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1、10申请公布号CN102953305A43申请公布日20130306CN102953305ACN102953305A21申请号201210403731122申请日20121022E01B35/0020060171申请人中铁三局集团有限公司地址030001山西省太原市迎泽大街269号申请人山西天昇测绘工程有限公司72发明人郭志广王波孙学军黄尧苏杰杜贺74专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所特殊普通合伙14110代理人任林芳54发明名称多级控制网GPS优化组合测量法57摘要本发明属于工程控制网测量的技术领域，具体涉及一种多级控制网GPS优化组合测量法,解决了多级控制网测量时工效低、成本高、时间浪。
2、费等问题，多级控制网GPS优化组合测量法,将测区内首级控制网划分为若干基本区域，GPS接收机按不低于3N1台配置，N是控制网等级数，按照“测量数据利用最大化”原则形成“先两端，后中间”的测量模式。本发明具有如下优点提高了高等级控制网GPS观测数据利用率，减少了低一级控制网GPS观测工作量，做到了“一次测量、多网复用”，极大地提高工作效率、节约了时间和成本。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图3页1/1页21一种多级控制网GPS优化组合测量法，将多级控制网中等级最高的首级控制网相邻点或相邻点对之间称为基本区域，。
3、具体步骤为1）、将测区内首级控制网划分为若干基本区域，统计各基本区域内各级控制点数量，绘制点位分布图；2）、GPS接收机按不低于3N1台配置，N是控制网等级数；3）、同步观测的点位按照“各级控制网都满足边联结扩展条件”的原则和点位分布图形确定；4）、按照“测量数据利用最大化”原则形成“先两端，后中间”的测量模式；5）、当最低级控制网有个别控制点没有被覆盖测量时适时联测；6）、依次完成所有基本区域数据采集工作后，按照控制网等级筛选所需数据进行处理。权利要求书CN102953305A1/3页3多级控制网GPS优化组合测量法技术领域0001本发明属于工程控制网测量的技术领域，具体涉及一种多级控制网G。
4、PS优化组合测量法，特别适于高速铁路、客运专线、新建铁路、高速公路等带状平面控制网测量中。背景技术0002为工程建设服务的控制网按照“从整体到局部、先控制后碎部”原则“分级布设、逐级控制”。0003在高速公路工程中，平面控制网分为一级、二级、三级、四级共4个等级，4个等级均可采用GPS测量，其中对大型桥梁和隧道工程的控制网应采用一、二级精度等级，三级可作为高速公路路线的首级控制网，四级控制网可作为高速公路的施工控制网。0004在高速铁路、客运专线、新建普通铁路工程中，平面控制网分为CP0框架网、CPI基础控制网、CPII线路控制网、CPIII轨道控制网4个等级（以下简称CP0、CPI、CPII。
5、、CPIII控制网），其中CP0、CPI、CPII控制网均采用GPS测量，CPIII采用全站仪以“自由设站、边角交会”方式建网。0005施工加密控制网是指为方便工程施工放样需求，在已布设的各级控制网的基础上，采用“同级扩展或向下级发展”的方式建立。0006本发明主要针对此类为工程建设服务的各级控制网、施工加密控制网的测量工作。0007平面控制网采用GPS静态观测模式测量，至少采用3台以上GPS接收机进行观测（一般为4台），同时开机采集数据形成一个同步观测时段，每2点之间解算出一条同步基线，多条同步基线组成同步环，在同步环之间常采用边联结方式扩展构网（简称边联式），最终形成由三角形或大地四边形组。
6、成的带状网。0008国家标准、行业规范对不同等级控制网GPS测量有着明确要求，主要包括卫星观测截至高度角、同时观测有效卫星数、有效观测时段长度、数据采样率、接收机类型、GDOP值，以及观测时段数、重复设站率等指标。0009以往测量组织按照控制网等级从高级到低级分级测量，在低级网测量时又要联测高级网控制点，以作为低级网的起算基准和约束平差条件，以满足“逐级控制”之目的。也就是说“控制网分级测量时有几级就要测几遍，高级网控制点每次都要被低级网联测，等级越高被重复测量的次数越多”，这种组织方式造成了工效低、成本大。发明内容0010本发明为了解决多级控制网测量时工效低、成本高、时间浪费等问题，提供了一。
7、种全新的、高效的、完全符合GPS测量原理、和规范要求的多级控制网GPS优化组合测量法。0011本发明采用如下的技术方案实现，一种多级控制网GPS优化组合测量法，将多级控制网中等级最高的首级控制网相邻点或相邻点对之间称为基本区域，具体步骤为说明书CN102953305A2/3页41）、将测区内首级控制网划分为若干基本区域，统计各基本区域内各级控制点数量，绘制点位分布图；2）、GPS接收机按不低于3N1台配置，N是控制网等级数；3）、同步观测的点位按照“各级控制网都满足边联结扩展条件”的原则和点位分布图形确定；4）、按照“测量数据利用最大化”原则形成“先两端，后中间”的测量模式；5）、当最低级控制。
8、网有个别控制点没有被覆盖测量时适时联测；6）、依次完成所有基本区域数据采集工作后，按照控制网等级筛选所需数据进行处理。0012本发明具有如下优点采用多台GPS多级控制网同时观测，通过优化多级控制桩的观测顺序和组合，提高了高等级控制网GPS观测数据利用率，减少了低一级控制网GPS观测工作量，做到了“一次测量、多网复用”，极大地提高工作效率、节约了时间和成本。附图说明0013图1基本区域示意图图2多级控制网GPS优化组合测量法之第一时段图3多级控制网GPS优化组合测量法之第二时段图4多级控制网GPS优化组合测量法之第三时段图5多级控制网GPS优化组合测量法之最简基线图6高速铁路CPI控制网最终形成。
9、的网形图7高速铁路CPII控制网最终形成的网形图8高速铁路施工加密网最终形成的网形图中1CPI控制点，2CPII控制点，3施工加密控制点，4重复边，5基本区域，6基本区域，7基本区域；图6、图7、图8中，（2）表示2个时段，未注明者为1个时段。具体实施方式0014多级控制网GPS优化组合测量法，将多级控制网中等级最高的首级控制网相邻点或相邻点对之间称为基本区域，通过对基本区域内各等级控制点的测量时间、顺序等进行组合调整达到优化的目的。0015具体实现步骤为1）、将测区内首级控制网划分为若干基本区域，统计各基本区域内各级控制点数量，绘制点位分布图；2）、GPS接收机按不低于3N1台配置，N是控制。
10、网等级数；一般按基本区域内最多控制点数量的1/2配置就能取得不错效果；3）、同步观测的点位按照“各级控制网都能满足边联结扩展条件”的原则和点位分布图形确定；4）、基本区域内的控制点按边联结方式扩展构网一般需要多次同步观测才能完成，按照“测量数据利用最大化”原则形成了“先两端，后中间”的测量模式，一般3次观测即能覆盖所有控制点；说明书CN102953305A3/3页55）、当最低级控制网有零星控制点没有覆盖时应当适时联测；6）、依次完成所有基本区域数据采集工作后，按照控制网等级筛选所需数据进行处理。0016实施例以高速铁路控制网为例，根据高速铁路工程测量规范（TB106012009）规定，高速铁。
11、路精密控制网分为CP0、CPI、CPII、CPIII共4个等级，其中CP0控制桩每50KM设置1个；CPI控制桩每4KM设置1对，当CPII采用GPS测量方式时可设1个；CPII控制桩每600800M设置1个。0017在CPII控制网的基础上可以建立施工加密控制网，点间距在200300M之间设置1个。0018高速铁路精密控制网除CP0之外其它等级控制网和施工加密控制网均属于工程控制网范畴（如图1所示），CPI、CPII、施工加密控制网均可以使用GPS进行测量。0019若CPI控制网以点对布设时，则相邻2个点对之间构成基本区域，点数4个，长度4KM，点对构成边联式条件；若采用单点布设方式时，则相。
12、邻2个点组成基本区域，长度4KM，相邻3个点构成边联式条件；按此推算，一个基本区域中CPI点数24个、CPII点数67个、施工加密控制网点数68个，总点数1419个左右。0020以基本区域内有CPI点4个、CPII点7个、加密点8个为例，对测量方法介绍如下。00211）、采用4台GPS接收机以传统方法测量，则CPI要观测2个时段共4个点，CPII要观测5个时段共11个点，加密点要观测9个时段共19个点，共观测16个时段，总工作时间（时段数时段长）仪器数量（215510910）468台时；2）、针对CPI、CPII、加密点三个等级，配置33110的GPS接收机，GPS接收机以优化综合法测量，根据。
13、“先两端后中间”也就是“先高级后低级”的测量模式进行观测，第1时段位于基本区域一端，观测CPI点4个、CPII点3个、加密点3个；第2时段位于基本区域另一端，观测CPI点4个、CPII点3个、加密点3个；第3时段位于基本区域中间，观测CPI点0个、CPII点5个、加密点3个；共观测3个时段，总工作时间（时段数时段长）仪器数量（215110）1040台时；4）、优化组合测量法与传统法相比，总工作时间由原来68台时减少到40台时，节约28台时，工作效率提高41。0022采用优化组合测量法得到最简基线（见图5所示），通过筛选分别得到CPI、CPII、施工加密控制网的构网基线（见图6、图7、图8），然后按规范要求进行平差计算。0023本发明完全符合GPS测量原理，满足规范要求，从实施思路和方式上有创新，以有效利用高等级控制网观测数据为突破口提高了工作效率、降低了成本。说明书CN102953305A1/3页6图1图2图3说明书附图CN102953305A2/3页7图4图5图6说明书附图CN102953305A3/3页8图7图8说明书附图CN102953305A。