CN110132229B - 一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法 - Google Patents

一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法，先在线路起始或者结束位置的两测站点之间加设一个测站；再通过斜距和竖直角观测值得到与平面测量网型相同的直接高差网；然后通过直接高差之间求差，得到所有测段之间的间接高差值；剔除线路中所有不稳定测段的高差值；将加设测站所测得的准确高差加入原始数据之中，通过闭合条件做差得到下一个测站中的所有不稳定测段的高差准确值，最终得到每个CPIII点之间的高差准确值；最后通过平差处理，得到准确的CPIII点高程值。本发明极的大提升了工作效率，提高了观测数据准确性。

Description

一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法
技术领域
本发明涉及轨道控制网技术领域，具体为一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法。
背景技术
现今，我国正在大规模修建高速铁路，在修建高速铁路的过程中，需要建立各级控制网作为施工建设和运营维护的基准，轨道控制网（CPIII）是沿线路布设的平面和高程共点三维控制网，平面起闭于基础平面控制网（CPI）或线路平面控制网（CPII），高程起闭于线路水准基点，一般在线下工程施工完成后进行施测，是轨道铺设和运营维护的基准。传统的CPIII高程网是通过二等水准测量的方法测得的，存在劳动强度大、效率较低的缺点。单向三角高程测量具有工作效率高，且可以与平面控制测量同时进行的特点，更加适用于高铁运营短暂的天窗期，但是由于单向三角高程测量受地球曲率和大气折光等外界条件的影响，有时达不到规范所规定的精度要求，因此需要采用特殊的测量与数据处理方法来减小三角高程的测量误差。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够极大提升工作效率，提高观测数据准确性的铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法。技术方案如下：。
一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法，包括以下步骤：
步骤1：在线路起始或者结束位置的两测站点之间加设一个测站；
步骤2：通过斜距和竖直角观测值得到与平面测量网型相同的直接高差网；
步骤3：通过直接高差之间求差，得到所有测段之间的间接高差值；
步骤4：剔除线路中所有不稳定测段的高差值；
步骤5：将加设测站所测得的准确高差加入原始数据之中，得到每个CPIII点之间的高差准确值；
步骤7：通过平差处理，得到准确的CPIII点高程值。
进一步的，所述不稳定测段的高差值为某个测站点远端相邻CPIII点之间的间接高差值。
更进一步的，所述步骤5中，通过加设的测站得到线路起始或结束位置CPIII点对称观测的间接高程，获得准确的高差值；通过闭合条件做差得到下一个测站中的所有不稳定测段的高差准确值，以此类推，得到整条线路各个CPIII点之间的高差准确值。
本发明的有益效果是：本发明与水准测量方法相比，极大地提高了测量效率，同时因为可以与平面观测同时进行，减少了测量所必须的人员和仪器数目；与传统的单向三角高程网相比，采用了通过稳定高差段和测站内的闭合环推算不稳定高差段的方法，有效消除了非对称观测对于间接高差的影响，提高了单向三角高程网的稳定性。
附图说明
图1轨道控制网（CPIII）自由测站网型。
图2改进后未加设测站的间接高差网型图。
图3单测站间接高差网型图。
图4 改进后加设测站的间接高差网型图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明通过在测站起始位置加设测站，运用对称观测三角高程的方法获得起始不稳定段的准确高差，按照每测站各个三角高程测段之间的闭合关系，依次求取各个测站的不稳定段的准确高差。
如图1所示，轨道控制网（CPIII）的单向三角高程网网型与CPIII平面自由测站网型一致，每个测站观测6对CPIII点，每对CPIII点必须被三个测站观测。因此在进行平面测量时，可以同时进行单向三角高程的测量，通过测站与CPIII点之间所测的斜距与竖直角可以获得全站仪中心与CPIII点之间的直接高差，再通过各个CPIII点之间的直接高差互差，即可得到各个测段之间的间接高差。
由于单向三角高差的原理，相对于同一测站点对称的CPIII点之间的间接高差（如图2实线所示）可以视为稳定准确的，非对称观测的间接高差（如图2虚线所示）是不稳定不准确的，需要进行改正处理。
如图3所示，对于单个测站来说，其远端相邻CPIII点之间的间接高差，如图中的h1，h2，h7，h8；虽然对于该测站属于非对称观测，但是在相邻测站中则属于对称观测，可以得到准确的高差值。因此需要得到是剩下的四段非间接观测的高差准确值（如图3中h3，h4，h5，h6），其中，只需得到左右各一段稳定高差，即可根据高程的闭合关系，得到其余段高差的稳定值。如若已知h3的准确值，根据闭合关系，即可得到h5的准确值，h4和h6亦是同理。
故如图4所示，在线路起始位置加设一个测站，则可以得到线路起始第一段非对称观测的间接高差变为对称观测的间接高程，可以获得准确的高差值，则下一个测站中的所有不稳定高差段都可以通过闭合条件做差的方法得到，以此类推，就可以得到整条线路各个CPIII点之间的高差准确值。本专利与水准测量方法相比，极大提升了工作效率；与传统单向三角高程测量方法相比，极大提高了观测数据的准确性。
再实际操作中，外业观测与轨道控制网平面网测量同时进行，同时需要在线路起始或者结束位置加设一站，加设站的位置如图4所示，通过斜距和竖直角观测值得到与平面测量网型相同的直接高差网，通过直接高差之间求差，得到所有测段之间的间接高差值。之后如图2虚线所示，剔除线路中所有不稳定段高差，每个测站所包含的不稳定高差如图3所示。
将加设测站所测得的准确高差加入原始数据之中，并根据之后每一站网型中的闭合关系，通过求差的方法得到所有不稳定测段的准确值，最终可以得到每个CPIII点之间的高差准确值，并通过平差处理，得到准确的CPIII点高程值。

Claims (2)

1.一种铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在线路起始或者结束位置的两测站点之间加设一个测站；
步骤2：通过斜距和竖直角观测值得到与平面测量网型相同的直接高差网；
步骤3：通过直接高差之间求差，得到所有测段之间的间接高差值；
步骤4：剔除线路中所有不稳定测段的高差值；不稳定测段的高差值为某个测站点远端相邻CPIII点之间的间接高差值；
步骤5：将加设测站所测得的准确高差加入原始数据之中，得到每个CPIII点之间的高差准确值；
步骤7：通过平差处理，得到准确的CPIII点高程值。
2.根据权利要求1所述的铁路轨道控制网三角高程测量与数据处理的方法，其特征在于，所述步骤5中，通过加设的测站得到线路起始或结束位置CPIII点对称观测的间接高程，获得准确的高差值；通过闭合条件做差得到下一个测站中的所有不稳定测段的高差准确值，以此类推，得到整条线路各个CPIII点之间的高差准确值。
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