市域鐵路工程測(cè)量規(guī)范精選(九篇)

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第1篇：市域鐵路工程測(cè)量規(guī)范范文

[關(guān)鍵詞]多項(xiàng)式曲線擬合模型 大地高 正常高 四等水準(zhǔn)

[中圖分類號(hào)] P224 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-4-179-1

1引言

GPS技術(shù)的出現(xiàn)，為確定地面點(diǎn)的高程提供了新的途徑。但GPS測(cè)得的是WGS-84大地高，而我國(guó)高程采用的是正常高，為此，必須實(shí)現(xiàn)GPS大地高向正常高的轉(zhuǎn)換。從理論上講，實(shí)現(xiàn)GPS大地高向正常高的轉(zhuǎn)換的最好方法是綜合利用GPS測(cè)量數(shù)據(jù)、重力測(cè)量數(shù)據(jù)和地球重力場(chǎng)模型。但對(duì)一般工程單位而言，不具備獲得必要重力資料的能力，因此，擬合法是進(jìn)行GPS高程轉(zhuǎn)換的首選方案。探討擬合后的GPS高程精度，可以為以后類似項(xiàng)目提供借鑒，具有重要的研究?jī)r(jià)值。

2方法

2.1概述

在長(zhǎng)距離線狀工程控制測(cè)量中，高程控制測(cè)量大多使用等級(jí)水準(zhǔn)法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下。如果將高精度的GPS大地高轉(zhuǎn)換為正常高，轉(zhuǎn)換后的高程精度如何，值得探討。

根據(jù)文獻(xiàn)[1]，線狀工程適合使用多項(xiàng)式曲線擬合模型擬合，選擇部分控制點(diǎn)，使用多項(xiàng)式曲線擬合模型將大地高轉(zhuǎn)換為正常高，根據(jù)高等級(jí)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算高程較差，根據(jù)等級(jí)水準(zhǔn)限差及控制點(diǎn)間距離判斷GPS擬合高程達(dá)到的精度。

2.2多項(xiàng)式曲線擬合模型介紹

當(dāng)需要擬合的高程點(diǎn)近似線狀分布時(shí)，可以用直線或曲線來擬合測(cè)線方向及方向線左右任一點(diǎn)的高程異常。若將坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成 與測(cè)線方向重合， 與測(cè)線方向垂直， 設(shè)測(cè)點(diǎn)的高程異常 和擬合坐標(biāo) 的函數(shù)關(guān)系為

對(duì)于公式（1），當(dāng)只取a0、a1兩項(xiàng)時(shí)為直線擬合，當(dāng)取a0、a1和 a2三項(xiàng)時(shí)為二次曲線擬合，必要觀測(cè)數(shù)分別為直線擬合至少需要2個(gè)GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)，二次曲線擬合至少需要3個(gè)GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)。當(dāng)GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)多于必要觀測(cè)數(shù)時(shí)，可以利用最小二乘法求解。GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)的殘差 ，在 的條件下解出公式（1）中的各個(gè)系數(shù) ，繼而求得各擬合點(diǎn)的高程異常，從而將GPS測(cè)量得到的大地高轉(zhuǎn)換為正常高。

3算例

3.1項(xiàng)目概況

某客運(yùn)專線位于平原地區(qū)，測(cè)區(qū)地形簡(jiǎn)單，地勢(shì)平坦，已經(jīng)完成CPI布設(shè)及測(cè)量，選取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的路段全長(zhǎng)約128km，共布設(shè)CPI控制點(diǎn)33點(diǎn)，平均距離約4km。CPI按照二等GPS要求測(cè)量，均聯(lián)測(cè)二等水準(zhǔn)。經(jīng)平差計(jì)算，該項(xiàng)目CPI成果滿足TB10601-2009《高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范》、GB/T12897-2006《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》的要求。

3.2GPS擬合高程精度分析

選擇均勻分布的 5個(gè)GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)使用多項(xiàng)式曲線模型進(jìn)行擬合計(jì)算，剩余GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)進(jìn)行精度統(tǒng)計(jì)，參與擬合的GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)間平均距離約16km。根據(jù)公式（1），計(jì)算未參與擬合的CPI控制點(diǎn)高程異常，從而將大地高轉(zhuǎn)換為正常高。由于二等水準(zhǔn)高程精度較高，與GPS擬合高程對(duì)比時(shí)可以視為真值，求取GPS擬合高程與二等水準(zhǔn)高程間的較差及該點(diǎn)到參與擬合的最近GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)距離，根據(jù)等級(jí)水準(zhǔn)限差判斷GPS擬合高程達(dá)到的精度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

可以看出，GPS擬合高程與二等水準(zhǔn)高程較差較小，均在50mm以內(nèi)，GPS擬合高程精度較高。其中較差最大點(diǎn)為CPI157，較差為45.5mm；只有一個(gè)控制點(diǎn)不能滿足四等水準(zhǔn)限差要求，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)號(hào)同樣為CPI157。以二等水準(zhǔn)高程為真值，計(jì)算GPS擬合高程的中誤差為27.55mm。從整體看，在地勢(shì)平坦區(qū)域的帶狀測(cè)量項(xiàng)目中，選擇合適的GPS/水準(zhǔn)控制點(diǎn)使用多項(xiàng)式曲線擬合，可以滿足四等水準(zhǔn)精度。

4結(jié)束語

根據(jù)擬合結(jié)果，在平坦區(qū)域，使用多項(xiàng)式曲線擬合可以達(dá)到厘米級(jí)精度，能滿足四等水準(zhǔn)要求。由于GPS高程缺乏必要的檢核條件，使用GPS擬合高程時(shí)，應(yīng)進(jìn)行精度檢核。隨著各地厘米計(jì)似大地水準(zhǔn)面的建立，GPS高程擬合精度將會(huì)更高，計(jì)算更方便，將得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)