CPⅢ高程网测量方法及其数据处理

CPⅢ高程网测量方法及其数据处理
The CPⅢ leveling network Germany intermediate sight measurement theory and methods
王继锋（wangjifeng）
摘要简单介绍铁路客运专线建设CPⅢ高程控制网测量及平差方法
关键词 CPⅢ高程控制网测量德国中视法观测平差方法

1 前言
目前国内铁路客运专线建设中CPⅢ高程控制网测量方法主要包括德国中视法、中国矩形法和三角高程法。德国中视法是一种水准测量方法，其特点是测量精度高，测量原理及方法明晰，本文就德国中视法测量方法及数据平差处理做具体介绍。

2 测量方法
德国中视法采用水准测量往返观测的方法进行，往测时以线路一侧(图2-1下方)的CPⅢ点为主线进行水准测量，而另一侧的CPⅢ点(图2-1上方)在进行水准测量时作为中视进行观测，其往测水准路线如图2-1所示。返测时以另一侧的CPⅢ点为主线进行水准测量，而对侧的CPⅢ点在进行水准测量时也是作为中视进行观测，返测水准路线如图2-2所示。CPⅢ点与线路水准基点每两公里应联测一次，联测线路水准基点时也应按照往返测的方法进行。从图2-1和图2-2中可以看出，任何一段CPⅢ高程网均由两条附合路线组成，这两条附合路线均起闭于CPⅢ高程网线路两端的二等水准基点上。

3 数据处理
采用电子水准仪（天宝DINI12）完成一测段德国中视法测量后获得如图3-1a和图3-1b的数据。其中Rb为后视，Rf为前视，HD为视距，Z为高程。完成往返测量后，构成如图3-2的高差闭合环。

3.1 平差方法
经典平差方法包括：条件平差、间接平差、附有参数的条件平差、附有限制条件的间接平差和附有限制条件的条件平差五种平差方法。基于德国中视法的高差闭合环网形和利于计算机处理，德国中视法平差模型选择间接平差模型。
选取待定点的高程作为未知参数，搜索闭合环网形中与已知点发生联系的待定点，计算出此待定点的高程值并将其作为新的已知点，循环搜索直到所有待定点的高程都被解算出来，从而完成所有待定点近似高程的推算。按间接平差法进行平差计算，在近似高程推算出来后，接着要进行的就是开列高差观测值的误差方程。

CPⅢ DAS软件高程数据处理部分包括建立项目、生成高差文件、生成平差文件、闭合差计算、网平差处理、输出观测手薄等功能。
新建项目如图3-4，根据“高程数据处理”和“高程数据平差”下拉菜单依次完成数据处理。

处理参数设置时应注意选择仪器类型和转点类型，因为不同仪器采集的数据格式不同，如果这里出错会导致读入数据错误。转点类型是指水准测量所设置的转点，因为CPⅢ控制点是以数字编号的，所以一般转点是以字母开头编号的，如果选择错误会导致平差软件无法构建CPⅢ闭合环网形。

高程平差结果文件包括：1、已知高程；2、计算的概率高程；3、测段实测高差数据统计；4、高程平差值及其精度；5、高差平差值及其精度；6、高程控制网总体信息。
4 结束语
德国中视法是最早运用到CPⅢ高程网测量的水准测量方法，有着成熟的理论和数据处理手段。但是由于网形不对称以及各点精度不均匀加之测量需要往返测量，同一位置需要两次设站，降低了工作效率。在实际工作中，其测量方法还需进一步改进。

参考文献
[1] 铁道部.高速铁路工程测量规范TB10601—2009[S].北京:中国铁道出版社，2009
[2] 冷道远.高速铁路无砟轨道CPⅢ控制网测量技术[J].洛阳：隧道建设，2009年4月
[3] 刘成龙，杨友涛，徐小左.高速铁路CPⅢ交会网必要测量精度的仿真建设[J].成都：西南交通大学学报，2008年12月
[4] 宋力杰.测量平差程序设计[M].北京：国防出版社，2009

作者简介：王继锋（1974—），男，工程师。毕业于西安工程学院（原西安地质学院）测量工程系。1974年9月12日出生于陕西省户县石井乡新兴村，籍贯陕西户县，1998年7月参加工作