□ 張 超 郭贊峰 趙 越 張百隆 徐未來 楊帥帥
(1.國家測繪地理信息局第一大地測量隊,陜西 西安 710054;2.山東科技大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島 266590)
高速高鐵在設(shè)計建造時即已建立了以CP0為框架網(wǎng)的基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)(CPⅠ網(wǎng))、線路平面控制網(wǎng)(CPⅡ網(wǎng))和軌道控制網(wǎng)(CPⅢ網(wǎng))及線路水準(zhǔn)基點網(wǎng)。但由于運營高鐵主要考慮的是線路的平順性,CPⅠ網(wǎng)和CPⅡ網(wǎng)隨著施工建造的結(jié)束,繼續(xù)發(fā)揮為軌道控制網(wǎng)(CPⅢ網(wǎng))復(fù)測傳遞基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的功能。
在高速鐵路的平面控制網(wǎng)的復(fù)測過程中,主要涉及到CPⅠ網(wǎng)、線上CPⅡ網(wǎng)和CPⅢ網(wǎng)復(fù)測等,其中為線上工程軌道運營管理及維護CPⅢ控制網(wǎng)而測設(shè)的加密CPⅡ網(wǎng)復(fù)測工作在其中承上啟下,對其的復(fù)測工作影響到了今后軌道線上測量的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
文章以我國華東地區(qū)一處干線高速鐵路的標(biāo)段精測網(wǎng)復(fù)測為例,著重介紹一下筆者利用GPS測量在復(fù)測工作的方法創(chuàng)新。線路的網(wǎng)形設(shè)計采用邊聯(lián)結(jié)方式,形成由三角形(或大地四邊形)組成的帶狀網(wǎng),并與CPⅠ聯(lián)測構(gòu)成附和網(wǎng)(如圖1所示)。
圖1 GPS測量網(wǎng)形(部分)示意圖
1.1 GPS平面系統(tǒng)
精測網(wǎng)復(fù)測中采用該線路既有平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在實際的數(shù)據(jù)處理中,由于涉及的點位較多、路線距離長,采取了分成為7個投影帶分別處理平差,投影帶劃分和高程抵償面的選擇與施工測量保持了一致,保證了綜合變形值不大于10mm/km。具體投影分帶及投影面大地(如表1所示)。
表1 投影分帶及大地高設(shè)置表
1.2加密CPⅡ更新
將復(fù)測成果與原測成果進行比較,較差與精度應(yīng)滿足表2、表3的規(guī)定。
表2 CPⅡ控制點復(fù)測坐標(biāo)限差要求
(1)表中坐標(biāo)較差限差指 x、y坐標(biāo)分量較差。
(2)表中相鄰點間坐標(biāo)差之差的相對精度按式1計算。
式1中:△Xij=(Xj-Xi)復(fù)-(Xj-Xi)原
△Yij=(Yj-Y)i復(fù)-(Yj-Y)i原
s-相鄰點間的二維平面距離;△Xij,△Yij-相鄰點i與j間二維坐標(biāo)差之差(m);
當(dāng)復(fù)測精度、復(fù)測較差滿足要求時,采用原成果(如表3所示)。否則,應(yīng)查明原因,確認點位發(fā)生變動后,采用同精度擴展方法更新成果;CPⅡ加密點成果更新時至少將周圍2個穩(wěn)定的CPⅠ、2個穩(wěn)定的CPⅡ加密點作為約束點,且待更新點位于已知點的中間;對復(fù)測過程中因破損或丟失導(dǎo)致的新埋加密CPⅡ點,采用相同的同精度擴展方法進行控制點成果計算。
表3 加密CPⅡ控制點初始平差坐標(biāo)與2012年坐標(biāo)比較表(部分)
在將本次CPⅡ控制點的初始解算完成后,為了保持高鐵線路測量的持續(xù)性,應(yīng)對滿足精度指標(biāo)的部分,采用2012年的原測成果,而對于超限部分應(yīng)做更新平差,即利用聯(lián)測的線下CPⅠ點和表3中滿足限差要求的2012年歷史成果,嚴(yán)格落實相關(guān)的精度要求(如表4所示)對于其中的超限點位進行重新平差,得到更新坐標(biāo)成果,即為本次復(fù)測的最終加密CPⅡ坐標(biāo)成果。
表4 加密CPⅡ坐標(biāo)更新精度統(tǒng)計
經(jīng)過以上的計算和驗證可以得到如下結(jié)論:
3.1 在進行加密CPⅡ計算中若純粹的利用線下CPⅠ控制點作為已知點解算,而并未進行坐標(biāo)更新,此時的坐標(biāo)成果并不能持續(xù)保證加密CPⅡ的嚴(yán)謹和可持續(xù);
3.2 在高鐵線上的涵洞內(nèi)、車站遮擋嚴(yán)重的部分進行導(dǎo)線測量時,此部分得到的坐標(biāo)成果直接計算獲得,不宜采用坐標(biāo)更新的辦法;
3.3 各項指標(biāo)的精度要嚴(yán)格落實,通過大量的實踐進行坐標(biāo)的更新工作,做到整線的加密CPⅡ均勻而科學(xué)。
注:文中涉及的點號、投影等相關(guān)測量信息已做保密處理。