南塬一号隧道洞外C级GPS平面控制网测量技术总结

  • 格式:doc
  • 大小:215.50 KB
  • 文档页数:13

南塬一号隧道洞外C级GPS平面控制 测量技术设计书 1.测区和控制网概况 现有一铁路隧道工程(模拟),线路中线呈南北走向,其横穿南塬黄土地区,测区平均海拔高分别为450 m,隧道起讫里程为:DK23+108.500至DK23+720.000。 隧道近似垂直穿越南塬山脉,地势陡峭,起伏较大,植被较为丰富,采用常规测量方法布网困难,通视条件较差。从经济效益和目前所具备测量条件下,决定采用GPS测量技术进行洞外平面控制测量。 该模拟隧道工程洞外平面控制测量计划采用GPS静态测量技术进行,按照C级GPS控制网要求进行设计和实施。各单位应进行GPS控制网数据采集和数据处理,获得各控制点在市独立坐标系下的坐标。 根据《GPS定位系统测量规》的有关规定,GPS网一般应由一个或若干个独立观测环构成。根据本工程现场的地形特点,GPS网布设主要以三角形和四边形组成的混合网,这样既可保证一定的预估精度,又能保证网的可靠性,防止粗差出现。 GPS控制网在线路主线中两相邻点间距离保证在300m~500m之间,且要相互通视,以便常规测量仪器的施工放样,在隧道的进出洞口保证有三个以上的控制点,以便施工放样的检核和控制点稳定性的检验,特别是当个别控制点受到施工影响和破坏时能发现和恢复。为减弱GPS网对常规测量放样手段产生的所谓“垂线偏差”的影响,洞口控制点的高程与隧道路肩高程几乎一致,且保证最少有两个点能直接放出指导进洞的洞口投点。全线的GPS控制点采用原有控制点3个,新增控制点4~6个。 GPS点位应符合施工测量的需要,便于安置GPS接收机和卫星信号的接收,视野开阔、对天空通视情况良好,高度角15°以上不能有障碍物阻挡卫星信号,远离大功率无线电发射台和高压输电线,点位基础稳定,易于保存,便于常规测量方法扩展和联测,附近不应有强烈干挠卫星信号接收的物体,交通方便,易于寻找和到达。 2.技术依据 1、全球定位系统测量规(18314-2001) 2、全球定位系统城市测量技术规程(CJJ73-97) 3.工作容 按照C级GPS控制网要求进行南塬一号隧道洞外平面控制网的布设。

4.人员及组织安排 铁路工程职业技术学院测绘系接到任务后,组织测量人员及仪器设备于2010年10月25日全部到位,组织1个GPS测量组。 测量投入技术人员15人,其中高级职称2人,中级职称3人,测量工14人。 控制网的布设于2010年11月15日前完成。 人员组织机构如下: 大组长:上官伟 小组长:怔怔 吴盼 江涛 5.测量仪器、设备 序号 设备名称 仪器型号 仪器精度 数量(台) 备注

1 GPS接收机 华测X90 5mm+1ppm 3 已检定 2 对讲机 3 通讯

3 笔记本电脑 1 数据处理 测量仪器均经测绘仪器计量检定单位鉴定合格,并在有效期,可用于相应等级精度要求的测量工作。 6.坐标系统 本标段复测的坐标系统与设计相同,平面坐标系统采用独立坐标系,形式为任意带高斯投影平面直角坐标系。 7.C级GPS控制网观测 (1)、观测严格执行调度计划,按规定时间进行同步观测作业。 (2)、采用同步静态观测模式,采用边联式构网。C级GPS点形成三角形或四边形组成的带状网。 3)、C级GPS控制网同步观测2个时段数,每时段观测90分钟,符合规要求。 (4)、作业前按要求进行仪器检校。对中设备采用精密对点器,对中精度小于1mm,在作业前及作业过程中对基座水准器、光学对点器进行检校,确保其状态正常。 (5)、作业过程中,天线安置严格整平、对中,天线标志线指向正北。 (6)本次作业外业观测指标如下:  卫星高度角≥15°  数据采样率5〃  有效观测卫星数≥4个  最简异步环变数≤6  点位几何图形强度因子PDOP≤6  对中精度要求≤1mm  天线高量取精确至毫米,3次互差≤1mm (7)、作业中使用对讲机,离GPS接收机10m以外。一个时段观测结束后,重新对中整平仪器,再进行第二时段的观测。 (8)、观测过程中按规定填写了观测手簿,对观测点名、仪器高、仪器号、时间、日期以及观测者均进行了详细记录,记录采用2H铅笔。 8、四等GPS控制网观测数据后处理及其精度分析 1、基线向量异步环闭合差 基线向量异步环闭合差是检验基线向量网质量的一项重要技术指标,当满足限差要求时,能说明组成基线向量网的所有基线解算质量合格、成果可靠。按《铁路工程测量规》 (TB10101-2009)要求GPS控制基线向量网所有异步环闭合差应符合下式规定: Wx≤3n*σ Wy≤3n*σ Wz≤3n*σ W≤3n3*σ n为闭合环边数,σ为标准差,即基线向量弦长中误差(mm)。

σ22)*(dba,a为固定误差取5mm,b为比例误差取2mm/km,

d为弦长、单位为km 2、各级GPS网作业基本技术规定应符合下表的要求。 各级GPS网作业基本技术规定

A B C D E 卫星高度角(1°) ≥10 ≥15 ≥15 ≥15 ≥5

有效观测卫星总数 ≥12 ≥9 ≥6 ≥4 ≥3 时段中任一颗卫星有效观测时间 ≥30min ≥30min ≥20min ≥15min ≥15min

观测时段数 ≥8 ≥6 ≥2 ≥2 ≥2 时段长度 ≥180 ≥120 ≥90 ≥60 ≥6 数据采样间隔 15~16 15~60 15~60 15~60 15~60 PDOP值 ≤4 ≤6 ≤8 ≤10 ≤10

级 别 项

目 3、成果报告 1.1 坐标系统名称 wndl 1.2 基准参数

椭球长半轴 a 6378137.0000 椭球扁率 f 1/298.25722356

1.3 投影参数 M0 = 1.00000000 投影比率 H = 0.0000 投影高 Bm = 0 投影面的平均纬度 B0 = 0 原点纬度 L0 = 108 中央子午线 N0 = 0.0000 北向加常数 E0 = 500000.0000 东向加常数

2 三维无约束平差

2.1 平差参数 基准 WGS-84 迭代次数 2 参考因子 0.96 χ平方检验(α=95%) 通过 自由度 51

2.2 基线向量及改正数 基线 起点->终点.时段 DX/改正数 (m) DY/改正数 (m) DZ/改正数 (m) 距离/改正数 中误差/相对误差 (m) (m) NY3->A.2963 1271.3932 -344.9014 1027.3273 1670.5685 0.0744 0.0016 -0.0017 -0.0093 -0.0041 1: 22450

NY3->A.2964 1271.3932 -344.9014 1027.3273 1670.5685 0.0744 -0.0002 0.0116 0.0070 0.0017 1: 22450

A->NY4.2963 -1337.4708 349.0868 -1071.9110 1749.1949 0.0752 0.0239 -0.0123 -0.0212 -0.0077 1: 23267

B->NY3.2951 -12.5929 -64.9385 30.4576 72.8235 0.0078 0.0066 -0.0116 -0.0113 0.0045 1: 9340

B->NY4.2951 -78.6704 -60.7531 -14.1261 100.3968 0.0147 0.0026 -0.0047 -0.0034 0.0013 1: 6850

B->NY3.2962 -12.5929 -64.9385 30.4576 72.8235 0.0078 0.0035 -0.0129 -0.0115 0.0060 1: 9340

B->NY4.2962 -78.6704 -60.7531 -14.1261 100.3968 0.0147 -0.0006 -0.0065 -0.0070 0.0054 1: 6850

B->NY2.2985 114.5282 -22.4320 42.0668 124.0545 0.0075 0.0022 -0.0066 -0.0030 0.0022 1: 16513

B->NY2.2986 114.5282 -22.4320 42.0668 124.0545 0.0075 0.0014 -0.0110 -0.0074 0.0008 1: 16513

B->NY3.2985 -12.5929 -64.9385 30.4576 72.8235 0.0078 -0.0063 0.0256 0.0110 -0.0172 1: 9340

B->NY3.2986 -12.5929 -64.9385 30.4576 72.8235 0.0078 -0.0085 0.0268 0.0098 -0.0183 1: 9340

B->NY1.3024 240.7513 -0.4875 76.1417 252.5054 0.0111 -0.0028 -0.0004 0.0067 -0.0006 1: 22646

B->NY2.3024 114.5282 -22.4320 42.0668 124.0545 0.0075 -0.0254 0.0742 0.0601 -0.0165 1: 16513

B->NY1.3114 240.7513 -0.4875 76.1417 252.5054 0.0111 -0.0017 0.0092 -0.0074 -0.0039 1: 22646

B->NY2.3114 114.5282 -22.4320 42.0668 124.0545 0.0075 0.0010 -0.0082 -0.0013 0.0020 1: 16513 NY1->NY2.3024 -126.2231 -21.9445 -34.0749 132.5704 0.0114