【正文】 邊。在上述多基準(zhǔn)約束網(wǎng)中，最好先對(duì)它們進(jìn)行相容性檢驗(yàn)，以免由于某個(gè)基準(zhǔn)不匹配引起網(wǎng)形和比例尺發(fā)生變化。若網(wǎng)中無(wú)任何其它類型的己知起算點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，可將網(wǎng)中一點(diǎn)多次進(jìn)行GPS觀測(cè)得到的坐標(biāo)作為網(wǎng)的位置基準(zhǔn)，或按秩虧網(wǎng)處理，選擇重心基準(zhǔn)。對(duì)于無(wú)約束自由網(wǎng)平差，法方程N(yùn)可以采用加鑲邊矩陣G來(lái)消除奇異陣來(lái)解算唯一解，有: (39)可以假定一些坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)重心不變，根據(jù) NG=0 (310)建立G陣為: （311）其中Xⅰ0，Yⅰ0為第i點(diǎn)相對(duì)于網(wǎng)重心的近似坐標(biāo)。采用上面G陣求得逆陣Qxx稱為N的偽逆，表示為Qxx=N1。協(xié)因數(shù)Qxx具有最小跡，網(wǎng)的精度最佳，稱為內(nèi)精度。當(dāng)選用的坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)變化時(shí)，其協(xié)因數(shù)Qxx也會(huì)隨著變化: (312)當(dāng)增加某個(gè)觀測(cè)值時(shí): (313)當(dāng)刪除某觀測(cè)值時(shí): (314)增加某觀測(cè)值的觀測(cè)次數(shù)(修正權(quán))時(shí): (315)其中Pj為第j個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)權(quán)重。 GPS網(wǎng)一類優(yōu)化設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)一類優(yōu)化設(shè)計(jì)即GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)。GPS網(wǎng)中點(diǎn)的精度與點(diǎn)位分布無(wú)關(guān)，它不受網(wǎng)本身幾何圖形的限制，主要和網(wǎng)中基線的邊長(zhǎng)有關(guān)，從GPS網(wǎng)平差的原理可知，網(wǎng)的形狀對(duì)GPS網(wǎng)的質(zhì)量沒(méi)有直接影響。區(qū)別于常規(guī)網(wǎng)要對(duì)網(wǎng)中點(diǎn)位通視和觀測(cè)條件進(jìn)行最佳布設(shè)，GPS網(wǎng)要對(duì)以基線邊為觀測(cè)量的布網(wǎng)方式和觀測(cè)條件進(jìn)行最佳選擇。GPS網(wǎng)常用的布網(wǎng)形式有:跟蹤站式、會(huì)戰(zhàn)式、多基準(zhǔn)站式、同步圖形擴(kuò)展式和單基準(zhǔn)站式。1跟蹤站式若干臺(tái)接收機(jī)長(zhǎng)期放在測(cè)站上，進(jìn)行常年、不間斷的觀測(cè)，即一年觀測(cè)365天，一天觀測(cè)24小時(shí)，因其觀測(cè)方式很像跟蹤站，被稱為跟蹤站式。其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大，需要用精密星歷對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，具有很高的精度和框架基準(zhǔn)特性。因其觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，成本高，僅適合于建立 GPSAA級(jí)網(wǎng)。2會(huì)戰(zhàn)式若千臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)某批測(cè)站集中進(jìn)行多天長(zhǎng)時(shí)段的同步觀測(cè)。完成后，對(duì)下批測(cè)站進(jìn)行相同觀測(cè)，直至所有點(diǎn)觀測(cè)完畢，稱之為會(huì)戰(zhàn)式。其特點(diǎn)是可以較好的消除SA技術(shù)等因素的影響，具有相當(dāng)高的網(wǎng)形強(qiáng)度和的精度，適用于A、B級(jí)GPS網(wǎng)。3多基準(zhǔn)站式若干臺(tái)接收機(jī)長(zhǎng)期固定在某些測(cè)站上進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)，這些測(cè)站稱之為基準(zhǔn)站。另外一些接收機(jī)在基準(zhǔn)站周?chē)M(jìn)行較短時(shí)間的同步觀測(cè)，我們稱之為多基準(zhǔn)站式。其基準(zhǔn)站可以提供高精度的基線向量GPS網(wǎng)骨架，其余同步接收機(jī)，可以在有效的時(shí)間里獲得較強(qiáng)的圖形結(jié)構(gòu)。4同步圖形擴(kuò)展式若干臺(tái)接收機(jī)在不同測(cè)站上進(jìn)行同步觀測(cè)，完成一個(gè)時(shí)段后，部分接收機(jī)遷移到其它測(cè)站上，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行同步觀測(cè)的布網(wǎng)形式稱之為同步圖形擴(kuò)展式。其擴(kuò)展形式快，作業(yè)方法簡(jiǎn)單，建立某些觀測(cè)量的復(fù)測(cè)，圖形結(jié)構(gòu)比較強(qiáng)，是工程測(cè)量中常用的一種布網(wǎng)方式。采用同步圖形擴(kuò)展的觀測(cè)方式主要有點(diǎn)連式，邊連式和混連式。所謂點(diǎn)連式就是作業(yè)時(shí)只用過(guò)一個(gè)公共點(diǎn)連接相鄰?fù)綀D形，其作業(yè)效率比較高，但圖形結(jié)構(gòu)不強(qiáng)。 邊連式，顧名思義，只用過(guò)一個(gè)公共邊連接相鄰?fù)綀D形，它具有較強(qiáng)的圖形結(jié)構(gòu)和較高的作業(yè)效率，是軌道精密工程測(cè)量常用的一種施測(cè)方式。 混連式是指根據(jù)實(shí)際情況，靈活的應(yīng)用點(diǎn)連式和邊連式的施測(cè)方法，因其作業(yè)靈活，效率高，常規(guī)測(cè)量常用的一種施測(cè)方式。 5單基準(zhǔn)站式單基準(zhǔn)站式又稱為星形網(wǎng)方式，它是以一臺(tái)GPS作為基準(zhǔn)站，在某個(gè)測(cè)站持續(xù)觀測(cè)，其余接收機(jī)在其周?chē)鲃?dòng)觀測(cè)，這樣就與基準(zhǔn)站建立起若干條同步基線，其形狀類似于星形，故稱之。其特點(diǎn)是布網(wǎng)效率高，但圖形強(qiáng)度弱。布設(shè)GPS網(wǎng)時(shí)為保證接收機(jī)觀測(cè)條件好，提高觀測(cè)值可靠性和GPS網(wǎng)精度，應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則:，要求測(cè)站上凈空條件盡可能的開(kāi)闊，最好在10176。和15176。高度角以上不能有成片的障礙物。，在測(cè)站周?chē)sZOOm范圍內(nèi)不能有強(qiáng)的電磁波干擾源，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射設(shè)施和輸電線等。，測(cè)站應(yīng)盡量遠(yuǎn)離對(duì)電磁波反射強(qiáng)烈的地形、地物，如高層建筑物、成片水域等。測(cè)站應(yīng)選在交通便利，架設(shè)儀器方便的地方。，樁點(diǎn)不容易被破壞的地方。，保證一定量的重復(fù)設(shè)站數(shù)，布網(wǎng)時(shí)最小異步環(huán)數(shù)不能大于六條。，對(duì)網(wǎng)中較近距離的點(diǎn)一定要同步觀測(cè)，以獲得它們之間的直接觀測(cè)基線:，應(yīng)選用3－5個(gè)起算點(diǎn)，起算點(diǎn)應(yīng)該均勻分布，避免所有點(diǎn)分布在網(wǎng)中的一側(cè)[9]。 GPS網(wǎng)二類優(yōu)化設(shè)計(jì)傳統(tǒng)測(cè)量中，二類設(shè)計(jì)是指己確定網(wǎng)形即確定了系數(shù)陣A和未知數(shù)協(xié)因數(shù)陣Qxx后，優(yōu)化設(shè)計(jì)權(quán)陣p的過(guò)程，其主要觀測(cè)值是測(cè)角和測(cè)邊類。邊長(zhǎng)誤差方程式的觀測(cè)權(quán):，觀測(cè)量方位角的權(quán)為: GPS接收機(jī)的精度一般用基線測(cè)量a+bD(mm)和方位角表示，因此有: (316)因此可以建立誤差方程:V=BXl，可建立網(wǎng)坐標(biāo)協(xié)因數(shù)Qxx=(BTPB)因?yàn)楦骷?jí)GPS網(wǎng)間距離不大，或者基本相同，其權(quán)P基本相同，或者只與固定量a，c有關(guān)，因此可不必進(jìn)行二類優(yōu)化設(shè)計(jì)[12]。 GPS網(wǎng)三類優(yōu)化設(shè)計(jì)它是對(duì)精度沒(méi)有達(dá)到限差要求的GPS網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)的加密和改進(jìn)，使其逐漸達(dá)到精度要求，也就是對(duì)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。GPS網(wǎng)精度都比較均勻，可以直接結(jié)合設(shè)計(jì)者的直覺(jué)和經(jīng)驗(yàn)與電子計(jì)算機(jī)的表達(dá)和嚴(yán)密的判斷，對(duì)相關(guān)等級(jí)GPS技術(shù)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)。結(jié)論列車(chē)運(yùn)行安全性和舒適性要求以高質(zhì)量的軌道幾何線形為基礎(chǔ)，為保證高速鐵路軌道具有高的平順性，需要應(yīng)用精密控制測(cè)量技術(shù)。通過(guò)對(duì)高速鐵路精密控制測(cè)量的研究，得出一下結(jié)論：1. 在實(shí)際高速鐵路精密工程控制網(wǎng)測(cè)量中，在建立任意帶獨(dú)立高斯投影平面直角坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)充分考慮實(shí)際工程情況，恰當(dāng)?shù)夭捎酶淖冎醒胱游缇€、橢球膨脹法等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)抵償投影變形比。2. GPS靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量具有高精度、高效率和低成本等特點(diǎn)，應(yīng)用其建立控制網(wǎng)，利用恰當(dāng)?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)方案和精確可靠的數(shù)據(jù)處理方法可滿足高速鐵路精密控制網(wǎng)的建設(shè)要求。 3. 不同施工單位在高速鐵路精密控制網(wǎng)約束平差過(guò)程中會(huì)因?yàn)槠溥x擇的平差方法、坐標(biāo)參考框架或坐標(biāo)基準(zhǔn)不同，導(dǎo)致最終基線長(zhǎng)度和空間三維坐標(biāo)分量產(chǎn)生較大的差異。為了保證控制網(wǎng)坐標(biāo)基準(zhǔn)的統(tǒng)一性，應(yīng)對(duì)其基準(zhǔn)網(wǎng)統(tǒng)一平差；4. 高速鐵路GPS靜態(tài)控制網(wǎng)測(cè)量應(yīng)用的是三維平差模式，它充分的考慮了GPS基線觀測(cè)量的相關(guān)性，在基線解算過(guò)程中，會(huì)對(duì)儀高測(cè)量誤差進(jìn)行相應(yīng)的分配。也就是說(shuō)，測(cè)量?jī)x高的準(zhǔn)確度也會(huì)影響到基線解算的質(zhì)量。在高速鐵路精密控制測(cè)量中，為達(dá)到精度要求，應(yīng)把量高精度控制在2mm以內(nèi)。5. GPS觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)目的多少會(huì)直接影響到GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)目越多，則多余觀測(cè)越多，理論上其精度和可靠性會(huì)提高，但有時(shí)GPS獲取的數(shù)據(jù)會(huì)包括一些不良衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，讓它們參與GPS基線解算，反而會(huì)降低觀測(cè)精度。因此，在有效地改善GPS觀測(cè)的凈空條件，在同一測(cè)站獲取更多衛(wèi)星數(shù)據(jù)同時(shí)，應(yīng)通過(guò)對(duì)GPS基線數(shù)據(jù)預(yù)處理，去除少量不良衛(wèi)星數(shù)據(jù)或不良衛(wèi)星，從而達(dá)到提高GPS網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性的目的。6. 有效地增加觀測(cè)時(shí)間，可以提高高速鐵路GPS控制網(wǎng)的整體精度。但并非只增加觀測(cè)時(shí)間就能提高基線和閉合環(huán)的精度，為了觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)一性，在工程測(cè)量中最好選擇能滿足精度統(tǒng)一的觀測(cè)時(shí)間。致謝本論文是在導(dǎo)師李玲玲老師的悉心指導(dǎo)之下完成的。在此期間，導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。導(dǎo)師不辭辛苦，孜孜不倦的解疑答惑，讓我倍受感動(dòng)。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血，在此我向我的導(dǎo)師李玲玲老師表示深切的謝意與祝福！在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，同學(xué)給予了很大幫助，在此表示感謝。再次感謝在大學(xué)里幫助過(guò)我的老師、同學(xué)，愿你們一切順利。參考文獻(xiàn)[1][D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2008.[2]鹿罡，[c]測(cè)繪科技信息交流論文集，2007.[3]高志華，世界高速鐵路的發(fā)展概覽[EB/OL].鐵道部黨校，[20070525].[4][J] . 工業(yè)技術(shù)，2009 (1): 129130.[5][M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2005.[6][D].成都:西南交通大學(xué)，2008.[7][D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2004.[8][M].武漢:武漢測(cè)繪科技大學(xué).[9][D].鄭州:解放軍信息工程大學(xué)，2007.[10]「J].鐵道勘察，2005(5)，38.[11]芮東升，[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2006(增刊):144146.[12]李宏，[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2001(4):1215[13][D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2004.[14][D].南京:東南大學(xué)，2004.[15]劉仁釗，[J].地理空間信息，2007 (2):106109.[16]李征航，[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2005.[17]孔祥元，[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2006.[18]潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，成樞，[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2004.[19]張正祿，李廣云，潘國(guó)榮，靳奉祥，張獻(xiàn)州，劉慶元，岳建平，[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2005.[20]徐紹銓，張華海，楊志強(qiáng)， 測(cè)量原理及其應(yīng)用[M].武漢:武漢大學(xué)出版社，2003.[21]劉基余，李征航，王躍虎，[M].北京:測(cè)繪出版社，1993.[22]SungPil Hong, Kyung Min Kim, Kyungsik Lee and Bum Hwan pragmatic algorithm for the trainset routing:The case of Korea highspeed railway[J].Omega,2009(3):637645.[23]Lu Baixiang,Cen problem in the Application of the ErrorEllipsoid[J].Survey Review, 1993, 239243.[24]MILEV Ivo, GRUENDIG Lothar. 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