浅析CPI复测成果同精度内插更新关键要点.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 29 日 作者简介:揭木雄(1980),汉族,广东龙门人,本科,工程师,研究方向为测量。-66-浅析 CPI 复测成果同精度内插更新关键要点 揭木雄 中铁二十五局集团第一工程有限公司,广东 广州 510000 摘要:摘要:CPI 控制网复测时,复测坐标与原测坐标成果不可避免的存在较差,为了确保 CPI 基础平面成果精度达到设计要求,并为后序 CPII 线路平面复测及施工控制网加密测量提供准确的基准数据,需要确定如何使用这些成果。通过对某高铁项目 CPI 平面控制网复测数据进行数据处理和平差计算,得出二维平面坐标,在这个基础上,阐述
2、了当复测与原测坐标对比存在较差时,通过统计相邻点坐标差之差相对精度以及二次检核为重要依据,进行分析判定复测成果是否需要同精度内插更新以及更新的方法。关键词:关键词:CPI 复测;平差计算;质量检查;精度分析;内插更新 中图分类号:中图分类号:U212.2 0 引言 工程建设中,周期性进行控制网复测的目的是验证原控制网的可靠性,如发现原控制网存在误差或变形,可以及时采取措施进行纠正,复测误差多少需要更新成果没有一个固定的标准,取决于复测成果的具体情况和项目需求,一般来说,复测误差超过一定的限差范围或者项目需要提高测量精度时,就需要更新控制网成果,更新成果对于保障测量成果的质量以及满足规范要求都具
3、有重要的意义。1 复测执行情况简述 1.1 复测范围 某高铁项目标段内 7 个 CPI 点及大里程相邻标段搭接 2 个 CPI 点,共 9 个点,控制网观测网形如图 1所示。图 1 CPI 控制网观测网形图 1.2 复测原则 施测工作开始之前检查设计交桩 CPI 控制点标石是否完好,如有丢失或者破损比较严重,采用同等精度内插法布设 CPI 控制点;整个控制网复测参照高速铁路工程测量规范(TB10601-2009)中二等 GNSS 精度进行,坐标系统及测量方法与原测相同。1.3 设备与软件 设备:使用 6 台精度为(5+110-6)mm 的天宝双频 GNSS 接收机(SPS882)进行复测。软件
4、:基线处理使用天宝 TBC,平差计算使用科傻(Cosa)。2 数据处理 二维约束平差计算前,按以下步骤进行数据处理:2.1 基线向量解算 首先对基线解进行解算,形成基线向量文件,在随后的平差过程中分步进行,同时检查 GNSS 基线向量网的距离、方向和高差精度,分析误差分布,以判断基线改正数是否符合规范要求。2.1.1 独立环闭合差检查 独立环或者附合路线的每个坐标分量以及全长的闭合差都必须符合规定的限差要求;闭合差经检验全部合格。2.1.2 重复基线差检查 不同时段对同一基线重复观测时,其基线较差必须符合规定的限差要求;重复基线较差经检验全部合格。2.2 三维自由平差 WGS-84 空间直角坐
5、标的三维无约束自由平差计算,通过约束 1 个 CPI 点(CPI074)的三维空间直角坐标,平差后得出各测量点的坐标,并检查基线向量每个分量的改正数绝对值;基线向量改正数经检验全部合格。3 平差计算 对于 CPI 控制网二维约束平差和坐标转换,约束中国科技期刊数据库 工业 A 平差前使用的约束点须进行兼容性分析其可靠性,点间边长相对中误差必须满足小于 1/250000 限差要求;约束平差后基线向量每个分量改正数与三维无约束平差同一基线改正数之差的绝对值必须全部合格,基线边的精度符合边长相对中误差小于 1/180000、方向中误差小于 1.3的限差要求。3.1 起算点兼容性分析 拟采用观测条件好
6、并且桩位稳固的 CPI015、CPI074、CPI078 三个控制点的设计交桩原测坐标成果作为二维约束平差预起算点,平差计算前,检查预起算点的原测边长与三维无约束平差结果得到的推算边长相对中误差是否满足限差要求;通过计算 CPI015CPI074 边长相对中误差为 1/299739,CPI074CPI078为 1/990053,经检验全部合格,这三个控制点可以作为 CPI 复测二维约束平差计算的起算点。3.2 二维约束平差 CPI 复测网二维约束平差后,基线向量每个分量改正数二维与三维之差检验合格;基线边精度全部符合限差要求,最弱基线边 CPI017CPI073 的相对中误差为 1/25900
7、0,方位角相对中误差为 0.90。3.3 质量检查 二维约束平差计算完成后,需对结果进行质量检查,包括检查复测与原测坐标较差的绝对值以及相邻点间坐标差之差的相对精度是否超限,当检查满足规定时,则使用原测成果。3.3.1 复测与原测成果的对比 在确认复测网精度满足要求的前提下,将 CPI 复测与原测成果进行对比,限差要求较差的绝对值必须小于 20mm,具体对比结果见表 1。根据对比表 1 的结果可以得知:本次复测中的CPI075 与原测坐标相比差值超过限差规定,而其他复测所得的 CPI 点都满足了较差绝对值小于 20mm 的限差要求。3.3.2 相对精度统计 完成 CPI 复测与原测成果结对比后
8、,对控制网相邻点坐标差之差的相对精度统计分析,按式(1)计算,计算结果限差应满足小于 1/130000 的二等要求。(1)式中,Xij 为两相邻点 X 复测坐标差与原测坐标差之差(m);Yij 为两相邻点 Y 复测坐标差与原测坐标差之差(m);S 为相邻点间的二维平面距离(m)。控制网相邻点坐标差之差的相对精度具体计算结果见表 2。根据表 2 统计结果可以得知,本次复测的CPI016-CPI017、CPI017-CPI073、CPI074-CPI075、CPI075-CPI076 四条相邻边点复测与原测坐标差之差的相对精度大于 1/130000,其他复测所得较差均在精度要求的范围内。3.4 精
9、度分析 表 1 CPI 控制网复测与原测坐标对比表 序号 点号 原测坐标成果(m)不符值(mm)备注 复测坐标成果(m)X Y dX dY 1 CPI015 2550173.157 509474.263 0 0 起算点 2550173.157 509474.263 2 CPI016 2550703.950 507046.541 6 12 合格 2550703.944 507046.529 3 CPI017 2551161.570 505788.497 6-5 合格 2551161.564 505788.502 4 CPI073 2550707.168 505938.525 7-1 合格 255
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