周東衛(wèi)

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，西安 710043)

高速鐵路CP0框架控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理模式與方法研究

周東衛(wèi)

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，西安 710043)

框架控制網(wǎng)(CP0)作為高速鐵路平面控制測量的起算基準(zhǔn)，必須確保其具有較高的精度、可靠性和穩(wěn)定性。影響CP0最終定位結(jié)果的因素較多，如不能正確考慮并處理這些因素，將造成最終定位結(jié)果出現(xiàn)較大偏差無法滿足精度要求。結(jié)合相關(guān)項目的測量數(shù)據(jù)及實踐經(jīng)驗，對CP0數(shù)據(jù)處理模式與方法進行研究分析與總結(jié)歸納，在此基礎(chǔ)上就基線解算系統(tǒng)誤差的消除和削弱，基線解算方案和軟件的合理選擇，如何進行框架基準(zhǔn)的統(tǒng)一與轉(zhuǎn)換，以及基線網(wǎng)平差等方面提出一些原則和方法，不僅解決了CP0框架基準(zhǔn)的統(tǒng)一問題，也提高了基線解算的可靠性和精度。

高速鐵路；框架控制網(wǎng)；基準(zhǔn)統(tǒng)一；解算方案；系統(tǒng)誤差

1 概述

高速鐵路線路長、地區(qū)跨越幅度大且平面控制網(wǎng)沿線路呈帶狀布設(shè)，為了控制帶狀控制網(wǎng)的橫向擺動，并為平面控制測量提供統(tǒng)一的起算基準(zhǔn)，實現(xiàn)勘察設(shè)計、施工建設(shè)和運營維護各階段控制網(wǎng)的“三網(wǎng)合一”，高速鐵路采用GPS精密定位測量技術(shù)，按一定間距(50～100 km)布設(shè)建立了框架控制網(wǎng)(CP0)。CP0控制點布設(shè)間距為50～100 km，與國際IGS參考站或國家CGCS2000 A、B級GPS點進行聯(lián)測，采用國外專業(yè)的長基線計算軟件(如GAMIT/GLOBK、BERNESE等)進行基線解算和網(wǎng)平差計算，數(shù)據(jù)處理精度要求較高[1]。影響CP0最終定位精度的因素較多，主要有衛(wèi)星星歷誤差、對流層折射誤差、基準(zhǔn)點初始誤差、采用的解算軟件、采用的解算方案、框架基準(zhǔn)的統(tǒng)一與轉(zhuǎn)換方法、基線網(wǎng)平差方法等。在CP0數(shù)據(jù)處理中如不能正確考慮并處理這些因素，將造成最終定位結(jié)果出現(xiàn)偏差無法滿足精度要求。結(jié)合在CP0數(shù)據(jù)處理中的實踐經(jīng)驗，對基線解算和網(wǎng)平差的影響因素與解算策略進行研究分析與總結(jié)歸納，得出了一些有益的結(jié)論。

2 基線解算影響因素分析

2.1 衛(wèi)星星歷誤差對基線解算的影響

基線解算時應(yīng)根據(jù)網(wǎng)尺度的大小、基線的長短來決定采用哪種星歷。框架控制網(wǎng)中CP0框架點布設(shè)間距一般為50～100 km，與IGS參考站或國家A、B級點聯(lián)測的距離較遠(yuǎn)基線較長(某些情況>1 000 km)。為了減少星歷誤差對基線解算的影響，解算過程中應(yīng)采用IGS綜合最終星歷，考慮到最終星歷的滯后時間為11 d，當(dāng)最終星歷的滯后時間無法滿足計算要求時，也可采用IGR快速星歷代替。不同精度的衛(wèi)星星歷誤差引起的基線相對誤差和絕對誤差見表1。

表1 衛(wèi)星星歷誤差對基線解算的影響

此外，不同時期的星歷和不同機構(gòu)發(fā)布的星歷，也存在一定的系統(tǒng)誤差，同期或多期基線處理時應(yīng)盡可能采用同一種類型的星歷，最好采用多個機構(gòu)共同融合計算發(fā)布的IGS綜合星歷；同時在基線處理時也應(yīng)顧及到星歷誤差對基線的影響，在基線解算時應(yīng)采用強約束高精度地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)并同時松弛軌道的方案，將衛(wèi)星軌道誤差的影響降到最小。

2.2 對流層折射誤差對基線解算的影響

對流層折射誤差不僅影響位置(特別是高程)精度，甚至?xí)绊懩：鹊慕馑?，因此CP0基線解算時必須顧及對流層折射誤差的改正精度，其改正一般通過選擇適宜的天頂對流層延遲模型及映射函數(shù)，并對天頂對流層濕延遲進行參數(shù)估計來實現(xiàn)的。考慮到天頂對流層濕延遲是引起對流層折射誤差的主要來源，且難于建立精確的模型[2]，GAMIT 軟件中通常采用PWL分段線性法，該方法是隨機過程的一種簡化，將整個觀測時段分為若干個子區(qū)間，每個區(qū)間各引入1個參數(shù)，在每個區(qū)間內(nèi)，各測站天頂方向的對流層濕延遲折射隨時間呈線性變化。窗口的選擇(即決定每隔多長時間間隔附加1個天頂對流層濕延遲參數(shù))是PWL分段線性法的關(guān)鍵所在。

利用GAMIT 10.40軟件，采用PWL分段線性法分析處理了多條鐵路客運專線的CP0觀測數(shù)據(jù)，在其他參數(shù)設(shè)置均相同時，采取每個測站分別不附加、附加2個、4個、5個、7個、13個天頂對流層濕延遲參數(shù)6種不同方案，比較了不同天頂對流層濕延遲參數(shù)選取方法對基線解算結(jié)果的影響。表2為某客運專線不同試驗方案解算結(jié)果站心地平坐標(biāo)系下的基線向量和邊長的重復(fù)率。基線重復(fù)率[3]由常數(shù)部分和系數(shù)部分組成，常數(shù)部分單位為mm，系數(shù)部分基線長度L的單位為m。圖1和圖2為不同試驗方案三維約束平差得到的各基線三維向量的殘差(限于篇幅僅列出其中2條)和點位絕對精度。

表2 不同方案解算結(jié)果的基線重復(fù)率

通過以上工程測量數(shù)據(jù)研究，結(jié)果表明：(1)天頂對流層濕延遲參數(shù)估計個數(shù)的不同，對基線解算產(chǎn)生的誤差主要體現(xiàn)在U分量上，U分量誤差約為水平位置誤差的2～3倍；(2)每個測站每4～6 h時間間隔估計一個天頂對流層濕延遲參數(shù)效果較好，能真實反映出對流層折射影響隨時間變化的趨勢，從而提高基線解的精度；(3)天頂對流層濕延遲參數(shù)估計個數(shù)不同，使得大多數(shù)基線在尺度上呈現(xiàn)出系統(tǒng)性差異，這說明了對流層折射殘余誤差對CP0框架控制網(wǎng)的確有尺度上的影響，并主要體現(xiàn)在尺度誤差的比例部分上。從表2可以看出，對于CP0中長基線(50～100 km)構(gòu)成的GPS網(wǎng)來說，其影響約為0.50×10-8(0.25～0.50 mm)。

圖2 不同方案約束平差點位絕對精度

2.3 基準(zhǔn)點坐標(biāo)誤差對基線解算的影響

在CP0框架控制網(wǎng)基線解算過程中，需要將IGS參考站或CGCS2000國家點作為起算點，當(dāng)起算點坐標(biāo)出現(xiàn)誤差或兼容性較差時將導(dǎo)致整個CP0框架控制網(wǎng)基線向量解產(chǎn)生系統(tǒng)性誤差。試驗表明，這種系統(tǒng)誤差主要反映整網(wǎng)基線向量的系統(tǒng)性旋轉(zhuǎn)和尺度的變化[4]。

利用GAMIT 10.40軟件分析處理了多條鐵路客運專線的CP0觀測數(shù)據(jù)，框架基準(zhǔn)采用目前精度最高的ITRF2008參考框架，參考?xì)v元為2 000.0。在GAMIT表文件sittbl.中對各控制點的測站三維坐標(biāo)約束量進行設(shè)置，將IGS參考站作為起算點，約束量分別設(shè)置為0.03，0.03，0.05 m。在參數(shù)設(shè)置均相同時，采取IGS起算點坐標(biāo)不加誤差、各方向加2 cm、10 cm、20 cm、2 m、20 m的誤差6種不同方案，比較了起算點不同坐標(biāo)精度對基線解算結(jié)果的影響。表3為某客運專線不同試驗方案解算結(jié)果三維地心坐標(biāo)系下的基線向量和邊長的重復(fù)率?；€重復(fù)率由常數(shù)部分和系數(shù)部分組成，常數(shù)部分單位為mm，系數(shù)部分基線長度L的單位為m。圖3是不同方案的基線分量較差(限于篇幅僅列出其中2條)。基線分量較差計算將方案一起算點無誤差時的基線解算結(jié)果作為真值，分別得到各方案與方案一的各基線分量差值。由于起算點坐標(biāo)誤差達到20 m時，基線解算結(jié)果不可靠，基線結(jié)果失去了參考價值，因此不再分析此方案與方案一的基線分量較差。

表3 不同方案解算結(jié)果的基線重復(fù)率

圖3 不同方案基線分量較差

通過以上工程測量數(shù)據(jù)研究，結(jié)果表明：(1)使用GAMIT軟件進行CP0框架控制網(wǎng)解算時必須嚴(yán)格控制起算點坐標(biāo)的誤差，起算點點位坐標(biāo)精度最好控制在10 cm之內(nèi)；(2)當(dāng)起算點坐標(biāo)誤差達到20 cm時，各基線分量的解算結(jié)果的精度在毫米級的量級；(3)當(dāng)起算點坐標(biāo)誤差達到2 m時，基線解算結(jié)果不可靠，不滿足高精度解算要求。

為了確保起算點點位坐標(biāo)精度滿足基線解算的要求，IGS參考站測站坐標(biāo)推薦使用IERS國際組織提供的基于某一參考框架參考?xì)v元的ITRF三維地心坐標(biāo)(下載地址：http://itrf.ensg.ign.fr)；對于多個國際組織(如IERS、IGS、SOPAC、JPL)均能提供坐標(biāo)和速率的IGS參考站，應(yīng)盡量收集2個或2個以上國際組織的數(shù)據(jù)對比分析，選擇差異較小的參考站作為基準(zhǔn)起算點，并優(yōu)先采用最新的參考框架坐標(biāo)和速率，在此基礎(chǔ)上選用同一國際組織提供的地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)和速率作為基線解算的強約束點；若需要其他框架和歷元下的坐標(biāo)，可以通過框架轉(zhuǎn)換模型向前反推得到。

3 基線解算方案與軟件

CP0框架控制網(wǎng)進行基線解算時，基線解算策略至關(guān)重要。即使使用相同的軟件，基線解算策略選擇不恰當(dāng)或幾期基線解算采用的策略不同，也會帶來較大的系統(tǒng)誤差，如采用的衛(wèi)星星歷精度、電離層和對流層改正模型的選取方式、基準(zhǔn)站坐標(biāo)和衛(wèi)星軌道的固定或松弛約束程度、力模型的選擇、周跳修復(fù)的方法等，這些因素都將造成基線解在尺度和方向上的系統(tǒng)誤差。為了避免不同解算方案對基線所帶來的系統(tǒng)誤差，對于不同期的數(shù)據(jù)應(yīng)嚴(yán)格采用同一軟件同一解算方案進行處理。采用的解算方案應(yīng)特別注意框架控制網(wǎng)的尺度、基準(zhǔn)站坐標(biāo)和星歷的精度，并采用高精度基準(zhǔn)站并強約束其坐標(biāo)和松弛軌道的方案，其約束量應(yīng)根據(jù)其先驗精度來確定，既不應(yīng)太緊，又不應(yīng)太松。IGS基準(zhǔn)站和星歷的約束量大小是否合適可用解算結(jié)果的參數(shù)改正數(shù)來判斷，其判斷標(biāo)準(zhǔn)是基準(zhǔn)站和星歷的參數(shù)改正數(shù)應(yīng)不大于其約束量的2倍。

CP0框架控制網(wǎng)屬于中長基線GPS網(wǎng)，基線解算時需采用高精度解算軟件，國內(nèi)一般采用GAMIT 和BERNESE進行處理。雖然這兩款軟件均以雙差相位觀測值作為基本解算數(shù)據(jù)，但由于其采用的模型及數(shù)據(jù)處理方式等因素的不同，將造成基線解算結(jié)果的系統(tǒng)性差異。因此，施工建設(shè)和運營維護期間CP0控制網(wǎng)的復(fù)測維護應(yīng)采用與勘測設(shè)計期間相同的基線解算軟件(最好是同一版本)進行處理。考慮到BERNESE軟件需要購買，國內(nèi)用戶較少；GAMIT是開源免費軟件，國內(nèi)用戶數(shù)量眾多，為了便于后續(xù)施工和運營期間框架基準(zhǔn)的復(fù)測維護以及與其他鐵路線的銜接，本文建議CP0基線解算統(tǒng)一使用GAMIT軟件。

因此，通過上述研究，結(jié)合數(shù)據(jù)處理實踐，采用GAMIT 10.40軟件進行基線處理。建議采用如下解算方案。

利用IGS提供的事后最終精密星歷，并根據(jù)軌道參數(shù)的先驗精度進行適當(dāng)?shù)募s束。

解算模型采用RELAX.松弛解，同時估計衛(wèi)星軌道和測站坐標(biāo)。

解算類型選擇“1-ITER”，對測站坐標(biāo)進行一次迭代。

觀測量選擇LC_HELP類型，即利用LC觀測值組合解算模糊度。

截止高度角為15°，采樣率為30 s，歷元數(shù)為2 880。

衛(wèi)星和接收機的天線相位中心改正采用antmod.dat文件的設(shè)定值，天線模型采用ELEV模型。

對流層折射氣象參數(shù)為：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101 325 Pa、溫度20.0 ℃、相對濕度50.0%，使用的干、濕延遲模型都是Saastamoinen 模型，干、濕延遲投影函數(shù)都是NMF 投影函數(shù)，采用PWL 分段線性方法估計天頂對流層濕延遲參數(shù)并且估計水平梯度，參數(shù)估計間隔為4～6 h。

電離層折射影響用LC觀測值組合來消除。

利用廣播星歷中的鐘差參數(shù)對衛(wèi)星鐘差進行模型改正。

利用偽距觀測值計算接收機鐘差。

根據(jù)高度角對數(shù)據(jù)定權(quán)，Station Error=ELEVATION 10 5。

周跳探測與修復(fù)采用AUTCLN自動處理模式。

對測站施加地球固體潮、極潮、海潮和大氣負(fù)荷潮等各種潮汐改正。

4 框架基準(zhǔn)的統(tǒng)一與轉(zhuǎn)換

4.1 框架基準(zhǔn)的統(tǒng)一

CP0框架控制網(wǎng)的基準(zhǔn)是由衛(wèi)星星歷和基準(zhǔn)站坐標(biāo)共同給出的， 并且要求地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)的框架及歷元與衛(wèi)星星歷的框架及歷元保持一致。因此，為了確定CP0框架控制網(wǎng)在嚴(yán)格基準(zhǔn)下的地心坐標(biāo)，并為了后期施工及運營期間對框架基準(zhǔn)進行復(fù)測維護以保證其“三網(wǎng)合一”，有必要將CP0框架控制網(wǎng)納入到ITRF 參考框架中，即在處理時應(yīng)加上在ITRF 參考框架中已知坐標(biāo)的IGS參考站數(shù)據(jù)一起處理，并應(yīng)統(tǒng)一地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)與衛(wèi)星星歷的框架及歷元。

ITRF97框架之前IGS使用與ITRF相同的參考框架和參考?xì)v元，ITRF97框架后，IGS開始使用自己的ITRF實現(xiàn)，以保持一致性，目前IGS實現(xiàn)的框架與ITRF的差異在1 cm精度范圍內(nèi)[5]，IGS與ITRF框架的不一致性影響可忽略不計，可認(rèn)為是同一參考框架(需要注意的是：快速軌道和鐘差產(chǎn)品是直接基于最新ITRF框架的；IGS最終產(chǎn)品與ITRF框架的差別由一周內(nèi)地心位置的平均值得到的相應(yīng)參數(shù)計算得到，參數(shù)可以在IGS網(wǎng)站上查到)；由于國際IGS參考站提供的站坐標(biāo)和速度場總是年代越晚越精確，因此在CP0基線解算時應(yīng)采用目前發(fā)布的最新ITRF參考框架及其參考?xì)v元下的IGS參考站坐標(biāo)，衛(wèi)星星歷采用IGS發(fā)布的精密星歷，這樣不僅實現(xiàn)了地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)與衛(wèi)星星歷的框架及歷元的統(tǒng)一，而且由于IGS基準(zhǔn)站的站坐標(biāo)精度較高、兼容性較好也確保了GAMIT解算的基線具有較高的精度和可靠性。CP0框架控制網(wǎng)施工建設(shè)和運營維護階段復(fù)測時應(yīng)采用與勘測設(shè)計階段相同的框架基準(zhǔn)。

4.2 框架基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換

CP0框架控制網(wǎng)的基準(zhǔn)通過將選定框架基準(zhǔn)下的基準(zhǔn)點作為強約束點進行基線網(wǎng)平差來確定。CP0若采用國家A、B級GPS點確定的CGCS2000框架基準(zhǔn)，在基線網(wǎng)平差時需將聯(lián)測的國家A、B級GPS點作為強約束點；CP0若采用IGS參考站確定的ITRF框架基準(zhǔn)，在基線網(wǎng)平差時需將聯(lián)測的IGS基準(zhǔn)點作為強約束點；若CP0采用的ITRF框架基準(zhǔn)與本次聯(lián)測的IGS基準(zhǔn)點的ITRF框架基準(zhǔn)不同，還需將IGS基準(zhǔn)點的框架基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到CP0采用的ITRF框架基準(zhǔn)下，框架基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換包括參考框架和參考?xì)v元的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換采用最新參考框架及其相應(yīng)參考?xì)v元和最新速度場參數(shù)反推早期參考框架及其相應(yīng)參考?xì)v元下的已知測站坐標(biāo)。下面將對ITRF框架基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法進行介紹。

ITRF是一種動態(tài)地球參考框架，其定義是通過對框架的定向、原點、尺度和框架時間演變基準(zhǔn)的明確定義來實現(xiàn)的。由于不同時期框架之間4個基準(zhǔn)分量定義的不同，使得框架之間存在小的系統(tǒng)性差異，這些系統(tǒng)性差異可以用IERS發(fā)布的7個轉(zhuǎn)換參數(shù)來表示，不同框架之間可以通過坐標(biāo)系之間的相似變換進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換公式為[6]

(1)

式中，T1、T2、T3為平移量；R1、R2、R3為旋轉(zhuǎn)量，D為尺度改正因子，此即為ITRFxx框架到ITRFyy框架的7個轉(zhuǎn)換參數(shù)。

任一參數(shù)P在指定時刻t的值等于基準(zhǔn)歷元的參數(shù)P(t0)加上基準(zhǔn)歷元t0到轉(zhuǎn)換歷元的變化量，即有[5]

(2)

這樣利用式(1)和式(2)就可以完成不同參考框架到指定歷元t的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

在同一框架下不同歷元間轉(zhuǎn)換時，如果已知基準(zhǔn)點的速度為VITRFxx，則基準(zhǔn)點的坐標(biāo)可按下式計算

(3)

這樣即實現(xiàn)了IGS基準(zhǔn)點不同框架不同歷元間測站坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。

5 基線網(wǎng)平差方法

基線解算完成且質(zhì)量檢核合格后，首先進行無約束平差，無約束平差滿足要求后再進行整體約束平差。無約束平差選擇一個精度較高的IGS參考站點作為起算點，平差后輸出ITRF參考框架下各點的三維坐標(biāo)、各基線向量平差值、各基線的坐標(biāo)分量、改正數(shù)及其精度等指標(biāo)。無約束平差時作為起算點的IGS參考站的框架基準(zhǔn)，在CP0框架控制網(wǎng)初次建網(wǎng)時應(yīng)采用目前發(fā)布的最新ITRF參考框架及其參考?xì)v元下的測站坐標(biāo)，后續(xù)復(fù)測維護時還需將IGS參考點的框架基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換到初次建網(wǎng)時所在的ITRF框架基準(zhǔn)下，作為起算點的IGS參考站應(yīng)優(yōu)先選擇數(shù)據(jù)質(zhì)量較好的測站。根據(jù)計算經(jīng)驗，中國境內(nèi)的IGS站SHAO、BJFS、WUHN、URUM站的數(shù)據(jù)質(zhì)量較好一些，LHAS和KUNM站的數(shù)據(jù)觀測質(zhì)量相對較差。

整體約束平差所采用的約束點應(yīng)為IGS參考站或國家A、B級GPS點的CGCS2000國家大地坐標(biāo)系的成果。約束平差時作為起算點的IGS參考站與無約束平差采用相同的框架基準(zhǔn)，優(yōu)先選擇數(shù)據(jù)質(zhì)量較好的基準(zhǔn)站，且聯(lián)測的其他IGS站點或國家A、B級GPS點的已知坐標(biāo)成果與無約束平差成果間差值的絕對值應(yīng)小于0.2 m，且由此計算的基線長度相對誤差應(yīng)小于0.3×D×10-6。平差后輸出ITRF參考框架或CGCS2000坐標(biāo)系下各點的三維坐標(biāo)、各基線向量平差值、各基線的坐標(biāo)分量、改正數(shù)及其精度等指標(biāo)。

6 結(jié)語

結(jié)合在CP0數(shù)據(jù)處理中的實踐經(jīng)驗，對CP0框架控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中的基線解算影響因素、框架基準(zhǔn)統(tǒng)一與轉(zhuǎn)換、基線解算軟件選擇、基線解算方案以及基線網(wǎng)平差方法等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究分析與歸納總結(jié)。研究結(jié)論如下。

(1)快速精密星歷和事后精密星歷效果相當(dāng)，當(dāng)最終星歷的滯后時間無法滿足計算要求時，也可采用快速星歷代替；廣播星歷和快速預(yù)報星歷精度較差，不適合用于CP0框架控制網(wǎng)精密定位；同期或多期基線處理時應(yīng)盡可能采用同一種類型的星歷，最好采用多個機構(gòu)共同融合計算發(fā)布的IGS綜合星歷。

(2)使用GAMIT軟件采用分段線性法進行CP0基線解算時，選擇合適的窗口將對基線垂直方向分量解算精度產(chǎn)生較大改善(對東西方向也有一定的提高，對南北方向幾乎沒有改善)，精度可提高2～ 3倍；將天頂對流層濕延遲參數(shù)的估計間隔設(shè)置為4～6h時基線重復(fù)率和網(wǎng)平差精度指標(biāo)較好，能真實反映出對流層折射影響隨時間變化的趨勢，從而提高基線解的精度。

(3)使用GAMIT軟件進行CP0基線解算時必須嚴(yán)格控制起算點坐標(biāo)的誤差，起算點點位坐標(biāo)精度最好控制在10 cm之內(nèi)；當(dāng)起算點坐標(biāo)誤差達到20 cm時，各基線分量的解算結(jié)果的精度在毫米級的量級；當(dāng)起算點坐標(biāo)誤差達到2 m時，基線解算結(jié)果不可靠，不滿足高精度解算要求。

(4)CP0框架控制網(wǎng)基線解算時應(yīng)采用目前發(fā)布的最新ITRF參考框架及其參考?xì)v元下的IGS參考站坐標(biāo)，衛(wèi)星星歷采用IGS發(fā)布的精密星歷，這樣不僅實現(xiàn)了地面基準(zhǔn)站坐標(biāo)與衛(wèi)星星歷的框架及歷元的統(tǒng)一，而且由于IGS基準(zhǔn)站的站坐標(biāo)精度較高、兼容性較好也確保了GAMIT解算的基線具有較高的精度和可靠性?？蚣芑鶞?zhǔn)轉(zhuǎn)換時采用最新參考框架及其相應(yīng)參考?xì)v元和最新速度場參數(shù)反推早期參考框架及其相應(yīng)參考?xì)v元下的已知測站坐標(biāo)精度損失最少。施工建設(shè)和運營維護期間對CP0框架控制網(wǎng)進行復(fù)測維護應(yīng)采用與勘測設(shè)計期間相同的基線解算軟件(最好是同一版本)進行處理。

[1] 中華人民共和國鐵道部.TB 10601—2009高速鐵路工程測量規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社，2009.

[2] 李征航，黃勁松.GPS測量與數(shù)據(jù)處理[M].2版.武漢:武漢大學(xué)出版社，2011.

[3] 李征航，張小紅.衛(wèi)星導(dǎo)航定位新技術(shù)及高精度數(shù)據(jù)處理方法[M]. 武漢:武漢大學(xué)出版社，2009.

[4] 姜衛(wèi)平，劉經(jīng)南，葉世榕.GPS形變監(jiān)測網(wǎng)基線處理中系統(tǒng)誤差的分析[J].武漢大學(xué)學(xué)報：信息科學(xué)版，2001，26(3)：196-199.

[5] 黨亞民，成英燕，薛樹強.大地坐標(biāo)系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].北京:測繪出版社，2010.

[6] 姚宜斌.高精度GPS測量中坐標(biāo)基準(zhǔn)的統(tǒng)一方法研究[J].地礦測繪，2001(2)：3-5.

[7] 劉基余，李征航，等.全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].北京:測繪出版社，1993.

[8] 歐吉坤.GPS測量的中性大氣折射改正的研究[J].測繪學(xué)報，1998，27(1):31-36.

[9] 周東衛(wèi).GNSS參考站網(wǎng)絡(luò)的對流層完備性監(jiān)測技術(shù)研究[J].工程勘察，2012，40(10):65-70.

[10]葛茂榮，劉經(jīng)南.GPS定位中對流層折射估計研究[J].測繪學(xué)報，1996，25(4):255-291.

[11]MIT. Department of Earth， Atmospheric， and Planetary Sciences. GPS Analysis at MIT (Release 10.4)， 2010， 10.

[12]GB/T18314—2001.全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[13]陳光金，付宏平，秦德生.鐵路隧道洞內(nèi)CPⅡ?qū)Ь€測量與復(fù)測精度指標(biāo)合理性探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2014(4):65-68.

[14]余興勝.構(gòu)建橋涵勘測技術(shù)新體系的研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2013(2):73-76.

[15]田林亞， 祖力比亞·阿布都熱西提，等.高速鐵路測量中高斯平面坐標(biāo)與斜軸墨卡托平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2013(4):13-16.

Research on Data Processing of High-speed Railway CPO Frame Control Network

ZHOU Dong-wei

(China Railway First Surveying and Design Institute Group Ltd.， Xi’an 710043, China)

The CP0 frame control network， which acts as the initial datum of plane control surveying for high-speed railway， has to be provided with higher accuracy， reliability and stability. There are many factors affecting the final positioning results of CP0. As failure to properly address these factors may result in large deviation in specified positioning， researches and summarization of data processing mode and method for CP0 are conducted with reference to the real data and practical experiences of related projects， and several principles and methods are proposed to eliminate and reduce systematic errors to baseline resolution， to select reasonable processing scheme and software， and to perform a frame datum uniformity as well as conversion and baseline network adjustment， which， as a result， can solve the problem of frame datum uniformity and improve the reliability and accuracy of the baseline solution.

High-speed railway; Frame control network; Datum uniformity; Resolution scheme; Systematic error

2014-06-09；

2014-06-27

中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司科研項目(院科09-05)

周東衛(wèi)(1981—)，男，高級工程師，工學(xué)碩士，E-mail：dwzhou810408@126.com。

1004-2954(2015)03-0011-06

U238； U212.24

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.03.003