CPⅢ高程控制网精密三角测量数据处理方法研究
发布时间：2023-04-02 10:36
CPⅢ控制网是高速铁路施工和运营阶段的位置基准,是线路高平顺性和高平稳性的基本保证,其外业数据采集速度直接影响着高速铁路施工以及维护的效率。尤其是在运营阶段,每天留给检测人员的时间仅有凌晨短短的4小时,这就要求CPⅢ控制网复测的速度在保证精度的前提下越快越好。CPⅢ控制网包括平面控制网和高程控制网,其中高程控制网采用精密数字水准仪进行外业数据采集。水准测量模式效率低下、工作强度大,严重影响着CPⅢ高程控制网外业数据采集的速度。由于CPⅢ平面控制网和高程控制网两网共点,因此如果能够利用CPⅢ平面控制网测量数据中的竖直角和斜距,构建CPⅢ精密三角高程控制网,用于代替传统的CPⅢ精密水准网,这将实现CPⅢ平面控制网和高程控制网的同步数据采集,大大提高CPⅢ控制网施测的速度和效率。然而,三角高程观测值受到大气折光、地球曲率以及垂线偏差等系统性误差的影响,其精度远低于精密水准测量的水平。在上述误差源中,大气折光受到视线上温度、湿度、气压等环境因素的影响,对精密三角高程测量观测值的影响最大,在观测过程中也会出现随机性的变化,消除大气折光的影响是提高CPⅢ精密三角高程控制网精度的关键。本文在研究中,...
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 利用精密水准建立CPⅢ高程控制网
1.2.2 精密三角高程测量在CPⅢ高程控制测量中的应用
1.3 CPⅢ精密三角高程控制网数据处理目前存在的问题
1.4 研究内容、技术路线与论文组织
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.4.3 论文组织
2 CPⅢ精密三角高程控制网精度影响因素
2.1 精密三角高程测量模型
2.1.1 两点间大地高高差
2.1.2 正常高高差的计算
2.2 CPⅢ精密三角高程控制网外业观测方法
2.3 外业数据仿真
2.3.1 点位的仿真
2.3.2 外业观测值数据仿真
2.4 CPⅢ精密三角高程控制网影响因子研究
2.4.1 观测值系统误差
2.4.2 观测值偶然误差影响
2.5 CPⅢ精密三角高程控制网粗差探测
2.5.1 闭合图形探测法
2.5.2 Baarda数据探测法
2.6 本章小结
3 顾及球气差影响的CPⅢ精密三角高程控制网平差
3.1 相邻点差分法
3.1.1 函数模型
3.1.2 随机模型
3.2 对称差分法
3.3 参数法
3.3.1 函数模型
3.3.2 随机模型
3.3.3 球气差参数矩阵的优化
3.3.4 严密定权
3.3.5 参数法数据处理流程
3.4 以竖直角为观测值的CPⅢ高程控制网平差模型
3.5 实验验证
3.5.1 仿真数据实验
3.5.2 实测数据实验
3.6 本章小结
4 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差
4.1 测区垂线偏差变化模型
4.2 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差模型
4.3 利用精密水准观测值反演测区内垂线偏差变化
4.4 实例验证
4.4.1 忽略垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验
4.4.2 顾及垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验
4.4.3 利用精密水准数据反演测区内垂线偏差变化规律
4.5 本章小结
5 精密水准观测值参与下的CPⅢ精密三角高程控制网平差
5.1 联合平差法
5.1.1 精密三角高程测量模型
5.1.2 水准测量函数模型
5.1.3 联合平差
5.1.4 联合平差初始定权
5.1.5 赫尔默特方差估计法定权
5.1.6 联合平差数据处理流程
5.2 约束平差法
5.2.1 约束方程
5.2.2 约束平差
5.2.3 约束条件的接纳
5.3 实测数据解算实验
5.4 本章小结
6 CPⅢ三维控制网平差
6.1 函数模型
6.2 随机模型
6.3 严密定权
6.4 测站坐标初变换
6.5 三维平差数据处理流程
6.6 实例验证
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
附件1 外业观测数据实例
本文编号：3779076
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 研究现状
1.2.1 利用精密水准建立CPⅢ高程控制网
1.2.2 精密三角高程测量在CPⅢ高程控制测量中的应用
1.3 CPⅢ精密三角高程控制网数据处理目前存在的问题
1.4 研究内容、技术路线与论文组织
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
1.4.3 论文组织
2 CPⅢ精密三角高程控制网精度影响因素
2.1 精密三角高程测量模型
2.1.1 两点间大地高高差
2.1.2 正常高高差的计算
2.2 CPⅢ精密三角高程控制网外业观测方法
2.3 外业数据仿真
2.3.1 点位的仿真
2.3.2 外业观测值数据仿真
2.4 CPⅢ精密三角高程控制网影响因子研究
2.4.1 观测值系统误差
2.4.2 观测值偶然误差影响
2.5 CPⅢ精密三角高程控制网粗差探测
2.5.1 闭合图形探测法
2.5.2 Baarda数据探测法
2.6 本章小结
3 顾及球气差影响的CPⅢ精密三角高程控制网平差
3.1 相邻点差分法
3.1.1 函数模型
3.1.2 随机模型
3.2 对称差分法
3.3 参数法
3.3.1 函数模型
3.3.2 随机模型
3.3.3 球气差参数矩阵的优化
3.3.4 严密定权
3.3.5 参数法数据处理流程
3.4 以竖直角为观测值的CPⅢ高程控制网平差模型
3.5 实验验证
3.5.1 仿真数据实验
3.5.2 实测数据实验
3.6 本章小结
4 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差
4.1 测区垂线偏差变化模型
4.2 顾及垂线偏差的CPⅢ精密三角高程控制网平差模型
4.3 利用精密水准观测值反演测区内垂线偏差变化
4.4 实例验证
4.4.1 忽略垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验
4.4.2 顾及垂线偏差影响的精密三角高程控制网平差实验
4.4.3 利用精密水准数据反演测区内垂线偏差变化规律
4.5 本章小结
5 精密水准观测值参与下的CPⅢ精密三角高程控制网平差
5.1 联合平差法
5.1.1 精密三角高程测量模型
5.1.2 水准测量函数模型
5.1.3 联合平差
5.1.4 联合平差初始定权
5.1.5 赫尔默特方差估计法定权
5.1.6 联合平差数据处理流程
5.2 约束平差法
5.2.1 约束方程
5.2.2 约束平差
5.2.3 约束条件的接纳
5.3 实测数据解算实验
5.4 本章小结
6 CPⅢ三维控制网平差
6.1 函数模型
6.2 随机模型
6.3 严密定权
6.4 测站坐标初变换
6.5 三维平差数据处理流程
6.6 实例验证
6.7 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 论文创新点
7.3 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢
附件1 外业观测数据实例
本文编号：3779076
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