【正文】 ，每 600m左右（ 400800m）聯(lián)測(cè)一個(gè) CPⅠ 或者 CPⅡ 控制點(diǎn)，當(dāng) CPⅡ 控制點(diǎn)的點(diǎn)位密度不能滿足 CPⅢ 控制網(wǎng)的聯(lián)測(cè)要求時(shí)，可以按照等精度內(nèi)插的方法來加密 CPⅡ 控制點(diǎn)，以滿足 CPⅢ 控制網(wǎng)的要求。 CPⅢ 控制網(wǎng)的特點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)： （ 1）由于高速鐵路線路一般比較長，大多數(shù)線路在幾百公里甚至上千公里，因此 CPⅢ 控制網(wǎng)中控制點(diǎn)的數(shù)量極多，標(biāo)準(zhǔn)的 CPⅢ 網(wǎng)形每公里為 16 對(duì)點(diǎn)。 在進(jìn)行 CPⅢ 網(wǎng)的外業(yè)測(cè)量時(shí)，還應(yīng)該注意以下一些問題： （ 1）對(duì)于每個(gè)自由測(cè)站，在觀測(cè)前，都應(yīng)先量測(cè)實(shí)時(shí)溫度和氣壓并輸入測(cè)量機(jī)器人中進(jìn)行溫度氣壓改正，對(duì)進(jìn)行氣象觀測(cè)的儀器精度也有一定的要求，一般情況下溫度和氣壓的誤差分別應(yīng)控制在 ℃ 和 50Pa。 為了保證 CPⅢ 控制網(wǎng)的連續(xù)性， CPⅢ 控制網(wǎng)的區(qū)段劃分和區(qū)段搭接應(yīng)滿足以下要求： （ 1）無論是 CPⅢ 平面控制網(wǎng)還是 CPⅢ 高程控制網(wǎng)，均可進(jìn)行分區(qū)段觀測(cè)和平差處理，但是各個(gè) 區(qū)段的長度不得小于 4km；由于 CPⅢ 平面控制網(wǎng)和 CPⅢ 高程控制網(wǎng)各自都是獨(dú)立觀測(cè)的，因此， CPⅢ 平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的區(qū)段劃分也可 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 以各自獨(dú)立進(jìn)行。 177。 CPⅢ 平面網(wǎng)自由網(wǎng)平差的具體過 程如下： （ 1）求解待定點(diǎn)坐標(biāo)近似值 CPⅢ 控制點(diǎn)的坐標(biāo)近似值可以通過觀測(cè)值來確定，在自由網(wǎng)中，以測(cè)站 C 為坐標(biāo)原點(diǎn)，以 C 到 CPⅢ 控制點(diǎn) S0 的方向?yàn)榱惴较?，則測(cè)站 C 的坐標(biāo)為（ 0,0） , CPⅢ控制點(diǎn) Si 的坐標(biāo)（ xi ,yi ），如下圖所示： 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 圖 31 求解待定點(diǎn)坐標(biāo)估計(jì)值示意圖 由上圖可得， Si 的坐標(biāo)（ xi ,yi ）可表示為： xi =Si *cos? yi =Si *sin? 用通過觀測(cè)值計(jì)算得到的 CPⅢ 點(diǎn)的坐標(biāo)值作為各待定點(diǎn)的估計(jì)值。 （ 2）智能全站儀擁有大腦：也就是說，智能型全站儀擁有獨(dú)立的操作系統(tǒng)和操作環(huán)境，我們可以根據(jù)需要在該系統(tǒng)下安裝數(shù)據(jù)處理及分析軟件，這大大提高了智能全站儀的實(shí)用性及應(yīng)用范圍。 CPⅢ 控制測(cè)量精度要求 在 CPⅢ 平面網(wǎng)的外業(yè)測(cè)量成果滿足精度要求的前提下，其內(nèi)業(yè)平差處理結(jié)果也滿足高速鐵路工程測(cè)量的精度要求后， CPⅢ 平面網(wǎng)的平差成果才能用于高速鐵路的建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)等各項(xiàng)工作中。 （ 2） CPⅢ 控制點(diǎn)沿線路布設(shè)，縱向一般 60m 布設(shè) 1 個(gè) CPⅢ 控制點(diǎn)， CPⅢ 控制點(diǎn)必須成對(duì)出現(xiàn)，橫向間距一般為 11m；在車站范圍內(nèi)，由于軌道數(shù)量的增加，可酌情擴(kuò)大 CPⅢ 控制點(diǎn)的橫向間距。 （ 7）由于 CPⅢ 控制網(wǎng)應(yīng)用在高速鐵路中，而高速鐵路主要關(guān)心的是垂直于線路方向的精度，因此， CPⅢ 平面控制測(cè)量中，縱向精度較高，而橫向精度相對(duì)于縱向精度來說不高。 對(duì)于經(jīng)過平差計(jì)算的 CPⅢ 控制網(wǎng)成果，我們要根據(jù)高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范的精度要求檢查所得的 CPⅢ 控制網(wǎng)成果，只有完全達(dá)到精度指標(biāo)要求的 CPⅢ 控制網(wǎng)成果，我們才能在高速鐵路施工、運(yùn)營、維護(hù)各階段使用該 CPⅢ 控制網(wǎng)成果。CPⅡ 控制網(wǎng)應(yīng)按照高速鐵路工 程測(cè)量規(guī)范的要求沿線路布設(shè)， CPⅡ 控制網(wǎng)大部分為 GPS 網(wǎng)，在極少數(shù)情況下比如隧道內(nèi)為邊角網(wǎng)， CPⅡ 控制網(wǎng)大部分采用邊聯(lián)結(jié)方式構(gòu)網(wǎng)，形成由三角形和四邊形構(gòu)成的帶狀網(wǎng)，上一級(jí)控制網(wǎng)為 CPⅠ 控制網(wǎng)，在進(jìn)行 CPⅡ 控制網(wǎng)測(cè)量時(shí)需要與部分 CPⅠ 控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)構(gòu)成附合網(wǎng)。利用 CPⅢ控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)外業(yè)所觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行平差處理，檢查 CPⅢ 控制點(diǎn)的點(diǎn)位精度、 CPⅢ 控制點(diǎn)相鄰點(diǎn)位的相對(duì)精度等重要精度指標(biāo)是否滿足高速鐵路精密工程測(cè)量規(guī)范的要求；分析平差數(shù)據(jù)，探索外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)平差處理的精度之間的聯(lián)系，通過它們之間的內(nèi)在聯(lián)系反過來指導(dǎo)外業(yè)觀測(cè)中應(yīng)注意的問題，以提高 CPⅢ 控制網(wǎng)外業(yè)測(cè)量的效率。到目前為止，CPⅢ 控制網(wǎng)外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理過程中還存在很多值得研究的問題。 CPⅢ 控制網(wǎng)是一個(gè)三維控制網(wǎng)，包括平面網(wǎng)和高 程網(wǎng)；在我國測(cè)繪領(lǐng)域， CPⅢ 控制網(wǎng)是一個(gè)新型的控制網(wǎng)，在我國的歷史不長；它的精度要求很高，平面網(wǎng)要求相鄰網(wǎng)點(diǎn)的相對(duì)點(diǎn)位中誤差小于 1mm，高程網(wǎng)要求相鄰網(wǎng)點(diǎn)的高程中誤差小于 ； CPⅢ 控制網(wǎng)外業(yè)測(cè)量的自動(dòng)化程度較高，平面網(wǎng)測(cè)量要求采用智能型全站儀在自動(dòng)控制軟件的控制下進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，高程網(wǎng)測(cè)量要求采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行自動(dòng)記錄的水準(zhǔn)測(cè)量； CPⅢ 控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理必須采用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，數(shù)據(jù)處理的結(jié)果能否滿足要求需要進(jìn)行詳細(xì)的精度分析；指導(dǎo)CPⅢ 控制網(wǎng)外業(yè)測(cè)量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范 20xx 年 底才頒布；CPⅢ 控制網(wǎng)的測(cè)量標(biāo)志非常特殊，必須采用專業(yè)的強(qiáng)制對(duì)中標(biāo)志。 第二、深入研究 CPⅢ 平面網(wǎng)的平差原理，詳細(xì)闡述 CPⅢ 平面網(wǎng)自由網(wǎng)平差 與約束網(wǎng)平差的基本過程，著重分析自由網(wǎng)平差中秩虧自由網(wǎng)的平差方法。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 線路平面控制網(wǎng)（ CPⅡ ）： CPⅡ 宜在定測(cè)階段完成，可采用 GPS 測(cè)量或者導(dǎo)線測(cè)量方法施測(cè)， CPⅡ 控制點(diǎn)宜選在距線路中線 50200m范圍內(nèi)、穩(wěn)定可靠、便于測(cè)量的地方，點(diǎn)間距為 400800m，并按照高速鐵路工程測(cè)量規(guī)范的要求進(jìn)行埋石。對(duì)于相鄰區(qū)段的 CPⅢ 重疊點(diǎn)，前后區(qū)段獨(dú)立平差所得的重疊點(diǎn)坐標(biāo)較差應(yīng) ≤3mm，否則不能進(jìn)行區(qū)段搭接；若滿足了該條件，后一區(qū)段以該區(qū)段的 CPⅠ 、 CPⅡ 控制點(diǎn)以及前一區(qū)段的 13 對(duì)重疊的CPⅢ 控制點(diǎn)作為約束點(diǎn)，重新進(jìn)行平差計(jì)算，以達(dá)到將各 個(gè)區(qū)段連接在一起的目的。 （ 6） CPⅢ 平面網(wǎng)測(cè)量中，測(cè)站及測(cè)點(diǎn)均采用強(qiáng)制對(duì)中，測(cè)點(diǎn)標(biāo)志要求具有互換性和重復(fù)安裝性。 CPⅢ 平面網(wǎng)外業(yè)測(cè)量一般規(guī)定及精度要求 CPⅢ 平面網(wǎng)外業(yè)測(cè)量的一般規(guī)定 高精度的 CPⅢ 控制網(wǎng)是高速鐵路建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)的基礎(chǔ)，為保證 CPⅢ 控制網(wǎng)的精度能滿足高速鐵路建設(shè)的需要， CPⅢ 控制網(wǎng)必須滿足一下規(guī)定： （ 1）首先，對(duì)于 CPⅢ 控制點(diǎn)來說， CPⅢ 控制點(diǎn)必須布設(shè)在牢固、不易被損壞及不易產(chǎn)生位移、變形的地方，一般情況下，可將 CPⅢ 控制點(diǎn)布設(shè)在路基兩側(cè)的基礎(chǔ)上，或者將其布設(shè)在橋梁的防撞壁、隧道的側(cè)壁上；在橋梁部分的 CPⅢ 控制網(wǎng)，應(yīng)將 CPⅢ 控制點(diǎn)布設(shè)在橋墩固定端上方的防撞墻上。 ㈡、余弦函數(shù)平滑搭接：前一區(qū)段的平差結(jié)果不變，取出搭接點(diǎn)在相鄰兩個(gè)區(qū)段中的兩套坐標(biāo)，以余弦函數(shù)作為定權(quán)模型對(duì)相鄰區(qū)段的兩套坐標(biāo)進(jìn)行加權(quán)重新計(jì)算，得到一套新的搭接點(diǎn)坐標(biāo)；以后一區(qū)段的 CPⅠ 、 CPⅡ 點(diǎn)以及平滑后的搭接點(diǎn)坐標(biāo)作為約束點(diǎn)對(duì)該區(qū)段重新進(jìn)行平差計(jì)算，可得到后一區(qū)段的第二套坐標(biāo)，以余弦函數(shù)平滑后的約束平差坐標(biāo)作為后一區(qū)段的 最后坐標(biāo)，與約束搭接相比，余弦函數(shù)搭接更合理。 相比于傳統(tǒng)的全站儀，智能全站儀具有以下特點(diǎn)： （ 1）智能全站儀擁有自己的眼睛：智能型全站儀擁有激光照準(zhǔn)裝置以及記憶功能，具有自動(dòng)照準(zhǔn)的功能，大大減少了人工照準(zhǔn)的工作量，并且提高了作業(yè)效率，同時(shí)，可以避免人工照準(zhǔn)可能出現(xiàn)的偏差，提高了外業(yè)觀測(cè)的精度。 （ 2）開列誤差方程 方向觀測(cè)值誤差方程的開列： 在圖 32中，測(cè)站點(diǎn) j 與 CPⅢ 控制點(diǎn) k均為待定點(diǎn)，測(cè)站點(diǎn) j 與待定點(diǎn) k 的坐標(biāo)估計(jì)值分別為（ X0j ， Y0j ）、（ X0k ， Y0k ），設(shè)其改正數(shù)分 別為（ ?x j , jy? ）、（ kx? , ky? ） ,Zj 表示該測(cè)站的零刻度的坐標(biāo)方位角，即 h 方向的坐標(biāo)方位角，稱為定向角。 177。 （ 2）每個(gè) CPⅢ 控制網(wǎng)的區(qū)段的兩端應(yīng)起止于 CPⅠ 或者 CPⅡ 控制點(diǎn)而且還要保證每一個(gè) CPⅠ 或者 CPⅡ 控制點(diǎn)都至少與 3 個(gè)自由測(cè)站進(jìn)行聯(lián)測(cè)。 （ 2）自由測(cè)站觀測(cè) CPⅢ 控制點(diǎn) 時(shí)，如果測(cè)站能看到 CPⅠ 或者 CPⅡ 點(diǎn)，則還要聯(lián)測(cè) CPⅠ 和 CPⅡ 控制點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)參與聯(lián)測(cè)的 CPⅠ 和 CPⅡ 控制點(diǎn)來說，每個(gè)聯(lián)測(cè)點(diǎn)至少被觀測(cè) 2 次，最好能聯(lián)測(cè) 3 次。 （ 2） CPⅢ 控制網(wǎng)是一個(gè)三維控制網(wǎng)，且平面網(wǎng)和高程網(wǎng)彼此獨(dú)立。 CPⅢ 控制網(wǎng)與 CPⅠ 、 CPⅡ 控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)時(shí)，可以采用兩種方法進(jìn)行聯(lián)測(cè)： （ 1）自由測(cè)站觀測(cè) CPⅠ 、 CPⅡ 控制點(diǎn)：即采用自由測(cè)站邊角交會(huì)法觀測(cè) CPⅢ控制點(diǎn)的同時(shí)也觀測(cè) CPⅠ 、 CPⅡ 控制點(diǎn)；采用該方法時(shí)，至少應(yīng)在連續(xù)兩個(gè)自由測(cè)站上觀測(cè)同一 CPⅠ 、 CPⅡ 控制點(diǎn)。 基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（ CPⅠ ）： CPⅠ 控制網(wǎng)宜在初測(cè)階段建立，困難時(shí)應(yīng)在定測(cè)前完成，全線應(yīng)一次布網(wǎng)，統(tǒng)一測(cè)量，整體平差； CPⅠ 控制點(diǎn)宜設(shè)在距線路中心線50—1000m范圍內(nèi)不易被施工破壞、穩(wěn)定可靠、便于測(cè)量的地方；同時(shí)， CPⅠ 控制點(diǎn)的布設(shè)也必須兼顧橋梁、隧道以及其他大型建筑結(jié)構(gòu)物布設(shè)施工控制網(wǎng)的要求，并且要按照高速鐵路精密工程測(cè)量規(guī)范的要求進(jìn)行埋石。 指導(dǎo)教師： 審 批 人： 年 月 日 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 VII 頁 摘 要 目前，我國的高速鐵路建設(shè)事業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模建設(shè)的高速發(fā)展階段，在高速鐵路的建設(shè)過程中，精密工程測(cè)量作為重要的技術(shù)保障，是高鐵建設(shè)中不可或缺的環(huán)節(jié)。通過畢 業(yè)設(shè)計(jì)，作者還基本了解了論文的寫作方法及其格式規(guī)范。 （ 4） 學(xué)會(huì)使用專業(yè)的 CPⅢ 控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理軟件，使用軟件進(jìn)行實(shí)際 CPⅢ 網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析。 data processing。 CPⅢ 控制網(wǎng)是高速鐵路實(shí)際施工控制網(wǎng)，在整個(gè)高速鐵路控制網(wǎng)體系中占有重要地位。為了保證整條線路的連續(xù)性，相鄰區(qū)段必須有部分重疊點(diǎn)，而這些重疊點(diǎn)因?yàn)樵诓煌膮^(qū)段內(nèi)均參與了所在區(qū)段的平差處理，因此會(huì)得到至少兩套重疊點(diǎn)坐標(biāo)，為了將各區(qū)段連接為一條完整的線路，必須進(jìn)行區(qū)段搭接。 （ 3）智能全站儀搬站至距離 B點(diǎn)約為 120m 的 C 點(diǎn)處，以此點(diǎn)作為 CPⅢ 平面控制網(wǎng)平面控制測(cè)量的第三測(cè)站，第 3 個(gè)測(cè)站所需要觀測(cè)的 CPⅢ 控制點(diǎn)前后各 3對(duì)，總計(jì)有 6 對(duì) CPⅢ 控制點(diǎn)需要觀測(cè)。 為保證與 CPⅢ 控制點(diǎn)的一致性，各個(gè)測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)同樣也是由 7 位數(shù)組成： 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 按照從左向右的方向，在 CPⅢ 控制網(wǎng)中，所有測(cè)站點(diǎn)的第一位編號(hào)均為大寫字母“C”，用來表示該點(diǎn)為自由測(cè)站點(diǎn)；自由測(cè)站點(diǎn)的第 25 位的編號(hào)表示該測(cè)站點(diǎn)所在 的 CPⅢ 控制點(diǎn)的整公里數(shù)，其具體的處理方法與 CPⅢ 控制點(diǎn)的編號(hào)方法一致；最后兩位則用來表示測(cè)站的序號(hào)。 由于 CPⅢ 平面網(wǎng)的精度要求比較高，在某些情況下， CPⅢ 平面網(wǎng)的外業(yè)觀測(cè)成果需要部分或者全部重測(cè)： ㈠、在外業(yè)觀測(cè)過程中，單個(gè)自由測(cè)站的觀測(cè)完成后，需要檢查其半測(cè)回歸零差、同一測(cè)回不同方向的 2C 互差、不同測(cè)回同一方向歸零后方向值較差，如果發(fā)現(xiàn)這三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)中的任意一項(xiàng)超出限差要求，則該測(cè)站立即重測(cè)。為了提高工作效率，盡可能的減少在 CPⅢ 平面網(wǎng)外業(yè)觀測(cè)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，智能全站儀由于其自身的特點(diǎn)逐漸取代了傳統(tǒng)的全站儀，在 CPⅢ 平面網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用日益廣泛。 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 第三章 CPⅢ 平面網(wǎng)的平差處理 CPⅢ 平面網(wǎng)平差原理 我國最早使用的 CPⅢ 平面網(wǎng)的平差方法是從德國直接引進(jìn)的，而且由于技術(shù)保密性，當(dāng)時(shí)我們并沒有掌握 CPⅢ 平面網(wǎng)平差處理的核心技術(shù)；隨著我國的高速鐵路進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)的高速發(fā)展階段，我國對(duì)由自己自主研究的整套 CPⅢ 平面網(wǎng)的外業(yè)測(cè)量軟件及內(nèi)業(yè)平差處理軟件的需求日益迫切，為了滿足我國高速鐵路發(fā)展的需要，高速鐵路的相關(guān)研究人員探索出