轨道交通一号线二期测量基准的建立与一期铺轨前复测分析
摘要:介绍了武汉市轨道 交通 一号线工程概况,详细阐述了一号线二期工程测量基准建立的技术路线和实施的一些关键技术, 分析 了二期工程坐标基准建立所达到的精度,并对一期工程铺轨前复测成果进行了分析和评价,提出了一些建议和结论。
关键词:测量基准;技术路线;精度评价;复测分析
1 前言2 测量基准建立的技术路线与实施
2.1 平面基准
根据轨道交通一号线二期工程现场踏勘情况,西段线路和东段线路分别在一期工程两端,并考虑到一期工程即将进入铺轨阶段,依据武汉市轨道交通建设有限公司对原一期工程GPS平面控制网进行复测的要求,为保证铺轨工作的正常进行,确保轨道交通一号线
一、二期工程的整体性、高精度及很好的衔接,我们采取在整个轨道交通一号线工程上布设GPS框架网和三个同精度的西段短边GPS控制网(含古田车辆段)、一期工程复测GPS控制网和东段短边GPS控制网测量方案。形成了由35个点组成的长边GPS框架网和由123个点组成的短边GPS控制网。为了保持与一期工程相同的外部基准,本控制网仍以禁口(C00
3)和武测(WUHN)作为控制网的起算点。
外业首先观测框架网,采用8台高精度的GPS仪器施测,每时段连续观测3小时以上。然后观测非框架网控制点,并均与框架网点联测,采用每组4台GPS仪器分别从一号线的东段和西段向中间观测,并保证8台仪器同步观测,每个时段连续观测1.5小时。在两级控制网的观测过程中,凡迁站过程中在连接边上不动的测站保持前后两个时段不关机,以便获得长时间的静态观测数据,加强连接边的强度。
由于本网长边较多,一期工程的建筑物使原一期GPS控制点的对天观测条件变差,为了实现高精度GPS平面控制网的精度要求,我们采用美国麻省理工学院GAMITGPS科研软件和精密星历,对起算点WUHN(武测)的WGS-84坐标进行了 计算 ,并作为基线解算的起算点。基线解算利用GPSurveyVer2.35进行。在GPS网的外业质量检核中,考虑到本网主要求解平面坐标,不特别考虑高程方向的检核和分析,着重考虑水平方向的检核和分析。检查结果表明,各项指标均满足规范规定的要求,质量合格。 2.2 高程基准
考虑到轨道交通一号线二期工程控制测量与一期工程复测时间刚好重合,因此,在水准网方案设计时,我们将一期高程控制网复测纳入轨道交通一号线二期工程高程控制测量网中,形成了由118个点组成的水准网。网中有6个二等水准点,有10个独立的闭合环和5条附合路线。
3 二期工程测量基准成果 分析 与评价
由二维约束平差及水准平差结果,可统计出二期工程GPS测量控制点精度分布状况见表
3、4。由表
3、4可以看出,平面基准所有各点精度均满足规范中规定的12mm的要求。而高程基准最优点位(G0
4
6)中误差为0.06mm,最弱点位(G1
3
3)中误差为0.33mm,达到了较高的精度。
为了检验二期工程GPS测量结果的可靠性和正确性,分别在二期工程东段、西段及古田车辆段,对部分边长采用高精度测距仪进行了检测,与GPS测量成果相比,其结果见表5。由表5可以看出,高精度测距仪所测边长与GPS测量边长基本吻合,这进一步说明整个GPS网的外业观测数据质量良好,基线解算精度较高。
4 一期工程辅轨前复测成果分析与评价
4.1 平面基准
利用2001年3月轨道 交通 一号线一期工程平面基准数据,与本次复测结果比较,可得各平面基准点的两次坐标较差。其结果见表
6、7。
4.2 高程基准
5 结论
2)在确保整个水准网外业观测无质量 问题 的情况下,对多条附合水准路线闭合差超限而且数值较大的原因,采用了水准基点稳定性分析手段和数理统计 方法 进行了分析。分析结果表明:一号线沿线高程基准点有下沉的趋势,而且变化较大,这与武汉市2001年整个城区二等水准复测结果是一致的,从而保证了高程基准的可靠性和精度。
3)从二期工程平面基准来看,最优点位(G0
4
2)中误差为0.24cm,最弱点位(G0
3
9)中误差为0.86cm,所有各点精度均满足规范中规定的12mm的要求。从二期工程高程基准来看,参与平差的各条水准路线高差无粗差存在。由测段往返较差算得每千米水准测量高差偶然中误差为:MΔ=±0.66mm,以及由闭合环和附合水准路线闭合差算得的每千米水准测量高差全中误差为:Mw=±0.91mm,平差后每千米高差中误差为:m千米=±1.63mm,均小于规范规定的精度要求,最优点位高程中误差为0.6mm,最弱点位高程中误差为3.3mm。
参考 文献 [2]王新洲,陆家驹,花向红,柳响林.武汉市轨道交通一号线一期工程测量保障体系的 研究 与建立.武汉大学学报(信息 科学 ),2002
(3).
[3]王新洲,花向红,柳响林,田玉刚,沈彦文.武汉市轨道交通一号线一期工程基准复测分析.测绘工程,2002
(3).