陳廷武 李 森

(北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院/城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

北京市地鐵六號(hào)線(xiàn)二期首級(jí)GNSS控制網(wǎng)的布設(shè)及數(shù)據(jù)處理

陳廷武 李 森

(北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院/城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100038)

本文介紹了北京市地鐵六號(hào)線(xiàn)二期首級(jí)GNSS控制網(wǎng)的布設(shè)方案及原則，GNSS外業(yè)數(shù)據(jù)采集、基線(xiàn)解算、三維平差、二維平差和精度評(píng)定的過(guò)程分析，為今后城市地鐵工程首級(jí)GPS控制網(wǎng)的建立提供一定的參考。

GNSS 控制網(wǎng)布設(shè) 平差計(jì)算 精度分析

1 引 言

城市地鐵控制網(wǎng)是城市地鐵工程施工測(cè)量的基準(zhǔn)，控制網(wǎng)的精度直接影響地鐵隧道的安全及質(zhì)量。地鐵控制網(wǎng)布設(shè)一般都經(jīng)過(guò)城市中心區(qū)，人口及車(chē)輛較多，施工周期長(zhǎng)，施工區(qū)域條件復(fù)雜多變，為了保證工程安全順利實(shí)施，需要前期首級(jí)控制網(wǎng)的布設(shè)方案合理，施測(cè)方法正確，以及點(diǎn)位精度的可靠[1-3]。

北京市地鐵六號(hào)線(xiàn)二期是六號(hào)線(xiàn)一期工程的東延，位于北京市通州區(qū)內(nèi)，主要沿朝陽(yáng)北路、濱河路西側(cè)、運(yùn)河?xùn)|大街敷設(shè)，沿線(xiàn)下穿通惠河、北運(yùn)河、豐字河等三處主要水域。線(xiàn)路西起草房與六號(hào)線(xiàn)一期相連，東至通州新城，二期正線(xiàn)全長(zhǎng)約12.441km，均為地下線(xiàn)，共設(shè)7座車(chē)站，一處車(chē)輛段。

2 首級(jí)GPS網(wǎng)的布設(shè)

六號(hào)線(xiàn)二期首級(jí)GNSS控制網(wǎng)以北京市GNSS C級(jí)點(diǎn)為起算數(shù)據(jù)，使GNSS網(wǎng)具有較高的內(nèi)符合精度，并根據(jù)控制網(wǎng)起算點(diǎn)轉(zhuǎn)換到地方坐標(biāo)系。首級(jí)GNSS控制網(wǎng)沿地鐵線(xiàn)路布設(shè)，其中北京市C級(jí)GNSS點(diǎn)4個(gè)，待定點(diǎn)19個(gè)，已有其它地鐵首級(jí)GNSS控制點(diǎn)3個(gè)。控制網(wǎng)設(shè)計(jì)原則如下：

(1)在確?？刂频罔F線(xiàn)路整體走向的前提下，控制網(wǎng)設(shè)計(jì)網(wǎng)形強(qiáng)度高、安全適用，點(diǎn)位埋設(shè)穩(wěn)定、符合相關(guān)規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)要求，便于后續(xù)控制網(wǎng)測(cè)量和建設(shè)期內(nèi)復(fù)測(cè)工作，以保證控制網(wǎng)在土建施工、軌道施工、設(shè)備安裝等階段復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

(2)控制網(wǎng)采用高等級(jí)控制點(diǎn)控制下的網(wǎng)連式結(jié)構(gòu)，以線(xiàn)路沿線(xiàn)的通視邊為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出由若干個(gè)獨(dú)立的異步環(huán)構(gòu)成的附合或閉合圖形。

外祖母沒(méi)有辦法，依了她。給她在家里請(qǐng)了一位老先生，就在自己家院子的空房子里邊擺上了書(shū)桌，還有幾個(gè)鄰居家的姑娘，一齊念書(shū)。

(3)每個(gè)控制點(diǎn)都有兩條以上基線(xiàn)通過(guò)。為保證相鄰點(diǎn)之間的相對(duì)精度，相鄰控制點(diǎn)之間均測(cè)設(shè)直接基線(xiàn)。

3 已知點(diǎn)穩(wěn)定性分析

5.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

5.3 網(wǎng)平差

平差前對(duì)觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，對(duì)每一個(gè)測(cè)站觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)利用TEQC軟件進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查內(nèi)容包括：測(cè)站開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、觀(guān)測(cè)時(shí)間、采樣間隔、有效利用率、多路徑效應(yīng)和周跳比等。所有測(cè)站的數(shù)據(jù)有效利用率中最小85%,最大100%，滿(mǎn)足規(guī)范要求(規(guī)范要求≥80%)。

表1 起算點(diǎn)精度對(duì)比分析

將全部獨(dú)立基線(xiàn)構(gòu)成閉合圖形，以三維基線(xiàn)向量及其相應(yīng)方差協(xié)方差陣作為觀(guān)測(cè)信息，以起算點(diǎn)通縣(TX)的CGCS2000坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維無(wú)約束平差，并提供相應(yīng)坐標(biāo)系下三維坐標(biāo)、坐標(biāo)差觀(guān)測(cè)值的總改正數(shù)、基線(xiàn)邊長(zhǎng)及點(diǎn)位和邊長(zhǎng)的精度信息[8]。

表2 起算點(diǎn)點(diǎn)間相對(duì)精度

通過(guò)計(jì)算分析，結(jié)果表明，已知點(diǎn)點(diǎn)位總體穩(wěn)定性較好，已知點(diǎn)之間的內(nèi)符合性較好，四個(gè)起算點(diǎn)可以本次GNSS首級(jí)控制測(cè)量平差的起算數(shù)據(jù)。

4 GNSS控制網(wǎng)的施測(cè)

控制測(cè)量作業(yè)前，對(duì)GNSS接收機(jī)和天線(xiàn)設(shè)備進(jìn)行全面檢驗(yàn)，經(jīng)檢定接收機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到正常水平方可進(jìn)行測(cè)量。外業(yè)開(kāi)機(jī)前檢查設(shè)備的各種連接是否正確。觀(guān)測(cè)過(guò)程中，作業(yè)人員嚴(yán)禁使用手機(jī)、對(duì)講機(jī)等對(duì)信號(hào)有干擾影響的電磁器具。天線(xiàn)精確地進(jìn)行天線(xiàn)整平、對(duì)中，對(duì)中誤差不大于1mm[4-7]。

每時(shí)段觀(guān)測(cè)前、后各量取天線(xiàn)高各一次，兩次量高較差小于3mm，取兩次平均值作為最終成果。按GNSS外業(yè)測(cè)量的相關(guān)規(guī)定逐項(xiàng)填寫(xiě)外業(yè)觀(guān)測(cè)手薄。外業(yè)關(guān)機(jī)前，檢查各種記錄是否齊全正確。每一時(shí)段觀(guān)測(cè)結(jié)束前，及時(shí)檢查資料是否齊全。當(dāng)天作業(yè)完成后，將存儲(chǔ)介質(zhì)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝保存，以防資料丟失，并及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2017年省級(jí)黨委和政府扶貧開(kāi)發(fā)工作成效考核反饋廣西的問(wèn)題清單中，關(guān)于扶貧資金使用管理的問(wèn)題共有12項(xiàng)，直接點(diǎn)名的有馬山、田東、寧明等10個(gè)縣(市)。上述各縣(市)對(duì)整改工作責(zé)無(wú)旁貸；其他市、縣也要擺正心態(tài)，根據(jù)中央和自治區(qū)檢查反饋的問(wèn)題，主動(dòng)對(duì)號(hào)入座，對(duì)本地區(qū)脫貧攻堅(jiān)工作開(kāi)展全面自查自糾，形成問(wèn)題清單。各市、縣要以問(wèn)題清單為線(xiàn)索，深入分析導(dǎo)致問(wèn)題的主觀(guān)原因、制度原因、作風(fēng)原因，真正把問(wèn)題找全、把根源找準(zhǔn)，做到精準(zhǔn)整改，重點(diǎn)突破，確保問(wèn)題全面整改到位。

5 GNSS網(wǎng)的基線(xiàn)解算與網(wǎng)平差

北京市地鐵六號(hào)線(xiàn)二期GNSS首級(jí)控制測(cè)量所用起算數(shù)據(jù)為：平房北A(PFBA)、雙埠頭西A(SFTXA)、通縣(TX)和甘棠西(GTX)四個(gè)控制點(diǎn)，且控制點(diǎn)全部分布于測(cè)區(qū)四周，達(dá)到對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)合理控制的要求。為保證后期精密導(dǎo)線(xiàn)加密測(cè)量的順利進(jìn)行，必須對(duì)GNSS首級(jí)控制網(wǎng)的起算數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)定性和可靠性精度分析。

改進(jìn)算法與原算法相比，增加了網(wǎng)格修正的過(guò)程。在網(wǎng)格修正過(guò)程中，算法將掃描一次所有存在數(shù)據(jù)點(diǎn)的網(wǎng)格，然后稀疏網(wǎng)格中的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行操作，因此該過(guò)程的時(shí)間復(fù)雜度為O（m×w×d），其中m為存在數(shù)據(jù)點(diǎn)的網(wǎng)格個(gè)數(shù)，w為每個(gè)稀疏網(wǎng)格中包含數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，在正常情況下，稀疏網(wǎng)格中包含的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)遠(yuǎn)小于數(shù)據(jù)集中所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量，因此m×w≤n。在CLIQUE算法中，采用自底向上的方法進(jìn)行聚類(lèi)，算法的時(shí)間復(fù)雜度為O（nd+cd），c是一個(gè)常數(shù)。在本文算法中，增加了網(wǎng)格修正的過(guò)程，因此時(shí)間復(fù)雜度為O（n′d+cd），其中n′=n+m×w，又因?yàn)閙×w≤n，所以 n′≈n。

5.3.1 三維平差

“我的家鄉(xiāng)盛產(chǎn)野生菌，既然我有這么好的貨源，為什么不去那些大城市里試試? 抱著這樣的想法，李志勇買(mǎi)了火車(chē)票，孤身來(lái)到深圳。他先找到了昆明駐深圳辦事處，向辦事員講清自己推銷(xiāo)家鄉(xiāng)野生菌的來(lái)意后，辦事員也覺(jué)得眼睛一亮: 對(duì)呀，我們?cè)颇系囊吧嘤刑厣?這位熱心的辦事員給李志勇介紹了一家正熱賣(mài)野生菌的高檔酒店，讓他去拜訪(fǎng)。

5.2 基線(xiàn)解算

基線(xiàn)解算采用Trimble 公司的GNSS精密靜態(tài)數(shù)據(jù)處理軟件軟件TBC(Trimble Business Center)。對(duì)周跳較多或數(shù)據(jù)質(zhì)量較差的時(shí)段進(jìn)行刪除或用分段處理方法進(jìn)行基線(xiàn)解算。全部基線(xiàn)解算結(jié)果中：最大PDOP值均小于6，解算類(lèi)型均為固定解，RMS均小于0.03m。最小重復(fù)設(shè)站數(shù)為2。

對(duì)起算點(diǎn)的穩(wěn)定性和可靠性合理檢驗(yàn)方法是在進(jìn)行計(jì)算平差時(shí)約束部分已知數(shù)據(jù)，剩下起算數(shù)據(jù)作為待定點(diǎn)一并入網(wǎng)平差計(jì)算，將平差結(jié)果與原有成果進(jìn)行對(duì)比分析。表1為已知點(diǎn)平差計(jì)算結(jié)果與原有成果的對(duì)比分析表，其中第一種方案為約束三個(gè)已知點(diǎn)，剩下一個(gè)已知點(diǎn)入網(wǎng)平差；第二種方案為約束兩個(gè)已知點(diǎn)，剩余兩個(gè)已知點(diǎn)入網(wǎng)平差計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與已知數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

文化是指人類(lèi)在社會(huì)歷史發(fā)展過(guò)程中制造的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的總和,是一個(gè)復(fù)合體，包括知識(shí)、信仰、道德、法律、藝術(shù)、風(fēng)俗以及人作為社會(huì)成員而獲得的能力和習(xí)慣。班級(jí)文化建設(shè)是指班級(jí)成員創(chuàng)設(shè)文化環(huán)境、文化制度、文化關(guān)系等來(lái)熏陶和培育集體成員的一系列活動(dòng)，它是班級(jí)成員在多種文化相互吸納相互促進(jìn)的文化過(guò)程。它是班級(jí)全體師生共同創(chuàng)造的財(cái)富，是全體師生共同勞動(dòng)的結(jié)晶，也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的系統(tǒng)工程，它的主體是學(xué)生。

鉤藤立枯病可用3億CFU/克哈茨木霉菌20～50倍，或10億個(gè)/克枯草芽孢桿菌800～1 000倍，或1%申嗪霉素懸浮劑800～1 000倍，或8%井岡霉素A水劑100～125倍，或10%苯醚甲環(huán)唑WG 1 000～2 000倍，或43%戊唑醇懸浮劑2 500～4 000倍，或24%噻呋酰胺懸浮劑500～1 500倍噴霧、灌根或噴淋。

為分析已知點(diǎn)坐標(biāo)的相對(duì)精度可靠性，約束兩個(gè)已知數(shù)據(jù)，剩余兩個(gè)已知數(shù)據(jù)作為待定點(diǎn)求解，這樣可以得到已知點(diǎn)間的相對(duì)精度數(shù)據(jù)指標(biāo)。表2為平差已知點(diǎn)間的相對(duì)精度表，從表中可以看出，已知點(diǎn)間的相對(duì)精度較高。

5.3.2 二維平差

以平房北A(PFBA)、雙埠頭西A(SFTXA)、通縣(TX)和甘棠西(GTX)四個(gè)點(diǎn)的北京地方坐標(biāo)為首級(jí)GNSS控制網(wǎng)二維平差的起算數(shù)據(jù)，采用 “科傻GNSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”進(jìn)行平差計(jì)算，平差前對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行可靠性檢驗(yàn)，參與平差的獨(dú)立基線(xiàn)必須為合格基線(xiàn)，選用測(cè)區(qū)內(nèi)C級(jí)GNSS已知點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差。

6 精度分析

選取合格基線(xiàn)77條，構(gòu)成閉合異步環(huán)44個(gè)。異步環(huán)閉合差全部合格，最小差值為0.36mm,最大差值為54.38mm。

三維無(wú)約束平差后的單位權(quán)中誤差m0=0.575cm，最弱點(diǎn)位誤差：2.86cm，最弱點(diǎn)點(diǎn)號(hào)：PFBA(平房北A)，點(diǎn)位誤差：X方向誤差1.01cm，Y方向誤差1.99cm，Z方向誤差1.79cm。三維點(diǎn)位誤差分布圖見(jiàn)圖1。

二維約束平差中最弱點(diǎn)位誤差：0.43cm，最弱點(diǎn)點(diǎn)號(hào)：618(DTG[6II]18)，點(diǎn)位誤差：X方向誤差0.36cm，Y方向誤差0.23cm。二維點(diǎn)位誤差分布圖見(jiàn)圖2。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)北京市地鐵六號(hào)線(xiàn)二期首級(jí)GNSS平面控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案，以及GNSS外業(yè)數(shù)據(jù)采集、GNSS基線(xiàn)解算、三維平差、二維平差和精度評(píng)定的過(guò)程分析，為城市地鐵工程首級(jí)GNSS控制網(wǎng)的建立及數(shù)據(jù)處理提供一定參考：

GNSS外業(yè)觀(guān)測(cè)選擇外界環(huán)境條件較好的時(shí)段進(jìn)行觀(guān)測(cè)，對(duì)觀(guān)測(cè)質(zhì)量也有重要的影響。

對(duì)比兩種方法檢查對(duì)患者術(shù)前確診率、誤診率、漏診率。MSCT檢查的術(shù)前確診率、誤診率、漏診率分別為90.0%、5.0%、5.0%，DR檢查患者的確診率、誤診率、漏診率分別為70.0%、16.0%、14.0%，組間數(shù)據(jù)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)果如下表。

對(duì)參與約束平差的已知點(diǎn)進(jìn)行分析和篩選，選擇穩(wěn)定而且精度較高的已知點(diǎn)進(jìn)行二維約束平差，以免利用了錯(cuò)誤或精度較低的已知點(diǎn)影響整個(gè)GNSS控制網(wǎng)的最終成果精度。

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The Layout and Data Analysis of First Class GNSS Control Network of Beijing Metro Line Six PhaseII

CHEN Ting-wu,LI Sen

(Beijing Institute of Surveying and Mapping / Urban Spatial Engineering Key Lab of Beijing, Beijing 100038,China)

This paper introduces the first class GNSS control network layout of Beijing metro line six phrase two, GNSS field data collection, baseline calculation, three-dimensional adjustment, two-dimensional adjustment, and accuracy evaluation, providing a reference for future city subway’s first class GNSS control network establishment.

Global Navigation Satellite System; Control network layout; Adjustment computation; Accuracy analysis

2016-10-25

P221

B

1007-3000(2016)06-3