1、 南阳师范学院 20XX 届毕业生毕业论文（设计）题 目：轨道控制网 CPIII 测量技术设计及 精度控制完 成 人： 班 级： 学 制： 专 业： 测绘工程 指导教师： 完成日期： 目 录摘要 (1)0引言 .(1)1 CPIII控制网测量的方案流程 (1)2轨道控制网 CPIII控制测量实施方案 .(2)2.1 平面测量 (3)2.1.1 测量应具备条件 (3)2.1.2 平面控制网的测量及精度要求 (4)2.1.3 轨道控制网 CPIII 与 CPI/CPII 平面控制网的衔接测量 .(5)2.2 CPIII 控制网高程测量 (6)2.2.1 水准仪测量法 (6)2.2.2 光电测距三角
2、高程测量 (7)2.3 外业测量注意事项及误差问题 .(7)2.3.1 关于平面控制网的简单介绍 (7)2.3.2 施测应注意的问题 .(8)2.3.3 误差来源 (9)3 CP测量在实际中的应用 (9)3.1 任务来源 .(9)3.2 测区概况 .(10)3.3 作业依据 .(10)3.4 本次测量组织实施和完成任务情况 (10)3.5 采用的坐标系统及起算数据 (10)3.5.1 CP平面坐标系统 (10)3.5.2 CP高程基准 (11)3.5.3 CP平面及高程坐标系统的起算数据 (11)3.6 CP元器件埋设与观测实施 (11)3.6.1 元器件的制作 .(11)3.6.2 元器件的
3、埋设 .(11)3.6.3 棱镜说明 .(12)3.6.4 CP观测 .(12)3.7 CP数据预处理 (12)3.7.1 计算软件 .(12)3.7.2 数据处理与平差计算 .(12)3.8 CP质量控制方法 .(12)3.9 CP成果表 (12)4数据处理方法及精度控制 (14)4.1 平面观测数据处理 .(14)4.1.1 数据要求及整理 (14)4.1.2 观测数据平差处理 .(14)4.1.3 数据处理搭接方法研究 (14)4.2 高程测量数据处理 .(15)4.3 CP总体平差过程和精度控制方法 (16)5小结 .(17)参考文献 .（18）Abstract.（19）第 1 页 （
4、共 19 页） 轨道控制网 CPIII 测量技术设计及精度控制摘要：本文探讨了 CPIII 测量的实施方案，平面测量和高程测量的测量方法以及应注意的问题。介绍了 CPIII 测量数据处理方法和精度的控制方法。基于中铁二十三局向塘至莆田（福州）铁路（施工里程：DK513+427DK514+184）高速铁路工程项目具体说明了 CPIII 测量的实施方法步骤和数据处理。CPIII 控制网在高速铁路的铺设控制过程中具有重要作用，能够为火车的安全舒适运行提供保障。关键词：高铁；CPIII；数据处理0引言向莆铁路 XPFJ-10 标段左线 DK513+427DK514+184 段位于福建省庄边镇，全长约
5、757 ，线下工程已经全部完成。经前期踏勘，该区段内 4 个 CP加密m点、2 个二等水准点和 36 个完好的 CP元器件，埋设合格，符合测量要求，具备测量条件。后期观测结束后对各个控制点进行了详细细致的检查，未发现损坏现象，各控制点均完好，可进行后续作业。对于高速铁路的铺设，CP 控制网测量精度的高低直接决定着铁路运行的时效性、舒适度及平稳度，因此对 CP控制网的精度要求很高。而高速铁路CP控制网测设精度受许多环节的影响，由于要求精度高，任何一个环节出现微小的问题，都可能导致测量误差超限。我国无砟轨道控制网由一级基础平面控制网 ( CPI)、二级线路平面控制网( CP)、三级轨道控制网( C
6、P)和大地水准点组成。CP控制网又名基桩控制网，是高速铁路测量中最基本的控制网，在高速铁路的修建过程中，从线路的中线放样、底座混凝土钢模放样方案、轨道板调整到钢轨精调系统都会用到 CP控制网，在后期线路维护的时候也需要用到 CP控制网，所以 CP控制网在施工中显得非常重要。1 CPIII控制网测量的方案流程由于 CPIII 控制网是在 CPII 的基础上加密形成的，所以要对 CPII 控制网进行加密，然后再进行 CPIII 的测量，那么 CPIII 控制网的测量又包括平面测量和高程测量，所以总的来说 CPIII 测量的总流程图如图 1 所示：第 2 页 （共 19 页） 图 1 CPIII测量
7、总流程图CPIII 网观测时需要检验观测值是否符合要求，观测过程中有可能需要返工，所以，CPIII 网的观测是一项复杂的工作，CPIII 网观测流程如图 2 所示：图 2 CPIII网观测流程图2轨道控制网 CPIII控制测量实施方案CPII 加密平面 高程三角高程 导点CPIII 测量平面测量 高程测量数据处理第 3 页 （共 19 页） 2.1平面测量2.1.1 测量应具备条件(1)CPIII 精密工程测量需具备的工况条件 桥梁防护墙已完工；隧道衬砌已经完成，电缆槽完工；路基上接触网杆基础沉降稳定；线下工程沉降和变形满足要求，沉降评估已通过；CPI、CPII 高程控制点已复测；(2)CPI
8、II 精密工程测量需具备的软硬件条件具有自动目标照准和程序控制自动测量功能的全站仪；CPIII 测量标志；数字水准仪与配套的因瓦尺水准标尺；CPIII 外业数据采集软件与 CPIII 内业平差计算软件；(3)控制点的编号CP控制点的编号定义如下：CP的点号由七位数组成，从左到右前四位数表示 CP点所在里程的整公里数，第五位是“3”表示是 CP网点，后两位数字表示点的顺序号，点的顺序号为单数表示该点在里程增加方向的左侧，点的顺序号为双数表示该点在里程增加方向的右侧，当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证 CP的点号都是七位数齐全；CP网测量的自由设站点号也由七位数组成，从左到右第一位为大
9、写英文字母“Z”表示测站，第二、三、四、五位数为 CP点所在里程的整公里数，第六、七位数字表示测站的序号。当里程不足千、百、拾公里时，加“0”填充以保证 CP的自由设站号都是七位数齐全。表 1 编号示例点编号 含义 数字代码 在里程内点的位置0513301表示线路里程 DK513 范围内线路前进方向左侧的CP第 1 号点， “3”代表“CP”0513301 （轨道左侧）奇数1、3、5、7、9、11 等0513302表示线路里程 DK513 范围内线路前进方向右侧的CP第 1 号点， “3”代表“CP”0513302 （轨道右侧）偶数2、4、6、8、10、12 等第 4 页 （共 19 页） 自
10、由设站点编号按“Z035601，Z035602”沿线路里程增加方向编号。“Z”表示设站点， “0356”表示里程， “01”、 “02”表示该里程的设站号。为了提高 CPIII 控制网的精度，CPIII 控制网测量系统需要采用跟原设计相一致的坐标系统。而采用自由设站边角交会法建立的无砟轨道控制网，在成果精度和网型稳定性方面，明显优于常规布网方式，适合于高速铁路无砟轨道施工精度要求高的特点。例如向塘至莆田（福州）铁路（施工里程：DK513+427DK514+184）高速铁路工程项目，该测区坐标系统采用 BJ-54 椭球高斯投影工程独立坐标系统，其相关参数如下：椭球参数（BEIJING-54） ；
11、长半轴 = 6378245m；扁率 = 298.3；投影面af/1的中央子午线为 1190000；投影面的大地高：110 ；高程异常：60 。mm2.1.2 平面控制网的测量及精度要求 CPIII 基标精密控制网网点测量是使用全站仪自由设站，并采用自由设站边角交会网法进行施测。全站仪应具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能，标称精度应满足：方向测量中误差不大于 1“，测距中误差不大于 1 2 ，同时需输入观测时的环境温度和气压值。注意配套的温度mp计量测精度不得低于 0.5，气压计量测精度不得低于 5hpa。每台仪器应至少配 14 个棱镜。在用全站仪进行设站观测时，相邻两对 CPI
12、II 网点之间自由设站的设站距离为 120 时，每个自由设站应观测 12 个 CPIII 点，全站仪前m方和后方各 6 个(3 对)CPIII 点，每个 CPIII 网点的重叠观测次数不少于 3 次(如果 CP III 点重复性观测精度超过 3 需补测或重测) 1。自由设站如图 3m所示：O O O O O O O O O O O O注：为自由设站点；O 为 CPIII 标记点|m60 图 3 CPIII 自由设站边角交会网 在自由站上测量 CPIII 的同时，要把线路附近的全部 CPII 点联测入网中。应确保线路两侧 200 范围内可视的 CPII 控制点在每 400 800 范围内有一m个
13、，否则应按同精度加密 CPII 控制点。按同精度加密的 CPII 点可设置在桥梁的固定端或路基上。CPII 点联测时至少与一对 CPIII 点进行联测，并尽可能多地联测 CPIII 点，第 5 页 （共 19 页） 联测长度控制在 150200 之内；也可在自由设站观测上直接联测 CPII 点，m联测不少于两个自由站。每个 CPIII 测量组中(包含联测 CPII 等控制点)需使用同一种棱镜。CPIII 施工基标精密控制网网点观测完成后，要用专业软件对测量数据进行严密平差。CPIII 施工基标精密控制网网点测量水平角观测应符合规范的要求。CPIII 控制网水平方向采用全圆方向观测法进行观测。如
14、果观测方向较多时，可采用分组全圆方向观测法。全圆方向观测应满足表 2、表 3 中的规定：表 2 CPIII平面网水平方向观测技术要求控制网名称 仪器等级 /() 测回 数 半测回归 零差/() 不同测回同一方 向 2C 互差/() 归零后方向 值较差/() 2C 值/()0.5 3 6 9 6 15CPIII 平面网 1 4 6 9 6 15表 3 CPIII 平面网距离观测技术要求控制网名称 测回 半测回距离较差 /m测回间距离较差/ mCPIII 平面网 3 11注：距离的观测应与水平角观测同步进行，并由全站仪自动进行2.1.3 轨道控制网 CPIII 与 CPI/CPII 平面控制网的衔
15、接测量 为了满足 CPIII 控制网的高精确度，确保各作业段落之间搭接平顺，各作业面贯通搭接时，后施工的单位应联测至相邻施工区段内 6 对 CPIII 点，并且搭接测量一个相同的 CPI(或 CPII)控制点。CPIII 测量可根据施工需要分段测量，且分段测量长度不宜小于 4 。作km为分段重叠观测区域，要进行测段衔接。重复观测的点对应按照 CPIII 测量技术要求进行，保证每个点至少被观测三次。测段之间衔接时，前后测段独立平差坐标差值应小于或等于 3 。满足该条件后，后一测段 CPIII 网平差时，m应采用把本段联测的 CPI、CPII 控制点及重叠区域前一测段的 CPIII 点坐标建立约束
16、平差网。高程数据处理时，前后测段独立平差高程差值应小于或等于 3。满足该条件后，采用与平面坐标相同的方法进行平差。搭接测量如图 4m所示：O O O O O O O O O O O O CPI/CPII 已 施 工 作 业 区 后 施 工 作 业 区注：为自由设站点；O 为 CPIII 标记点第 6 页 （共 19 页） 图 4 CPIII 平面网搭接段观测图CPI、CPII 平面控制网是指沿线路走向布设，按 GPS 静态相对定位原理建立，为线路平面控制网起闭的基准，在勘测阶段按静态 GPS 相对定位原理建立。CPI 平面控制网点间距为 400 800 左右。m在桥或路基上测设 CPIII 时
17、，具备通视条件的 CPI/CPII 平面高级控制网点或加密控制点可以同时进行观测，待观测完成后统一进行平差。如果CPI、CPII 控制点不能通视或观测距离太远时，根据施工现场具体情况，需要在适当位置设置辅助点，通过辅助点与 CPI 或 CPII 控制点进行联测。测设辅助点时，需进行不少于两个测回的观测 2。2.2 CPIII控制网高程测量2.2.1 水准仪测量法 轨道控制网 CPIII 网点高程测量采用的仪器标称精度应满足每千米水准测量往返测高差中数测量的中误差不低于 1.0 ,水准尺应采用整体锢瓦水km/准尺，与水准仪配套的尺垫，其重量不低于 3 。与水准仪配套的脚架，应采g用木质脚架。CP
18、III 高程控制网的外业观测，应采用单程的矩形法进行观测。CPIII 点与上一级水准点的联测应采用独立往返精密水准测量的方法进行，具体见图 5。CPIII 施工基标精密控制网与 CPI/CPII 平面控制网的联测完成后，每个CPIII 网点已具备较为精确的 X，Y 坐标。接下来工作就是将水准基点的高程采用水准测量方法引入到每个 CPIII 网点上。CPIII 施工基标精密控制网网点高程测量采用精密水准测量方法进行，往返测量并起闭于水准基点。测量完成之后进行严密平差，平差计算按有关精密水准测量的规定执行，具体见图 6：O O O OO O O O注：为二等水准点；O 为 CPIII 点，CPII
19、I 高程网每一测段联测到上一水准点数量不少于 3 个，CPIII 高程网段两端起止于上一级水准点图 5 CPIII 点与上一级水准点联测O O O O O第 7 页 （共 19 页） O O O O O图 6 CPIII水准测量路线图2.2.2 光电测距三角高程测量 当桥面与地面间高差大于 3 ，线路水准基点高程直接传递到桥面 CPIIIm控制点上困难时，宜采用不量仪器高和棱镜高的中间设站光电测距三角高程测量法传递。仪器与棱镜的距离一般不大于 100 ，最大不超过 150 ，前后视距m差不应超过 5 。应进行两组独立观测，两组高差较差不应大于 2 ,满足限差m要求后，取两组高差平均值作为传递高
20、差。表 4 中间设站光电测距三角高程测量外业观测技术要求 垂直角测量 距离测量测回数 指标差较差（) 测回间较差( ) 测回数 测回内较差( )m测回间较差( )4 5.0 5.0 4 2.0 2.02.3外业测量注意事项及误差问题2.3.1 关于平面控制网的简单介绍基础框架平面控制网 CP0：为满足线路平面控制测量起闭联测的要求，沿线路每 50 左右建立的卫星定位测量控制网，作为全线勘测设计、施工、运km营维护的坐标系统基准。基础平面控制网 CPI：在基础框架平面控制网（CP0）或国家高等级平面控制网的基础上，沿着线路走向布设，按 GPS 静态相对定位原理建立的线路平面控制网起闭的基准。在勘
21、测阶段按静态 GPS 相对定位原理建立，点间距大约为 4 ，测量精度为 GPS B 级网。km平面控制网 CP：在基础平面控制网（CP）上沿线路附近布设，为勘测、施工阶段的线路平面控制和轨道控制网起闭的基准。可用 GPS 静态相对定位原理测量或常规导线网测量，在勘测阶段建立，点间距为 400800 左m右，测量精度为 GPS C 级网或三等导线。控制网 CP：沿线路布设的三维控制网，起闭于基础平面控制网（CP）或线路控制网（CP） ，通常是在线下工程施工完成后进行施测，为轨道施工和运营维护的基准。CP网按自由设站边角交会方法测量。点间距为纵向 60左右、横向为线路结构物宽度，测量精度为相邻点位
22、的相对中误差小于m第 8 页 （共 19 页） 1 。施工、检测中直接应用最多的就是 CP控制点。m2.3.2 施测应注意的问题(1)CP平面网外业观测应注意的问题 在施测之前，要对棱镜杆及棱镜组进行检查，每个棱镜杆或棱镜之间的误差不得超过 0.3 ， 最大不要超过 0.5 。对全站仪进行检校，检查指标差mm及 2c 差值，如果不符合要求，应进行校准，并校准补偿器。在每个自由测站测量之前，均应量测温度和气压，温度和气压对测量的影响较大，要实时输入全站仪对距离进行气象改正。温度和气压量测误差应分别不大于 0.5 和50Pa。平面观测时间宜安排在晚上或阴天进行。观测时应注意视线方向不能有强光直射。
23、自由测站附近不能有震动干扰。CP控制点的棱镜杆与预埋件连接要确保两者完全套合。要使棱镜在棱镜杆上安装到位并应正对全站仪。 全站仪尽量架设在桥梁固定端，检查全站仪电子气泡是否偏离中心位置，如果发现气泡偏离值大于 20 ，需要重新整平，并重新观测该站。用于架设在 CP点上的棱镜基座必须进行严格检校，每次对中误差不得大于 1 。注意温度变化是m否明显，如果太阳光强烈，要给仪器进行遮阳处理。注意测站周围环境是否对施工有影响。注意目标范围是否有障碍物干扰，如有及时加以排除。相邻目标点是否距离很近（多出现在曲线和直线过渡段、桥梁路基过渡段） ，如果是则应适当挪动测站或者人为干预进行测量。在导线测量中，虽然
24、在选择适当气象条件下进行测量后能保证成像的清晰性和稳定性，但是在某些特殊区域内却仍然很难达到满足工程要求的精度，水平折光的影响就成为角度观测中系统误差的主要因素。它不仅与大气的温度、湿度、密度、气压有直接的关系，而且与复杂的地形地貌有关，当视线在水平方向靠近某些实体会产生局部性水平折光。观测时，大气密度分布不均匀的地形地物愈靠近测站，水平折光就愈大。水平折光的影响很复杂，只能设法减弱，无法避免和消除，为了在一定程度下消弱其对精密测角的影响，需要采取一些必要的措施，如在选点的时候可以使视线不与山坡、河流平行，并应尽量避免视线通过高大建筑物、烟囱和电杆等实体的侧方。在某些难测的区域测量时，当测量路
25、线固定后，只要我们能依据这些区域内实际的气候条件来选择有最利观测的时间、合理配置观测时段和日夜观测时间的比例，以及控制导线边长的长度的时候，还是能很有效的削弱水平折光对精密测角的影响 3。(2)高程网施测应注意问题第 9 页 （共 19 页） 在测量前，要对水准尺进行检查，每个水准尺的误差不得超过 0.3 ，最m大不超过 0.5 。对水准仪及水准尺进行检校，检查 值，如果过大，应在地mi面上根据操作步骤进行校准，同时校准水准仪和水准尺的水准气泡。高程观测时间宜安排在早上、下午阳光不强或阴天的时间段进行，自由测站附近不能有震动干扰。各测段的一组往返测宜安排在不同的时间段内进行。仪器设置要采用至少
26、两次读数，同时设定两次读数限差，一般两次读数差应不大于 0.2 ，m最大不大于 0.5 ，两次读数所测高差之差不大于 0.5 ，最大不大于 0.7mm4。CP 控制点的高程杆与预埋件连接应保证两者完全套合，应确保高程m杆安装到位并保证水准尺竖直。检查水准仪气泡是否偏离中心位置，如果发现偏离，则需重新整平，重新观测。晴天观测时，应给仪器打伞，避免阳光直射，扶尺时应使用尺撑。2.3.3 误差来源在测量时，有时会容易超限，通常是由下面的因素造成的：(1)仪器因素 ：温度和气压输入不正确；棱镜常数不匹配等，联接件精度不同：联接件虽然为精工加工产品，但仍可能有个别联接件无法达到测量所需的 精度要求。(2
27、)环境因素：温度变化较大，没有及时发现；测区光照强烈；测区可见度低。(3)人为因素：扶尺不正等；没有照准目标；点号输入错误；联接件安置错误：采用直杆轴螺旋式旋入的形式安置棱镜，由于丝纹较长，在安置的过程中可能出现螺杆、棱镜未安置到位；测量方法和模式不同。(4)起算数据精度：CP控制网具有很高的内符合精度，在平差过程中需要选用合适的投影面和中央子午线，且成果一致的起算数据进行平差计算。3 CP测量在实际中的应用本例以向莆铁路为例讲述 CP测量的具体应用，阐述测区概况，任务流程和数据处理等一系列工作流程。3.1 任务来源根据向莆铁路股份有限公司的任务安排，为保证轨道的顺利施工，向莆铁路 XPFJ-
28、10 标段六公司项目部对 Y/DK513+427Y/DK514+184 段，全长 757 米第 10 页 （共 19 页） 的线路范围，CP轨道控制网进行复测。该段共有 CP控制点 36 个，加密CP平面控制点 2 个。3.2 测区概况向莆铁路 XPFJ-10 标段左线 DK513+427DK514+184 段位于福建省庄边镇，全长约 757 米，线下工程已经全部完成。经前期踏勘，该区段内 4 个 CP加密点、2 个二等水准点和 36 个完好的 CP元器件，埋设合格，符合测量要求，具备测量条件。后期观测结束后对各个控制点进行了详细细致的检查，未发现损坏现象，各控制点均完好，可进行后续作业。3.
29、3 作业依据（1） 高速铁路测量规范 （TB10601-2009） ；（2） 精密工程测量规范 （GB/T15314-94） ；（3） 国家一、二等水准测量规范 （GB12897-2006） ；（4） 全球定位系统（GPS）铁路测量规程 （TB10054-97） ；（5） 时速 200 公里及以上铁路工程基桩控制网（CP）测量管理办法（铁建设200880 号） ；（6） 新建向莆铁路 XPFJ10 标段 DK513+427DK514+184 CPIII 测量作业指导书 。3.4 本次测量组织实施和完成任务情况新建向莆铁路 XPFJ-10 标段 DK513+427DK514+184 测量的人员包
30、括工程师 1 人、助工 2 人、高级技师 3 人，测工 12 人。新建向莆铁路 XPFJ-10 标段 DK513+427DK514+184 复测，采用 1 台标称精度为（1.0、1 +1.5 ）的瑞士 Leica TCRP1201+，1 台 Leica DNA03mp的数字水准仪。经测试，各台仪器工作状态良好且仪器均经过专业检定并在有效期内。 测量内容：(1) CP平面网测量(2) CP高程网测量3.5 采用的坐标系统及起算数据3.5.1 CP平面坐标系统该测区坐标系统采用 BJ-54 椭球高斯投影工程独立坐标系统，其相关参数如下：第 11 页 （共 19 页） 椭球参数（BEIJING-54
31、）：长半轴 a= 6378245 扁率 1/f= 298.3；m投影面的中央子午线为 1190000；投影面的大地高：110 ；高程异常：60 。m3.5.2 CP高程基准采用 1985 国家高程基准。3.5.3 CP平面及高程坐标系统的起算数据采用由中铁第四勘察设计院集团有限公司向莆铁路轨道控制网 CPIII 测设项目部提供的新建向莆铁路 XPFJ-10 标段 DK513+427DK514+184，4 个平面工程独立坐标加密 CP成果为 CPIII 平面起算资料；2 个设计院提供的二等水准点高程成果作为高程起算数据，见下表表 5 和表 6。表 5 CP平面坐标起算点点号 X( ）mY（ ）m
32、9513P21 2837583.4666 499827.8842 0513P24 2837563.5600 499862.3367 0513P12 2836868.1834 499992.0073 0514P21 2836328.8483 500156.6904 表 6 CP高程起算点点号 H（ ）m备注0513H21 156.1513 二等水准加密点0514H21 147.5208 二等水准加密点3.6 CP元器件埋设与观测实施3.6.1 元器件的制作CP控制点的元器件按照向莆铁路 CP测量标志联接件实施方案的要求，采用工厂精加工部件(要求数控机床)，不锈钢的合金材料制作。CP测量标志联接件
33、采用固定套筒，螺杆轴拧入的形式。CP测量标志联接件满足高速铁路测量规范和向莆铁路 XPFJ-10 标段 DK513+427DK514+184 CPIII 测量作业指导书的要求，标志几何尺寸的加工误差应不大于 0.05 ，平面m（X，Y）和高程（H）三个方向上的重复性安装误差和互换性安装误差应不大于0.3 。 m3.6.2 元器件的埋设CP控制点距离布置一般为 50 左右，且不大于 70 ，CP控制点布设的m高度与轨道面高度保持一致的高度距离。CP控制点的编号按照向莆铁路第 12 页 （共 19 页） XPFJ10 标段 DK513+427DK514+184 CPIII 测量作业指导书相关规定进
34、行编排和标注。3.6.3 棱镜说明根据向莆铁路指挥部的统一部署，CP控制点平面元器件组棱镜采用Leica 全站仪的配套标准棱镜的棱镜常数（APC）为 0.0 。m3.6.4 CP观测CP平面控制网采用测量机器人（LeicaTCRP1021+） ，外业的数据采集按照规范要求进行数据质量的控制，合格的数据存入数据观测文件。CP高程控制网采用 Leica DNA03 数字水准仪进行外业数据的采集。严格按照作业依据进行施测。3.7 CP数据预处理3.7.1 计算软件数据处理软件采用铁四院的 CP平差软件 SYADJ 精密工程测量平差处理软件系统。计算软件通过了有关单位或部门组织的合格评审、并经大量或多
35、次的实践验证解算正确，是严密、正确、合法的软件。3.7.2 数据处理与平差计算对观测数据进行全面检查，然后进行内业计算。内业计算包含下列内容：（1）CP点平差后的高程成果表和平面成果表；（2）CP平面网约束平差后的相对精度表；3.8 CP质量控制方法(1) 严格按照技术设计书的要求；(2) 严格执行国家、行业规程规范；(3) 按照 GB/T19001:2000-ISO9001:2000 质量管理体系标准进行本项目的质量管理；(4) 本项工程开工施测前拟订实施计划和详细技术方案；(5) 制订并执行检查验收制度、质量奖惩制度；(6) 确保生产、管理人员足额到位，管理人员加强中间检查。3.9 CP成
36、果表工程独立坐标系统：椭球参数（BEIJING-54） ；第 13 页 （共 19 页） 长半轴 a= 6378245 ； m扁率 1/f= 298.3；中央子午线为 1190000；投影面的大地高为 110 。高程基准：1985 国家高程基准。表 7 CP复测成果表BEIJING-54 参考椭球 中央子午线经度:119-00-00投影面大地高程:110m 高程异常:60m 1985 国家高程基准工程独立坐标 标志球顶高程 棱镜中心高程点号 X( )mY( ) ( )m( ) 备注513311 2837619.6827 499857.5941 157.3348 只平面约束点513312 283
37、7618.3217 499850.0756 157.3252 只平面约束点513313 2837565.9693 499868.1043 156.9639 156.9539 约束点513314 2837564.5831 499860.5695 156.9567 156.9467 约束点513315 2837514.5060 499878.1539 156.5332 156.5232 只高程约束点513316 2837513.0528 499870.5997 156.5528 156.5428 只高程约束点513317 2837452.2673 499889.3249 155.6089 155.
38、5989 513318 2837451.0679 499883.7125 155.6520 155.6420 513319 2837376.6815 499903.5309 155.2010 155.1910 513320 2837375.7479 499898.9393 155.1826 155.1726 513321 2837320.3340 499914.4865 154.7480 154.7380 513322 2837319.4426 499909.8764 154.7450 154.7350 513323 2837267.5830 499925.3294 154.1863 154.
39、1763 513324 2837266.4916 499919.7351 154.1966 154.1866 513325 2837218.5069 499934.8996 153.7791 153.7691 513326 2837217.4387 499929.2406 153.8108 153.8008 513327 2837170.4351 499944.3119 153.4361 153.4261 513328 2837169.2746 499938.6853 153.4507 153.4407 513329 2837121.4069 499953.9837 153.0683 153.
40、0583 513330 2837120.1998 499948.3650 153.0849 153.0749 513331 2837071.3084 499964.1095 152.7018 152.6918 513332 2837070.2487 499958.4361 152.6935 152.6835 513333 2837023.3851 499974.0198 152.3674 152.3574 513334 2837022.1368 499968.4182 152.3603 152.3503 513335 2836971.6291 499985.1318 151.9421 151.
41、9321 513336 2836954.3769 499970.3024 151.8467 151.8367 514301 2836924.8169 499995.5275 151.5504 151.5404 514302 2836906.0568 499983.2776 151.4594 151.4494 514303 2836876.1991 500006.7370 151.2176 151.2076 514304 2836862.6628 499994.9864 151.1757 151.1657 514305 2836832.3997 500017.0783 150.8620 150.
42、8520 514306 2836819.2757 500006.7801 150.7940 150.7840 514307 2836767.6863 500033.9079 150.8953 150.8853 约束点第 14 页 （共 19 页） BEIJING-54 参考椭球 中央子午线经度:119-00-00投影面大地高程:110m 高程异常:60m 1985 国家高程基准点号工程独立坐标 标志球顶高程 棱镜中心高程备注X( )mY( ) ( )m( )514308 2836764.6216 500020.5146 150.8970 150.8870 约束点514309 2836709.1
43、049 500049.0325 150.4535 150.4435 约束点514310 2836706.2325 500036.0300 150.4547 150.4447 约束点4数据处理方法及精度控制4.1平面观测数据处理4.1.1 数据要求及整理CPIII 平面网测量采用自由设站边角交会法，附合到加密 CPII 控制点上，自由测站间距 120 米，测站内观测 12 个 CPIII 点，全站仪前后方各 3 对 CPIII点，自由测站点到 CPIII 点的最远观测距离不大于 180 ，每个 CPIII 点至少m要保证有三个自由测站的方向和距离观测量，联测每个加密 CPII 点的自由测站不少于
44、三个，独立观测两遍，为后期数据处理提供两组观测数据进行平差。每测站进行温度、气压等气象元素改正并填写观测手簿，记录测站信息。4.1.2 观测数据平差处理独立平差计算分为两种，一种是自由网平差，这种平差方法需要对本测区CPIII 网内符和精度进行检验评估，再对平面数据进行自由网严密平差。另一种是约束网平差，约束网平差采用联测的 2 个加密 CPII 点作为约束基准来进行。在 CPIII 平面网的约束平差前，对平差文件进行边长投影改正，将地面观测边长改化到椭球面，再改化至高斯投影面。平差计算后精度应满足表 8、表 9 要求：表 8 CPIII平面网平差后主要技术要求与 CPI、CPII 联测 与
45、CPIII 联测控制网名称 方向改正 数（）距离改正数（ ）m方向改正数（）距离改正数（ ）m距离中误差（ ）点位中误差（ ）mCPIII 平面网 5.4 4 3.6 2 1 2表 9 CPIII 平面网平差计算取位控制网名称水平方向观测值（）水平距离观测值（ ）方向改正数（ ）距离改正数（ ）m点位中误差（ ）点位坐标（ ）mCPIII 平面网 0.1 0.1 0.01 0.01 0.01 0.1第 15 页 （共 19 页） 4.1.3 数据处理搭接方法研究数据搭接的方法有两种：一种是线性回归计算；另一种是余弦函数平滑搭接。余弦函数平滑法处理 CP平面搭接的优势：(1)用前后两相邻段独立平
46、差结果，利用余弦函数定权平滑法获得搭接段6 对点最终平面坐标值，省去搭接约束 23 对 CP点约束平差步骤，不必考虑搭接约束平差产生的角度改正数超限问题。(2)实践证明， “正常情况”下，在判断相邻两段搭接处独立平差结果较差满足 3 限差时，利用平滑法获得的坐标成果与搭接约束 23 对 CP点获得m的最终坐标成果较差为 1.5 左右，其精度满足轨道基准网测量的要求。m(3)通过余弦函数平滑法处理，使前后两个测段 CP网过渡平滑，保证了在搭界点与非搭界点之间不会产生突变，有利于保证搭界段落内轨道短波的平顺性。 余弦函数平滑法处理 CP平面搭接的劣势：(1)对于“点位移动”和“连续梁处”两种情况，
47、判断个别点确实存在位移时，相邻两段独立平差结果较差超过 3 ，平滑法已不再适用。首先，该方m法本身的局限性，其适用前提是相邻两段独立平差坐标较差满足 3 限差要求。m再次，若不考虑该限差，会忽略粗差影响，强制定权平滑得出位移点坐标成果与搭接平差更新后坐标成果较差值为 3 ，对后续轨道基准网平差造成许多麻烦。(2)平滑计算法是利用前后两段独立平差结果通过点间距加权处理段落搭接问题，而后搭接段落测量所获取的搭接处最新现状 CP点间的边、角关系没有直接参与计算搭接点最终坐标成果，势必会影响到轨道基准网测量、平差计算。(3)平滑法处理搭接其结果影响仅局限于搭接的 6 对 CP点，对 6 对点以外的 C
48、P点不产生任何影响，其过渡范围仅在 6 对点之间。而搭接约束平差过渡范围较大，其他 CP点也会根据距离分摊段落搭接产生的误差，更利于提高线路的长波平顺性。(4)余弦函数平滑搭接对于搭接段非线性分布的两段结果不再适用 5。4.2高程测量数据处理水准测量外业任务完成后要进行内业的处理，首先要对数据进行检查，如果有测错或者漏测的数据要进行重测或者补测，并严格计算精度指标，如下：第 16 页 （共 19 页） (1)首先按精密水准测量要求计算往返较差或闭合差；(2)每条水准路线按测段往返测高差不符值计算偶然中误差 ；M(3)当水准网的环数超过 20 个时，按环线闭合差计算 。w和 可以用下列公式计算： wM 2)(41LnMWNw其中 测段往返高差不符值（ ） ；mL测段长（ ） ；kn测段数；W修正后的水准环线闭合差（ ） ；N水准环数。当往返测高差不附值和每公里偶然中误差满足要求后，要进行水准网的平差，平差后各项精度要满足以下精度，如表 10：表 10
