摘 要：為了適應高速鐵路高速行車的平順性和舒適性的要求，高速鐵路軌道必須具有較高的鋪設精度，甚至精度要保持到毫米級范圍內(nèi)。本文基于筆者多年從事鐵路控制測量的相關工作經(jīng)驗，以筆者參與的某高速鐵路控制測量為研究對象，探討了高速鐵路測量控制網(wǎng)技術，論文首先分析了測量工程的概況，進而給出了測量平面控制網(wǎng)的實例，全文是筆者長期工作實踐基礎上的理論升華，相信對從事相關工作的同行有著重要的參考價值和借鑒意義。
　　關鍵詞：測量 平面控制測量 基線解算 精度分析
　　中圖分類號：P2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
　　
　　為滿足某段高速鐵路客運專線無碴軌道施工、運營以及后期復測和維護需要，保證高速鐵路運營的高平順性，按照分級布網(wǎng)、逐級控制的原則，在該段鐵路客運專線全線建立高精度的平面和高程控制網(wǎng)。下面主要針對嚴格按照技術規(guī)范獲取的某高速鐵路控制測量數(shù)據(jù)進行處理分析，研究高速鐵路精密控制網(wǎng)測量的方法和技術。
　　1勘測設計階段控制測量工程概況
　　1.1己有測量成果
　　該段勘測設計工作開始，既有工程控制測量數(shù)據(jù)資料情況如下：
　　國家A、B級GPS點12個，間隔為50km左右，各點基本與既有二等水準路線公用，分別為B1215、B1218、B1219、B1233、B1235、B1238、B1239、B1256、B1258、B1278、B1280、B1282。
　　1.2 施工坐標系選擇
　　在觀測過程中，聯(lián)測上述點，進行基準網(wǎng)的測設。施工坐標系統(tǒng)均采用2000 國家大地坐標系橢球參數(shù)：a=6378137m、f=1/298.257222101，坐標系的分界處一般都選擇在直線段且不在隧道或站場范圍內(nèi)；不在曲線上；同一隧道范圍內(nèi)一般不采用兩個不同的施工坐標系；隧道與曲線連接的段落，坐標系不能分開設計的，投影變形值超過1/100000 的采用加密CPII控制點和進行長度改化方式予以解決施工放樣問題。
　　1.3己有測量成果的評價和利用
　　本線在原勘測設計階段己經(jīng)充分考慮了投影變形的影響，因此本次精密控制測量的坐標系統(tǒng)可以利用原勘測階段的坐標系統(tǒng)參數(shù)。既有工程控制網(wǎng)坐標系統(tǒng)設計參照依據(jù)為《高速鐵路測量暫行規(guī)定》相關要求，在精度等級、分布密度、規(guī)格和埋深都與無碴軌道施工控制網(wǎng)要求存在較大差距，不能滿足無碴軌道鋪設技術要求，需在全段建立滿足無碴軌道鋪設要求的精密工程控制網(wǎng)。本段原勘測階段聯(lián)測的國家三角點兼容性差。因此應重新建立B級GPS框架網(wǎng)——基準網(wǎng)，以便作為后續(xù)精測網(wǎng)的起算約束點。但是要與原有約束點進行聯(lián)測，以確保新建精測網(wǎng)資料與既有勘測設計資料保持一致。
　　2高速鐵路測量平面控制網(wǎng)處理實例分析
　　2.1基準網(wǎng)基線解算
　?。?）基準網(wǎng)網(wǎng)中的GPS基線向量采用精密星歷和精密基線解算軟件Gamit進行平差計算，其解算的精密基線的同步環(huán)閉合差嚴格為0。（2）GPS的基線解算質(zhì)量主要通過重復邊和異步環(huán)閉合差檢核。（3）基準網(wǎng)嚴格按照技術要求進行觀測，在內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時，分三種方式進行基線向量解算。
　　1）24小時作為一個時段，整體計算；2）將24小時分成兩個時段，每個時段16個小時，中間重復4小時；3）24小時分成四個時段，每個時段6小時。
　　經(jīng)過對比分析，三種方法計算結果差值均小于10mm，最終成果采用將24小時分成兩個時段的計算結果。
　　由于兩種約束網(wǎng)平差坐標成果之間存在較大差異。點位空間三維坐標分量差值最大達到9 mm，基線長度差值最大達到5 mm。這一差異主要由雙方選用坐標位置基準和約束平差方法的不同而產(chǎn)生的。
　　為了保證該段精密工程控制測量的CPO控制網(wǎng)坐標基準的統(tǒng)一，采用精測網(wǎng)評估驗收專家組建議該段鐵路客運專線工程CPO控制網(wǎng)坐標采用評估驗收專家組計算的CPO約束網(wǎng)平差計算的坐標成果統(tǒng)一平差。
　　2.2 CPI和CPII基線解算
　　該段高速鐵路CPI和CPII是采用GPS靜態(tài)差分技術，按照相關規(guī)范布設的。限于精度要求，它們一般選用Leica或者Trimble雙頻GPS接收機來采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集完成后，經(jīng)預處理沒有任何問題后，將所有原始觀測文件 （Trimble數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)化為rinex數(shù)據(jù)）輸入商用軟件LGO7.0，再對點號、天線量高方式、天線高復核后進行基線解算基線解算前，考慮以最佳的方式構網(wǎng)。數(shù)據(jù)采集過程一般采用四臺GPS在各自的測站上，同時觀測相應的時間，便完成一個時段測量；然后，以邊連的方式，其中兩臺不搬站，另外兩臺儀器翻滾推進或者四臺儀器分兩組共同推進，準備進行下一個測段。其中翻滾推進方式的兩個處于不搬站的儀器應改變儀器高。
　　其中A、B、C、D為同步觀測的四臺接收機。CPI和CPII在LGO軟件的構網(wǎng)方式一般采用由三條同時段采集的基線和另一時段公用邊基線構成異步環(huán)，各異步閉合環(huán)采用邊連式連接，逐環(huán)構網(wǎng)。在聯(lián)測基準網(wǎng)時，有可能采用三臺儀器觀測，此時也應用邊連式連接其它異步環(huán)。CPI和CPII構網(wǎng)的唯一不同點只是CPI觀測了兩個時段，要進行兩次異步環(huán)的連接。
　　WGS-84坐標系下基線解算設置一般采用軟件系統(tǒng)推薦的系統(tǒng)缺省值，均解算出整周未知數(shù)，同時存儲基線結果，并將異步環(huán)數(shù)據(jù)導出為asc格式ASCⅡ碼基線文件。然后把asc格式文件導入軟件依次進行閉合環(huán)差計算，無約束平差、建立相應的坐標系，輸入已知點坐標進行約束平差。
　　
　　2.3 CPI和CPⅡ精度分析
　　l）CPI和CPII重復獨立基線和異步閉合環(huán)誤差統(tǒng)計該段高速鐵路數(shù)據(jù)處理過程中，CPI共取獨立基線942條，獨立重復基線共407條，其中較差最大的為22.3mm，為19.9 mm，為21.