控制测量规范及要求.doc

第一部分 茅荆坝（蒙冀界）至承德公路（第15标）控制网复测技术设计书
一、 编制依据及技术标准
（1）、《大广高速公路蒙冀界至承德高速公路GPS控制网成果表》（设计院交给的）
（2）、《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054）
（3）、《工程测量规范》（GB50026-2007）
（4）、《国家三四等水准测量规范》（GB/T12898-2009）
（5）、《公路勘测规范》（JTGC10-2007）
二、平面GPS、四等水准加密方法与精度要求
根据《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》平面控制测量等级规定和本项目实际情况，隧道段控制网采用GPS观测方法时，精度按四等网技术要求施测。为确保线路衔接的平顺性，加密点必须联测其相邻的GPS平面控制点。
平面加密控制网的施测精度控制按：加密GPS网最弱边相对中误差小于1/70000，基线边方向中误差不大于1.7″的要求进行。
2.1具体精度控制标准
GPS加密测量作业的基本技术要求
级别
项目

四等

静
态
测
量
卫星高度角（°）
≥15
同时观测有效卫星总数
≥4
时段中任一卫星有效观测时间（min）
≥20
时段长度（min）
≥60
观测时段数
1~2
数据采样间隔（s）
≤30
PDOP或GDOP
≤6

2.2 四等水准施测技术要求
四等水准测量的主要技术标准见表6.3-3.
四等水准测量的主要技术标准

等级
每千米高差中误差（mm）
路线长度（Km）
水准仪等级
水准尺
观测次数
往返较差或闭合差（mm）
与已知点联测
符合或环线
四等
≤10
≤25
DS3
双面木尺
往返
往返
±20√L
注：表中L为往返测段、符合或环线的水准路线长度，单位Km。
单站水准观测的技术要求见表2.2-2：

视线长（m）
前后视较差（m）
前后视累积差（m）
视线离地面最低高度（m）
基辅（黑红）面读数差（mm）
基辅（黑红）面高差较差（mm）
四等
≤100
≤5.0
≤10.0
≥0.2
≤3.0
≤5.0
三、平面控制网复测实施计划
3.1 GPS复测组网实施
为保证线路上所有控制点成果具有较高的可靠性和尽量保证点位精度的均匀性，平面控制网复测采用4太GPS接收机同时作业的观测模式，以此提高GPS观测网形的图形强度。GPS网各时段全部以边连接方式构网，形成由大地四边形组成的带状网。
3.2 采用GPS测量方法的平面复测
遵循与设计单位建网时相同的构网原则，本次GPS方法的控制网复测组网以大地四边形为基本构网图形组成带状网，采用边联式构网。实际外业测量必须遵循基线组网设计所确定的作业模式，并在接收机或控制器上配置GPS外业观测参数，参与作业的接收机所配制的参数应相同。
每天出工之前，必须检查电池容量是否满足作业要求，数据存储设备应有足够的存储空间，仪器及其附件必须齐全。
天线安置应符合下列要求：
— 在开始GPS外业观测前，必须确认天线安置基座的对中器合格，天线安置基座的对中精度要求为1mm。天线应利用脚架和天线安置基座直接实现队中
— 在开始GPS外业观测前，必须确认天线安置基座的管水准器合格，天线安置基座必须严格整平。脚架必须稳定、牢固安置。
— 如天线有指北定向标志，则应借助指北针或罗盘，在开始观测和观测过程中都使接收机天线指北标志指向正北方向。
— 雷雨季节架设天线时，要注意防雷击。雷雨过境时，应立即停止观测，并卸下天线。
GPS测量需要遵循的操作要点有：
— 观测组必须严格遵守调度命令，按规定时间开始同步观测。当没按计划到达点位时，应及时通知其他组，并经观测计划编制者同意后对观测时段作必要调整，观测者不得擅自更改观测计划。
— 经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等各项连接正确，接收机设置状态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量。
— 每时段观测前后分别量取天线高，天线高丈量必须按接收机使用规定，从天线相位中心标志处丈量至地面点位标志，丈量的天线高是垂直高还是斜高必须在记录手薄上清楚的表明，且无论是垂直高还是斜高，直接丈量距离的误差在前后2次丈量中必须小于等于1mm，方取两次直接距离丈量的平均值作最终距离丈量的结果。
— 不同时段的观测间隔期间必须重新进行天线安置基座的整平、对中操作，并重新丈量仪高。
— 接收机开始记录数据后，应及时将观测站名、测站号、时段号、天线高等信息完整地记录在观测手薄上。同时严密注意仪器的警告信息，及时汇报和处理各种特殊情况。
— 一个时段观测过程中严禁进行一下操作：关闭接收机重新启动，进行自测试，改变接收设备预置参数，改变天线位置，按关闭和删除文件功能键等。
— 静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号。
— 在作业过程中，不应再天线附近使用无线通讯。当必须使用时，对讲机应距天线10m以上，车载电台应距天线50m以上。
— 经检查，一个点的全部观测任务已执行完毕，所有规定的作业项目已完全并符合要求，记录和资料完整无误，再将点位标志恢复原状态方可进行迁站。
四，四等水准网复测实施计划
本次加密控制网水准施测涉及四等水准点9个三等水准点5个，和新加密四等水准点45个，往返测水准路线约15公里。高程观测拟投入一台HDS8200X和一台DSZ2。计划10天完成本次水准复测任务
水准测量前、后需检查与校正i角，保证i角绝对值在作业过程中小于等于15秒。
水准测量必须采用与水准仪配套的水准标尺，按《国家三、四等水准测量规范》四等水准测量要求作业。测量时应保证前后视距尽可能相等，减少仪器角对高差观测的影响，前后视距差需满足规范要求。
五》.主要测量仪器、设备以及软件配置见表
主要测量仪器、设备以及配置表
序号
仪器、设备、软件名称
仪器、设备、软件用途
型号
数量
备注
1
GPS接收机
平面控制
HDS8200X
4

2
水准仪
高程控制
DSZ3-1
1

3
水准仪
高程测量
DSZ2
1

4
HDS2003
GPS网平差

1
平差软件
备注：
1） 测量仪器、设备通过国家法定计量单位检定合格；均在检定有效期内。
2） 平差软件为通过国家科学技术鉴定认证的专业软件。
六、质量保证措施
6.1质量管理组织机构
项目管理组织机构实际就是质量管理组织机构，各岗位要把握岗位的质量关。质量管理组织机构见图6.1-1
专家顾问
项目经理
项目总工程师
测量工程师
质量检查负责人
平面测量负责人
高程测量负责人
生产及施工保证
审定
复核
质量监督、检查、资料整理、报告编写

图6.1-1 质量管理组织机构框图
6.2 质量技术管理措施
1）准备阶段质量控制
设计院交桩完成后，由项目总工派测量技术人员收集现有测量资料，并经实地调查、检查，分析后利用。指派测量负责人，严格按照相关规定进行测量仪器设备的室外调试、检修（测量配套设备）和材料准备，当精度和稳定性不符合要求时，及时维修或更换。
对参与本项目的全体测量人员进行质量、安全、文明施工教育及项目开工培训，编写测量技术设计书、制定质量目标、检查要求等。经审批通过后，对测量技术设计书、质量要求、安全生产进行交底、
2）外业测量质量控制
测量队、组长及测量人员严格按相关规范要求作业，确保测量记录真实、完整。
作业中如仪器、设备发生故障、引起资料数据不准确，立即停止作业，将仪器、设备进行维修检校后再重新作业，以免影响工期。
各类原始记录严格按照相关规范的规定记录，不得修改;(GPS)数据及时下载至计算机，由专人负责管理备份，登记造册，打印加工，并由相关技术人员签署，检查人员和项目技术负责人检验无误后签字验收，如发现质量问题及时返工。
严格控制工序质量，作业人员对每一工序的成果进行100%的检查，避免将上道工序由质量问题的成果流入下道工序。对已发生的不合格产品制定纠正措施，实施后项目技术负责人检验无误后签收。
3）内业工作质量控制
每天观测回来及时处理的数据资料，在确认起算数据准确、技术指标符合相关规范规定要求后，进行各项原始记录存档并签收。
七、控制网复测数据处理和平差方法
7.1 高程加密控制网复测数据处理和平差
本次水准施测首先应检查各侧段（2个相邻水准点之间的水准路线）到往返测高差不符值，其必须符合规范要求，否则应重测该段水准路线。相邻水准点间的高差计算时，取符合规范要求的往返观测值的平均值作为最终成果。
通过往返测高差不符值检查后，应与各侧段经检查合格的往返测高差不符值来计算本次水准施测整体的每公里高差偶然中误差，该数值必须符合规范要求，否则应重测部分（通常优先重测“往返测高差较差接近限差的侧段”）或全部的水准路线。
只有在通过上述两项检查，并认定本次四等水准施测为合格，方可进行施测高差与设计高差的成果比对分析。当高差比对超过规范规定的限差标准时，应追加进行一次高差比对超限测段的四等水准测量（往返测）以辅助确定该地段地标高程变动的真实存在。
外业观测的当天晚上，应对水准观测数据进行预处理以方便及时发现问题和问题的及时解决。
7.2平面加密控制网施测数据处理和平差
7.2.1基线检查
本次施测获取的GPS观测数据需及时进行观测数据的处理和质量分析，检查其是否符合规范和技术设计要求。原则上，外业观测的当天，应对观测基线进行解算，基线解算不合格时，要分析原因，必要时进行基线的补测和重测。
基线解算合格时要进行基线的同步环、异步环和重复基线较差检核。同步观测的基线向量边组成的同步基线环坐标分量闭合差应符合下示要求：
Wx
Wy
Wz
W=
由不同时段基线向量边组成的异步基线环坐标分量闭合差应符合下式：
Vx
Vy
Vz
V
同一基线向量边的重复性基线较差应小于2。当检查发现观测数据不能满足要求时，应对成果进行全面分析，必要时应补测或重测。
上述关于基线同步环、异步环和重复基线较差检核中“”为相应等级GPS网的中误差的精度指标，用下式表示：

式中，d为以公里为单位的距离值（当进行同步环和异步环检核时，d为环平均边长；当进行重复基线较差检核时，d为基线长）；a、b为GPS网的等级指标，其中a为固定误差系数，b为比例误差系数。
当基线解算的各项要求符合规范要求后，方可进行GPS网整体平差。GPS平面控制网采用GPS随机处理软件进行基线解算和平差处理，基线处理时删除观测条件差的时段和观测条件ó差的卫星不让其参与平差。
7.2.2加密点基线网二维联合平差
加密控制网的基线解算完毕后，首先在WGS-84椭球下，以施测后确认为点位稳定的GPS点的WG-84空间的三维直角坐标为起算数据对加密控制网进行空间GPS基线无约束平差，检查加密点基线向量网在无约束平差下获得的基线向量的改正数，GPS网的无约束平差获得的基线向量的改正数（V△x，V△y，V△z）的绝对值应在规定限差（3）之内。对改正数超限的基线边可在满足数据均余度的前提下除掉。
之后，以施侧后确定为点位稳定的全部GPS点的设计平面坐标为强制约束条件，对加密点基线向量进行二维约束的联合平差，以获取各加密点的平面成果坐标。