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控制网的布设 1 工程概况 成都地铁一号线工程规划设计线路呈“Γ”形,沿南北方向贯穿市区,全线长约25ｋｍ,沿线设有10余个车站。测区大部分为繁华地段,车辆众多,行人拥挤,沿线高层建筑物林立,大功率信号源密布,使平面控制网选点和观测极为困难。 控制网的布设按照《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(以下简称《规范》)的相关规定进行,网形沿地铁走向呈带状分布。平面控制网分两级布设,首级为ＧＰＳ控制网,二级为精密导线网。高程控制网为精密水准网。2 控制网精度指标 《规范》总则中规定,地铁横向贯通中误差应在±50ｍｍ之内,高程贯通中误差应在±25ｍｍ之内。分配到地面控制测量的横向中误差为±25ｍｍ,地面高程控制测量的中误差为±16ｍｍ。在此基础上《规范》制定了平面及水准控制网的主要技术指标, 作为本工程控制网技术设计的依据。3　首级ＧＰＳ控制网3.1布网方案 平面控制网采用成都市坐标系统,投影面采用城市平均高程面,选择原城市坐标系统也便于地铁成果与已有的城市勘测资料衔接。根据甲方要求,并结合本工程具体情况,地铁一号线首级ＧＰＳ控制网在每个地铁车站附近布设了至少1个ＧＰＳ点,每个ＧＰＳ点至少有2个通视方向,地铁线路交叉地段至少布设一对ＧＰＳ点。同时,在测区范围内及周边区域选择了9个满足ＧＰＳ观测条件的原城市高等级控制点,作为起算数据选择的依据或作为重合点。全网共由51点组成,其中新选点42个,共观测93条基线。网中最短边长:327ｍ(不作为精密导线起算边),最长边长:25617ｍ,平均边长2285ｍ。控制网图见图1。 3.2 观测及基线数据处理 ＧＰＳ测量选用4台Ｔｒｉｍｂｌｅ5700双频接收机进行观测,同步观测时间不小于60分钟,对控制网中的长边基线大地四边形观测时间为360分钟。基线解算完成后经同步环、异步环的检验,成果精度优良。检验结果见表1。 3.3 平差计算起算点及起算方位选择遵循以下原则: (1)对所有联测点坐标进行精度分析:分别以各联测点为位置基准进行无约束平差,分析其它联测点的平差坐标值与已知值的较差。 (2)利用坐标较差和与基准点的距离,计算方位变化和尺度变化。可认为方位变化和尺度变化较小的联测点与基准点精度较一致。 (3)选取精度较一致的点,按不同组合(一个基准点和一个方位)进行无约束平差,分析平差结果的单位权中误差。选取单位权中误差较小一组来进行最后成果输出。 经过以上过程筛选,以最后选定的起算点和方位角进行最终解算,约束平差后成果精度统计见表3、表4。  其中点位中误差最大为±9.75ｍｍ;最小为±2.08ｍｍ;平均值为±5.68ｍｍ,均小于《规范》要求的±12ｍｍ。 其中,相对中误差最弱为1/221007(327.267ｍ);最强为1/6093959(25620.028ｍ),平均为1/1255285,均小于《规范》要求的1/90000。 由于使用起算数据较少,而需要兼顾的因素又较多,故已知点筛选过程严格而繁琐,对平差后的基线又用全站仪进行了反复检核,以确保成果的正确。　4精密导线网 精密导线网沿地铁一号线走向布设,导线点起闭于首级ＧＰＳ控制点,采用附合导线或多结点导线网。为了便于定测和施工测量,精密导线点尽量设在地面,每个车站附近至少有3个精密导线点。精密导线网共由92点组成,网中新选导线点72点,最短边138.689ｍ,最长边527.115ｍ,平均边长304.982ｍ。使用Ⅰ级全站仪ＬｅｉｃａＴＣ1800按照四等导线技术要求进行观测,严密平差后精度统计见表5。 实际工作中,曾发生过导线超限的情况,经用另一套Ｌｅｉｃａ1800对超限线路所有测站水平角进行重测,其观测较差最大值为±1.0″,证明水平角观测不存在粗差。经过分析我们认为,地铁《规范》中的精密导线总长度约3～5ｋｍ、平均边长350ｍ,远小于传统四等导线长度10ｋｍ、平均边长1.5ｋｍ的规格,长度的缩短使达到同样相对精度的难度增大;本工程由于现场条件限制边长则更短,一些地段相邻边长相差较大,且在闹市区观测条件极为困难,容易引起误差超限。后又在该线路上另埋设两个临时点以增加图形强度,重新观测平差后,测角中误差降低为2.29″,最终满足了《规范》的要求。就本工程而言,《规范》规定的精度指标显得比较苛刻,经推算将测角中误差放宽至2.9″、测距相对中误差放宽至1/50000,即能满足导线相邻点相对中误差±8ｍｍ、地面控制测量横向中误差±25ｍｍ的要求。5 精密水准网5.1布网方案 精密水准网采用成都市原有高程系统。每个车站及车辆段布设了2个以上水准点,共埋设24个深埋标