，观测数据不满足规范要求时，有关成果应及时补测；b) 允许舍弃在复测基线边长较差、同步环闭合差、独立环或附合路线闭合差检验中超限的基线，而不必进行该基线或与该基线有关的同步图形的重测，但应保证舍弃基线后的独立环所含基线数满足要求，否则，应重
34、测该基线有关的同步图形；c) 对需补测或重测观测时段或基线，要具体分析原因尽量安排一起进行同步观测；d) 补测或重测的分析应写入数据处理报告。4.4.4 网平差网平差解算采用武汉大学开发的科傻软件，北段拟用小港、红石崖和胶南共 3 个CORS 站作为地铁卫星定位控制网的起算点，南段拟用胶南站、藏南站两个 CORS 站以及已有城市高等级控制点井戈庄、王家台后东共 4 个点作为卫星定位控制网的起算点，选取合格独立基线进行平差计算。1）三维无约束平差应将全部独立基线构成闭合图形，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，北段拟用小港站的 WGS-84 系的三维坐标作为起算数据，南段拟用臧南站的
35、 WGS-84系的三维坐标作为起算数据，在 WGS-84 坐标系中进行三维无约束平差，并提供 WGS-84的三维坐标、观测值的总改正数、基线边长以及点位和边长的精度信息。基线向量改正数的绝对值应满足下列各式的要求：vx 3vy 3vz 3式中 基线测量中误差，单位为毫米（mm）2）二维约束平差平差前，在青岛城市坐标系下，对起算点进行兼容性检查分析。分别用其中的若干个已知点计算其余点，将计算值和已知值进行比较，如果坐标分量互差不大于 2.5cm，说明已知点间的兼容性良好，可以作为起算点，如果坐标分量互差大于 2.5cm，则剔除该点。将兼容性良好的点作为起算基准，计算出控制网点的青岛城市坐标系坐标
36、成果，并将其作为地面施工测量的控制点成果使用。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 15约束平差后，输出成果包括各点位的坐标、基线向量改正数、基线边长和方位角、边长和方位的精度信息等。根据平差成果对 GPS 网观测质量作综合评定，写出技术总结报告。基线向量的改正数与同名基线无约束平差相应改正数的较差应满足下列各式要求：dvx 2dvy 2dvz 2式中 基线测量中误差，单位为毫米（mm）4.5 GPS 控制网数据检测在首级平面控制网的布设中，为了提高网的整体可靠性和精度，满足设计要求，拟在网中均匀施测 10 条精密测距边用来检核 GPS 测量的外部符合精
37、度。精密测距边测量采用 Leica TS30 全站仪进行对向观测，测距边经过温度、气压和加、乘常数改正后，成果取中数采用。操作要求如下：1）距离测量每段施测 4 测回，每测回 4 个读数，记录气象观测元素。边长测量中执行的限差：一测回读数间互差： 610Dba测回间互差为： )(2同一水平面上往返测或光段间互差： )10(26Dba上式中的 、 分别为加常数和乘常数， 为边长。ab按各边往返测距离之差 计算的平距测距中误差按下式计算：d式中 为边长数。nm2n2）观测边长经过气象条件改正、仪器加常乘常改正后为测线边长，计算使用的气象元素为测线端点采样。边长测量的归算以一次测量为基准，实测的斜距
38、改化到观测点间距离归算公式如下： sin2)sin(22 ddDiv测线边长两观测点间距离青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 16测距同时测得的垂直角反光棱镜高，v仪器高。i仪器高、棱镜高采用钢尺量测，读数至毫米。3）在边长测量同时观测垂直角 4 测回（对向观测） ，测量中执行的观测限差：测回内指标差互差（秒）5，若超限本测回舍去；相邻两测回间同一标志垂直角之差（秒）5。5. 精密导线网精密导线网为卫星定位控制网的补充，沿线路方向以附合导线或结点网方式布设，以卫星定位控制点作为起算点。R3 线二期北段精密导线网全长约 9 公里，共 21 个控制点，其中
39、新选点位 17 个，与R3 线一期重合 3 个，与 1 号线重合 1 个点。南段精密导线网 51 公里，共有 168 个控制点，其中新选 161 个，与 R3 线一期重合 7 个。R3 线二期精密导线点选点情况见表 5-1 和表 5-2.表 5-1 R3 线二期北段精密导线点选点统计表 点位说明 点号新选点 JDR3109JDR3125与 R3 线一期重合点 JDR3001JDR3003与 1 号线重合点 JD1014表 5-2 R3 线二期南段精密导线点选点统计表 点位说明 点号新选点 JDR3126JDR3286与 R3 线一期重合点 JDR3102JDR31085.1 导线网布设原则1）
40、精密导线网应沿线路方向布设，布设成附合导线或结点导线网的形式，起闭于卫星定位控制点；2）附合导线的边数宜少于 12 个，相邻边的短边不宜小于长边的 1/2，个别短边的边长不应小于 100m。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 175.2 选点埋石及记录精密导线点的选点应符合下列要求：1）导线点的位置应选在施工变形影响范围以外稳定的地方，并应避开地下构筑物、地下管线等；2）相邻导线点间以及导线点与其相连的卫星定位点之间的垂直角不应大于 30，视线离障碍物的距离不应小于 1.5m，避免旁折光的影响；3）在线路交叉及前、后工期工程衔接的地方应布设适量的共用导
41、线点；4）充分利用现有城市控制点标石。埋石要求如下： 1）地面点采用暗埋标志，埋深 0.81.0m，标志盖与地面持平；2）在沥青路面、砼路面和铺装的人行道埋设铁盖标志；3）标心采用 2cm 的不锈钢棒，圆头，中间刻 0.5mm 的十字，具体结构和外形见附录一图 5；4）地面为岩体或混凝土，凿孔将标志直接埋入，其标志头的类型和大小应与埋设图中的标志头相同；5）屋顶点标志，按传统设立方法，采用混凝土浇注，标心规格同上。选点埋石的记录要求如下：1）点名地铁精密导线网控制点命名规则：R3 线二期采用 JDR3（代表 R3 线精密导线点）和三位数字两部分组成，后三位数字为依次排序号。2）概略坐标控制点概
42、略坐标采用手持 GPS 接收机野外采集，精度取至 0.1 秒。采集坐标时最少观测 5 分钟以上（确保数据准确） 。3）选点埋石结束后，现场绘制点之记。内业使用 Microstation 软件绘制电子版点之记，具体格式见附录二。5.3 仪器的选用与检校5.3.1 全站仪选用采用徕卡级全站仪 TS30 进行作业，标称精度为：测角精度 0.5，测距精度0.6mm+1ppm。青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 185.3.2 仪器检验1）全站仪、基座及棱镜在观测前、观测中及观测后应按规定要求作全面检验。2）在观测期间要注意对全站仪及其配套设备进行保护，若对仪器
43、某一部件的质量有怀疑时，应随时进行相应项目的检验。5.4 精密导线网观测精密导线测量的主要技术要求应符合规范城市轨道交通工程测量规范中相关规定，即表 2-2 中的规定，导线测量前应对仪器进行常规检查与校正，同时记录检校结果。5.4.1 水平角观测1) 水平角观测注意事项a) 水平角观测均应在通视良好、成像清晰稳定时进行，晴天的日出、日落和中午前后，如果成像模糊或跳动剧烈时，不应进行观测。b) 水平角观测遇到长、短边需要调焦时，应采用盘左长边调焦，盘右长边不调焦，盘右短边调焦，盘左短边不调焦的观测顺序进行观测。c) 相邻点之间的视线距离障碍物的距离不受旁折光影响。2) 水平角观测技术要求a) 精
44、 密 导 线 点 上 只 有 两 个 方 向 时 ， 宜 按 左 、 右 角 观 测 ， 左 、 右 角 平 均 值 之 和 与360的 较 差 应 小 于 4 。 在 总 测 回 数 中 应 以 奇 数 测 回 和 偶 数 测 回 （ 各 为 总 测 回 数 的 一半 ）分 别 观 测 导 线 前 进 方 向 左 角 和 右 角 。b) 在附合精密导线两端的 GPS 点观测时，应联测两个高级方向，若只能观测一个高级方向，应增加 2 个测回。c) 当精密导线点的观测方向多于两个方向时，按方向观测法观测。其各项限差按表 5-3 执行。表 5-3 方向（角度）观测的技术要求() 全站仪等级 半测回
45、归零差 一测回内 2C 互差 同一方向值各测回互差级 6 9 6注：当照准点方向的垂直角超过3时，该方向的 2C（C 为视准轴误差）较差可按同一观测时间段内的相邻测回进行比较，其差值仍按上表规定，按此方法比较应在手簿中注明。3) 水平观测成果的重测和取舍精密导线点水平角观测成果的重测和取舍按城市测量规范CJJ/T 8-2011 第青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 192.3.12 条的规定执行。5.4.2 距离测量精密导线距离测量除满足表 2-2 中的规定外，还应符合表 5-4 的规定，测距时应测定气象数据并进行边长改正。表 5-4 光电测距仪观测的
46、各项限差（mm） 全站仪等级 一测回中读数间较差 单程测回间互差 往返测互差级 3 4 2（abd）注：1 （abd）为仪器标称精度，a 为固定误差，b 为比例误差系数，d 为距离测量值（以千米计） ；2 一测回指照准目标一次读 4 次。1) 光电测距的注意事项：a) 测线宜高出地面和离开障碍物 1m 以上。b) 测线应避免通过发热体（如散热塔、烟囱等）的上空及附近。c) 安置全站仪的测站应避开受电磁场干扰的地方，离开高压线宜大于 5m。d) 应避免测距的视线背景部分有反光物体。e) 测边时应在成像清晰和气象条件稳定时进行，雨、雪和大风天气不宜作业，不宜顺光、逆光观测，严禁将仪器照准头对准太阳
47、。f) 测距进行气象改正时用的温度计宜采用通风干湿温度计，气压表宜选用高原型空气盒气压表。g) 当观测数据超限时，应重测整个测回。当观测数据出现分群时，应分析原因，采取相应措施重新观测。2) 边长测量技术要求a) 精密导线的边长测量，应按精密导线测量主要技术规定执行，每条导线边应往返观测各 2 个测回。每测回间应重新照准目标，每测回应四次读数。b) 加常数、乘常数在仪器里设置进行自动改正，气象数据等参数每条边在一端测定一次，对测距边的改正可在观测时仪器里设置自动改正，也可在后处理软件中进行。5.5 观测成果的记录观测成果的记录包括一切原始观测值和记事项目，参照城市测量规范要求执行，青岛市红岛-
48、胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 20每日观测结束后，应及时将数据备份并打印。5.6 精密导线网数据处理1）附合精密导线或精密导线环的角度闭合差，不应大于下式计算的值： nmW2式中： 测角中误差，取为2.5；n附合导线的角度个数。2）测角中误差按下式计算； nfNM10式中： 附合导线或闭合环导线环的方位角闭合差；fn计算时的角度个数；N附合导线或闭合导线环个数。3）测距边的高程归化和投影改化归化到城市轨道交通线路测区平均高程面上测距边长度，按下式计算： amPRHD10式中： 测距两端点的平均高程面上的水平距离（m） ；0参考椭球体在测距边方向法截弧的曲率半径（m）;a投影面高程，取值为 0 米；pH测距边两端的平均高程。m测距边在高斯投影面上的长度，按下式计算： 2241mZRYD式中： 测距边两端点的横坐标的平均值（m）Y测距边中点的平均曲率半径（m）R测距边两端点近似横坐标的增量（m）4）精密导线应采用严密方法进行平差青岛市红岛-胶南城际轨道交通二期工程控制网测量技术设计书青岛市勘察测绘研究院 21精密导线网采用导线网整体严密平差，并按相关规范的要求进行精度评定。采用科傻进行平差计算，并根据严密平差成果对精密
