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1、GPS结合导线测量技术在京沪高速铁路工程施工测量中的研究与应用智能交通GPS结合导线测量技术在京沪高速铁路工程施工测量中的研究与应用新铁路,是世界上一次建成线路最长,标准最高的高速铁路,也是我国建国以来继三峡工程之后的又一次投资规模最大的建设项目.京沪高速铁路设计时速350公里/小时.具有高速度,高平顺性,高可靠性的特点,要确保运营期间的安全.对工程质量有很高的技术要求.京沪高速铁路工程施工测量不仅要克服施工进度要求快,测量控制精度要求高的问题,还要克服因受季节和复杂自然环境条件下带来的影响.必须保证铁路具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数,从而达到高精度控制测量的目的.研究建立一套切实可行
2、的,高精度的施工测量控制技术势在必行.作用和意义本套施工测量控制技术是在京沪高速铁路土建工程施工测量过程中研究开发并实际应用的,实践证明本套测量技术提高了施工测量效率,确保了施工测量精度满足了土建施工进度.为保证京沪高速铁路工程按期运营通车赢得了时间.在当今铁路施工测量技术上具有先进性为今后我国高速铁路工程施工测量提供了可借鉴的技术经验和方法.也为探索开发出适合高速铁路建设的控制测量和施工测量技术提供了可参考的思路,在测量技术的改进方面有着重要的意义.技术方案及主要内容技术方案.对设计院提供的CPI级和CP文/罗卿宋胜登于旭阳杨军唐维平级控制点进行复测,确定控制点的可靠性.制定GPS结合导线测
3、量技术方案.0在CPI级和CPIl级控制点的基础上建立满足导线起算点精度的GPS控制点.沿施工便道按200m的间距布置强制对中观测墩作为导线点标志强制对中观测墩结构图及实物图见图1所示.用导线测量技术连接GPS控制点.对GPS控制点及导线测量数据进行联合处理,以得到可靠的高精度控制网成果.为了保证控制网的稳定性,按规范要求对控制网进行半年度复测和日常维护工作.技术原理.采用高精度的GPS测量技术建立跟CPII级点等精度的导线起算点.采用强制对中观测墩减少了测量误差.提高了测量精度.0用导线测量方法连接GPS控制点并建立高精度的GPS一导线控制网,网型图如图2所示.采用联合平差技术取得高精度的测
4、量控制点成果.技术特征采用了GPS测量技术与全站仪导线测量的有机结合,避开了短基线GPS控制点精度较低和导线控制点通视条件要求较高,距离不宜过长的缺点恰当地利用了长基线GPStU量精度较高,短边导线观测控制点精度较高的优点,达到了建立高精度测量控制网的要求.技术难点GPS与导线控制点精度要求高.0GPSU量与导线测量数据进行联合平差.0强制对中观测墩的布设与保护.技术优点.采用GPSJ量的导线起算点能达到CPIl级点的精度要求.o两者相结合减少了采用全站仪引测起算点带来的精度损失.0沿施工便道布设观测墩避免了受树木及农作物影响而带来的测量盲区.图1强制对中观测墩构造图l鹱蕊CP1崩CPI毅6P
5、S-导线网鼹型示意图cPZ.潞迅图2GPS一导线网网型示意图一一一岛图3精密导线网网形图0强制对中观测墩架设精密棱镜减少了外业人员的投入.0接近施工区域,通过本次加密再次提高了测量精度.墩位清楚,点号明确便于通行及使用.GPS结合导线测量技术在京沪高速铁路施工测量中的应用建立精密导线网京沪高铁三标段大汶河特大桥全长2148km,位于鲁中南低山丘陵和丘间平原地区.沿线村落连续,树木高大,精测网点分布密度低我单位沿正线施工便道按200m间距布设了100个强制对中观测墩.为了有效的避免全站仪导线测量中间设站多和导线线路太长反而降低导线网精度的不足.发挥GPS测量中长基线精度高的优点在导线两端合适的地
6、方布设导线起算点建立了精密导线网(网图形如图3示).导线起算点(GPS点)施测采用标称精度为平面(5mm+O.5PPm),垂直(5mm+1ppm)的6台徕卡GX1230双频GPS接收机按三等GPS点的精度要求进行测量.GPS点数据处理基线处理处理前首先对测站信息复核后进行基线解算.GPS观测值均加入对流层和电离层改正.基线向量解算采用广播星历DLGO商用软件进行基线解算考虑以最佳的方式解算基线解算设置先验标准差,一般采用软件系统推荐的系统缺省值,均解算出整周未知数.基线及环闭合差捻验GPS测量基线限差及环闭合差限差要求见表1数据预处理后基线质量及环闭合差均满足限差要求.表1基线质量限差表平羞计
7、算约束网平差采用LGo商业软件进行平差计算并用武汉大学的PowerAdj软件进行复核,最弱边相对中误差和最弱边方位角中误差均达到三等GPS网的精度,完全满足CPll控制网的基线边方向中误差1-7,最弱边相对中误差1门00000的精度要求可以作为导线的起算点.导线点施测采用标称精度为测角05测距(1mm+1ppm)的徕卡TCA2003型自动观测全站仪按四等导线精度要求施测导线观测数据进行气象改正和加乘常数改正.导线点数据处理外业观测距离经归算和投影改化后进行平差计算;起算数据为GPS测量所得的CPII级控制点,导线方位角闭合差及导线全长闭合差均满足有关限差要求之后,采用武汉大学科傻软件平差软件进
8、行整体平差.加密导线网分段进行严密平差.平差后的点位中误差均满足Mx,My-I15mm.联合平羞GPS测量及导线测量数据经单独平差符合要求后进行联合平差.实测数据和精度分析以D228一D240段精密导线网的平差值及精度成果为例:导线测角中误差为.x【譬】=1.10<2.5:最大坝距中误差为Mmax3.1Omm<5mm:导线全长相对精度:1/72547检验限差要求项目x坐标分量Y坐t-g,分量z坐标分量环线全长闭合差闭合差闭合差闭合差同步环Wy(r<rW孚<r独立环ws2W2w:=,rioW2(附和线路)其中a=5mm,b=lppm201O年第24期_12月T)交通世界8
9、1智能交通NTELUGENTT一RANPORT基于GIS的区域农村路网信息系统的总体设计与开发GIS就是把表示各种地理信息要素特征及分布的数据,图形等信息输入计算机.在其软硬件的支持下实现信息管理现代化的技术是一项新的资源管理信息系统.它由信息资源的采集分析与处理,数据的规格化与标准化,数据的组织与管理,数据库和模型库的建立,信息系统的开发与应用,成果的输出及自动成图等部分组成.其实质就是以人机为主体的空间动态信息系统.GIS的出现使人们能够更有效地利用现有数据.并从中发掘更有价值的信息进而进行高效的管理.利用GIS提供的数据的地理属性,并将这些数据叠加在地图上,在地图与数据库之间建立连接关系
10、.就可以实现地图与数据之间的双向查询.由此可见GIS给信息系统带来了革命性的变化通过将数据库中的信息进行直观的可视分析发掘隐藏在文本数据中的有用信息,为用户提供一种崭新的决策支持方式.区域农村路网的地理信息系统是一个基于地理空间的综合管理系统.将文通数据,路况信息与地理空间点线面相结合,以表达各种属性就可建立一农村路同地理信息t理幕娆属性数据管理数据库置性数据输入蓁f霎jJ薹图1农村路网地理信息系统结构图个完整的多层次的空间数据库.在GIS的支持下,按地理坐标和属性特征进行查询与分析,使系统不仅可为路网管理,路网规划,道路设计等提供详尽的信息,而且还可实现交通运输的动态监测实时查询.从而实现公
11、路路网的高新技术管理,建设与发展.系统的总体设计系统的规划原则0系统的先进性:在系统的开发与设计中,注意充分利用最新的软件设计平台采用国际流行的窗口风格界面.全中文显示0系统功能的独立性系统各功能模块之间应相互独立,各自具备一套空阐敷据t唾数据庠文/刘秀菊空闻数据输入空闻数据修改与置性数据关联豳形生成与输出数据查询与输出数据分析与输出完整的处理功能,且各功能之间相互独立尽量减少重复性.0系统功能结构的合理性和完备性:系统模块的划分应以系统论的设计思想为指导,要逻辑清晰,功能齐全,设计合理,满足应用需求.l.功能模块操作的简便性与安全性:各功能模块应操作简便特别适合非计算机专业人员使用.并采用性
12、能良好的容错与保密技术以保证系统的安全,可靠以免内部资料通过网络外泄.系统的主要功能从系统结构上讲.路网地理信息系统应具有采集与编辑,信息查询与检索分析与应用,辅助决策,信息输出<限差1/4000O平差后点位中误差:Mmax5.8mm<15mm,MmaxH-1O.4mm<15mmj相邻点位中误差:M.max2.4mm<1Omm.根据平差结果足以证明导线网精度满足四等导线各项技术要求,GPS结合导线的测量技术用于控制网的加密,观测方案合理,起算数据来源可靠,数据处理方法正确,成果质量优良,测量成果各项精度均满足且满足高速铁路工程测量规范的技术要求,完全可用于高速铁路施工建设的测量放样和其他测量项目.结束语通过切实可行的方案设计和严密的测量过程的实施.验证了方案设计的合理性,操作过程的可行性和数据处理的严密性,尤其是GPS结合导线测量技术,克服了自然条件和精测网点分布密度低等条件的影响,解决了复杂环境下的控制网建网难题值得推广应用.作者单位:中国水利水电第四工程局有限公司京沪高铁项目部
