TOP22【毕业设计】轨道控制网CPⅢ平面网测量与计算.doc文档免费在线阅读

二〇〇七年六月日星期五第四章实例分析Ⅲ平面网实例数据概况在我国高速铁路线路的Ⅲ平面网中，取出以下连续三个区段的实测数据进行分析。

在该测区内，测段总长度为，已知Ⅱ联测点共有个，待测Ⅲ点共有个，线路方向大致为南北走向，位于同投影带内，该测区内不需要进行不同投影带间的坐标转换。

在该测区内个已知Ⅱ联测点的分布情况及Ⅱ点位坐标如下第Ⅲ，ⅢⅢⅢ，Ⅲ，ⅢⅢⅢⅢⅢ，ⅢⅢ，ⅢⅢ，Ⅲ，ⅢⅢⅢⅢ，ⅢⅢ，Ⅲ二〇〇七年六月日星期五ⅢⅡⅢⅢ二〇〇七年六月日星期五目录第章绪论高速铁路控制网体系概述轨道控制网Ⅲ概述本论文的研究内容及意义本论文的研究内容本论文的研究意义第二章Ⅲ平面网的外业测量及采集软件简介Ⅲ平面网的特点及外业测量原理为了提高置平平差的精度，可对从Ⅲ平面网所在的工程坐标系投影到线路平面坐标系中的距离进行值改正，用改正后的距离参与平差处理过程，以得到符合精度要求的平差成果。

二〇〇七年六月日星期五第四章实例分析Ⅲ平面网实例数据概况在我国高速铁路线路的Ⅲ平面网中，取出以下连续三个区段的实测数据进行分析。

在该测区内，测段总长度为，已知Ⅱ联测点共有个，待测Ⅲ点共有个，线路方向大致为南北走向，位于同投影带内，该测区内不需要进行不同投影带间的坐标转换。

在该测区内个已知Ⅱ联测点的分布情况及Ⅱ点位坐标如下第区段所联测的Ⅱ点有个，如下表所示表第区段Ⅱ联测点坐标点号第二区段所联测的Ⅱ点有个，如下表所示表第二区段Ⅱ联测点坐标点号二〇〇七年六月日星期五第三区段所联测的Ⅱ点共有个，如下表所示表第三区段Ⅱ联测点坐标点号以上信息为该测区的基本情况，根据所联测的Ⅱ点，就可以对该测区的各个区段进行平差处理。

各区段平差结果分析在进行各区段搭接之前，首先要进行各区段的平差，检验各区段的平差结果是否满足高速铁路工程测量规范的要求，在平差成果合格的基础上，再计算相邻区段重叠点较差是否小于，如果满足条件，则搭接测量合格。

三个Ⅲ区段平差的结果如下所示表第区段平差精度表约束平差精度点名二〇〇七年六月日星期五表第区段平差精度表续约束平差精度点名注表示相邻点位的相对中误差，以下所出现的也均表示相邻点位的相对中误差。

表第二区段平差结果约束平差精度点名表第三区段平差结果约束平差精度点名二〇〇七年六月日星期五表第三区段平差结果续约束平差精度点名通过以上三个区段的平差结果精度表容易得到各区段平差的点位精度中误差相邻点位的相对点位中误差都小于或者等于，各区段平差的结果都合格。

在各区段平差结果合格的前提下，计算相邻区段搭接点的坐标较差是否高速铁路工程测量规范的要求表第二区段搭接点坐标较差表第区段第二区段坐标较差点号二〇〇七年六月日星期五表第二三区段搭接点坐标较差表第二区段第三区段坐标较差点号由表和表可得，在这三个连续区段的平差后数据成果中，相邻两个区段搭接点的坐标较差均在以内，且方向即线路纵向的坐标较差般都小于横向较差，进步说明了在Ⅲ平面网的观测成果中，其纵向精度比横向精度要高，这种精度的分布情况符合高速铁路实际施工运营及维护的需要。

通过以上分析可得，这三个区段的外业观测成果及内业数据处理成果均合格。

约束平差成果精度分析在平差完成且各项精度指标均达到高速铁路工程测量规范的要求后，还要对各区段进行搭接处理，使各区段的平差成果连接成个完整的Ⅲ平面网平差成果。

以下是运用约束搭接的方法进行搭接处理后得到的各项精度成果表第二区段约束搭接精度点名二〇〇七年六月日星期五表第二区段约束搭接精度续点名表第二三区段搭接精度点名由表和表可得出，与平差的平差结果相比，约束搭接后再进行约束平差使靠近搭接点的点位中误差和相对点位中误差的精度下降了很多，这是由于搭接点坐标的折变引起的，为了降低搭接对后区段平差精度的影响，使得区段搭接更加可靠，需要运用比约束搭接理论上更可靠的搭接方法。

余弦函数平滑区段搭接方法的精度分析各个区段平差完成后，在平差成果的相对点位精度以及相对点位精度满足高速铁路工程测量规范的要求的前提下，进行相邻区段的搭接工作。

前面已经提到了种搭接方法，即约束搭接方法，但是通过平差成果的精度分析发现约束搭接后的平差成果中，越靠近约束点的Ⅲ点搭接后精度越低，从而不难发现约束搭接由于受到约束点坐标折变的影响，降低了搭接后的点位精度以及相对点位精二〇〇七年六月日星期五度。

为了尽可能的提高搭接精度，可以采用余弦函数平滑的方法来进行搭接处理。

余弦函数平滑的方法实际上是种加权平均的方法来分配搭接点在前后两套坐标中所占的权重，进而使得搭接后的坐标从理论上来说更加合理。

以下的点位精度数据就是对余弦函数搭接后后区段的点位精度的具体表现形式表第二段余弦函数搭接后点位精度表点名表第二三段余弦函数搭接后点位精度表点名通过表与表的对比不难看出，余弦函数平滑搭接后的后区段的平差处理结果的点位精度和相对点位精度都比约束搭接后平差处理的精二〇〇七年六月日星期五度要高，这说明余弦函数平滑搭接的方法再尽可能的降低了坐标折变对点位精度的影响后，使得搭接后的下区段的点位精度和相对点位精度都有了很大的提高，且点位中误差和相对点位中误差都小于，符合高速铁路工程测量规范的要求在搭接理论上，余弦函数平滑搭接比约束搭接的理论基础更为严谨。

因此，在实际内业处理中，余弦函数平滑搭接的方法使用的较为广泛。

二〇〇七年六月日星期五结论与不足本文的研究对象是从Ⅲ平面网外业观测到内业处理的全过程，对该过程中所涉及到的高速铁路控制网体系外业观测的仪器方法及外业观测的步骤进行了详细的阐述对Ⅲ平面网的内业处理原理特别是对内业处理的平差模型以及平差的全过程进行了详细的分析总结在Ⅲ平面网各区段的搭接方法和原理上，也进行了深入的研究此外，在第四章，更是结合了实际观测的Ⅲ平面网共个连续区段的数据进行了实例分析，得到如下结论首先，从测量手段上来说，Ⅲ平面网测量般情况下观测任务都比较重，所需要的观测值数量庞大，原始的手动观测的全站仪在工作进度上精度要求上已不能满足Ⅲ平面网测量的需要，必须采用更加现代化智能化自动化的智能全站仪才能满足工程需求。

在外业观测方法上，经实践证明，自由测站边角交会法是最适合Ⅲ平面观测的方法，相较于传统的三联脚架法，自由测站采用强制对中，没有对中误差，且能够大幅度提高外业观测效率，是在Ⅲ平面观测中使用最为广泛的方法。

在Ⅲ平面网观测成果的内业数据平差处理中，所采用的平差方法为先进行自由网平差以确定Ⅲ观测点与ⅠⅡ联测点所组成的整体模型，然后在自由网平差精度合格的前提下，再进行约束网平差。

本文对Ⅲ平面网的平差处理作出了深入的研究，在自由网平差中，所使用的平差模型为间接平差模型，因为自由网平差中没有或者不设定已知数据，所以该自由网为秩亏自由网，为了保证平差后能得到最优估计值，因此必须为该平差模型设定个基准条件，在边角交会网中，必要观测数为，因此该基准条件为个行数为的矩阵，在基准条件的限制下，根据最小二乘原理，即可进行秩亏自由网平差约束网平差实质上就是在秩亏自由网的基础上为该自由网赋予定的已知观测值，即已知的ⅠⅡ联测点，然后根据误差方程即可求得约束网平差结果。

Ⅲ平面网平差完成后，还要进行相邻各区段的搭接处理，经过理论及实测数据分析可得，在约束搭接和余弦函数搭接两种搭接方法中，约束搭接由于其会产生搭接点的坐标折变这理论上的缺陷，其搭接效果不如余弦函数搭接所二〇〇七年六月日星期五得的成果。

在本文的研究及撰写过程中，由于时间和所学知识的限制，存在以下不足在Ⅲ平面网的置平平差中，由于我国的Ⅱ网是位于地下十几米深的地方，而Ⅲ控制网是位于地面之上的控制网，两者之间存在定的高差，在将Ⅲ控制网投影到Ⅱ控制网所在的平面时，其长度必定会发生定的变形，从而使置平平差的平差成果在很多情况下不能满足精度要求，我经过段时间的实测数据的分析与研究，发现了可以通过Ⅱ网与Ⅲ控制网之间尺度的改化在些情况下解决这个问题。

但是，仍然没有找到如何通过系统的模型来解决置平平差中所出现的这个问题。

二〇〇七年六月日星期五致谢在本学期撰写毕业论文的过程中，我不时会遇到些自己不懂的问题，但是在周围的同学和老师特别是在刘成龙老师的帮助下，我顺利的完成了自己的毕业论文。

在此，特别感谢在我完成毕业设计期间对我的帮助，同时，如果没有在大学四年间测量方面知识的积累，我也不可能有完成该毕业设计的能力，在此感谢测量系的各位老师在大学四年间对我的教导，感谢学校为了提供了如此良好的学习环境。