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摘要：GPS和精密导线测量的应用是确保轨道交通项目质量和正常运行的重要内容。文章以轨道交通控制测量为研究对象，首先介绍了精密导线测量的基本概念，然后分析了线路GPS控制布设的技术路线，最后讨论了精密轨道测量在轨道交通项目中的应用，仅供参考。
关键词：GPS；精密导线；轨道交通；控制测量；应用
引言
在城市的发展过程中，城市轨道交通是现代化城市公共交通体系中的重要组成部分，主要包括地面、高架以及地下三种轨道工程体系，而在城市环境中进行建设时，但是不论是建筑物、构筑物稠密的地面轨道，还是地下管网繁多的地下轨道，都有着较高的测量精度要求，并且在工程测量领域，还有部分特殊要求和方法，这就使得轨道交通控制测量的难度得到了大幅度的提升。
1精密导线测量概述
精密导线测量是精度达到相邻点位的相对中误差不超过1：120000的导线测量。工程平面控制网的二等网，其测量技术要求与国家和城市现行规范中的四等导线基本一致，主要是缩短了导线总长度与导线边长，提高了点位精度。精密导线网应沿地铁线路方向布设，并应布设成附合导线、闭合导线或结点导线网的形式，平面控制网的坐标系统应与所在城市现有坐标系统一致。
2线路GPS控制网
2.1控制网布设
在城市轨道交通测量工作中，应严格遵循“从整体到局部、分级布网”进行GPS控制网的布设，并且在布设GPS控制网前，首先需要对该轨道交通项目的相关资料进行收集，同时通过现场探勘以了解城市轨道交通项目建设区域的实际情况。然后，根据现场探勘和收集资料，结合既有国家控制网或平面控制网，拟定GPS控制网联测方案，具体要做到以下四点：一，控制网内应重合3个以上现有城市一等或二等控制点，并应均匀分布；在不同线路交叉有联络线处或同一线路前后期工程衔接处应布设2个重合点；二，控制网内非同步独立观测时，由非同步独立基线构成闭合环或附合路线，每个闭合环或附合路线中的边数不应大于6条；三，控制网应沿线路两侧布设，控制点宜布设在隧道出入口、竖井或车站附近，车辆段附近应布设3个控制点，相邻控制点应满足通视要求；布设控制点应便于发展精密导线；四，在进行控制网布设时，为确保轨道交通项目在建以及将建线路卫星定位控制网与城市轨道交通线路卫星定位控制网能够较为精确地实现平面衔接关系，相关测量人员应充分考虑到控制网在线路换乘站处及其他线路位置的布设。
2.2GPS控制网的选点
一，控制点间应有两个以上方向通视；二，保证控制点的视野开阔，尽量避开高层建筑物、玻璃幕墙、多路径效应的影响；三，控制点的选择要利于长久的保存并且施工方便、不受施工变形影响的地方；四，建筑物的控制点应当选在方便联测的楼顶承重结构上；五，为确保控制测量结果的精确性，通常要求控制点周围200m内不存在无线电发射装置，高压输电线路也应和控制点保持50m以上的距离，同时，控制点高度角15°内不应有成片的障碍物；六，检查已有城市控制点的稳定性和完好性；七，选定好点位后，做好现场标记、画略图。
2.3GPS控制网形
一，当轨道交通GPS点是就一条线一条线地进行布网测量时，一般情况下每一车站附近都有一个GPS点。在核心城区轨道交通沿线GPS点间距或车站站间距一般小于1.5km，精密导线可布设成附合在GPS网上的单一附合导线或有少量结点的附合导线形式。
二，由于部分轨道交通沿线只有GPS骨架点，并且这些骨架点的距离大都不小于2km，区间长度较长，因此，这些只有GPS骨架点的区间通常采用盾构法进行施工，此时，精密导线可以附合在GPS网骨架点上，成为有很多节点的主副导线。
2.4涉及变量
一，卫星定位控制网相邻点间基线长度精度表示为：
二，观测时段数理论最少观测时段数：
2.5基线解算
在对一些短基线（＜8km）可采用双查固定解和双差相位观测值来进行解算；而对于一些长基线（8≤L＜30km），则可以从双差固定解和双差浮点解中选择最优结果。部分线路由于数据质量不理想，或者是周跳较多，可以对其进行分段，或者是剔除一些不理想的数据，然后再进行平差计算，此时，要求最终计算结果的基线长度中误差不能超过2
。一，星历卫星定位控制网基线解算采用卫星广播星历；二，基线解算的主要模型和参数基线分时段进行解算，每个时段解算时，主要考虑如下因素：截止高度角为15°，历元间隔为15s；不考虑卫星轨道误差，即固定IGS轨道。最后，在进行基线检核时，要求外业观测的全部数据必须经过重复基线、同步环和异步环的检验。
3精密导线测量
根据相关测量规范要求，在进行精密导线测量时，水平角测量测4测回，当测站点只有两个方向时，采用左、右角各2测回观测；3个及3个以上方向的测站用全圆法观测4测回。距离测量采用测斜距和垂直角的方法来进行，边长往、返测各2测回，每测回读数4次。同时，在进行现场测量时，可直接在仪器内输入气压、温度以及加乘常数等相关数据，此时，仪器在进行测距时，可直接根据气压、温度以及加乘常数的相关数据进行改正。此外，考虑到后期需要进行导线边长投影改正工作，因此需要同时得到改点高程，具体来说，就是将部分地面精密导线点与地铁一等水准点进行联测。在进行精密导线测量时，同时测定导线点间的高差，利用三角高程测量求得各精密导线点和卫星定位点高程。处理数据时，所有测量记录均应100％复核，检查无误后方可进行下道工序。为提高精密导线精度，应尽量多联测沿线的卫星定位点，增加起算点数量，缩短导线长度，减少附合（闭合）导线的角度数。设计好网形，合理布设附合或闭合线路，提高精度，精密导线测量主要技术要求如表1所示。
表1精密导线测量主要技术要求
结束语
测绘科学的快速发展极大地带动了我国城市轨道交通测量技术的发展，不仅包括GPS控制测量技术和精密导线测量技术，还有激光投点仪、智能化全站仪（测量机器人）、三维激光扫描仪、高精度的电子水准仪以及自动定向陀螺仪等技术都在城市轨道交通项目中得到了应用和发展。相信隧道城市轨道交通事业的发展，工程测量工作作为城市轨道交通建设的重要环节，其理论和实践也将得到进一步的完善、发展和应用。
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论文作者:刘培更,王文涛,郭海波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/15
标签：导线论文; 测量论文; 精密论文; 轨道交通论文; 基线论文; 线路论文; 城市论文; 《基层建设》2018年第12期论文;