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北斗卫星导航系统铁路工程控制测量规范.doc

“点位环视图说明”填写点位周围遮挡地貌(地物)的方向、高度角及其对观测的影响，并填写点位附近有元强磁场和强振动源；

“观测墩类型”填写勘选所选择的观测墩类型，如基岩混凝土观测墩；

“观测墩剖面图”按埋设的实际墩体填绘杭甬冬期施工方案，填写至0.0001m；观测墩上下标志高差填写至0.0001m。

C.01 各级控制点标志

线下各级平面、高程控制点标志材料宜采用不锈钢制作。不锈钢标志可采用直径为20mm，长度为20mm～30mm不锈钢材料，下部采用普通钢筋焊接而成。标志顶部正中刻画长10mm，深度大于0.5mm、宽度小于0.5mm 的“＋”字丝。

标志规格应符合图C.11的规定。

图C.11控制点标志(单位：mm)

C.02 平面控制点标石的埋设

一等平面控制点标石埋设规格应符合图C.的规定。

图C.1一等平面控制点标石埋设图(单位：mm)

注：1－盖板；2－地面；3－保护井；4－素土；5－混凝土

二等平面控制点标石埋设规格应符合图C.12的规定。

图C.12二等平面控制点标石埋设图(单位：mm)

注：1－盖板；2－地面；3－保护井；4－素土；5－混凝土

三等、四等平面控制点标石埋设规格应符合图C.13规定。

图C.13三等、四等平面控制点标石埋设图(单位：mm)

注：1－盖板；2－地面；3－保护井；4－素土；5－混凝土

建筑物顶上设置标石，标石应和建筑物顶面牢固连接。建筑物顶上各级平面控制点标石设置规格应符合错误: 引用源未找到的规定。

附录E 卫星测量作业调度命令与测量手簿

E.01 卫星测量作业调度命令

表E.5卫星测量作业调度命令

E.02 卫星测量手簿

注:观测记事主要指观测过程中出现的异常情况，以及卫星失锁情况的记载等。

附录F 高程拟合的数学方法

式中、、──分别为重合点和内插i点的高程异常值；

S ──为重合点间的距离在两重合点连线上的投影值；根据测区两个重合点(卫星测量和水准测量同测点)所确定的相对高程异常变化梯度，按卫星点至起始重合点的距离在两重合点连线方向上的投影长度，内插确定卫星点的高程异常。

Hi──i点的正常高；

T──高程异常变化梯度；

应用条件：测区内至少有两个重合点，且重合点位应在带状测区的两端，内插点离重合点连线的垂直距离应小于1km。

适用范围：平原和丘陵地区的线路控制测量的高程转换，限定每km高程异常变化梯度应小于5cm。

根据带状测区重合点的测量成果,多项式曲线函数拟合测段似大地水准面剖面曲线。依据卫星点至起始重合点的距离在首末两个重合点连线上的投影值，计算卫星点的高程异常值。

则 ζ(x)=g(x)·(H.4)

当测段上重合点个数多于三个或四个时,可按最小二乘法计算待定参数(i=0,1,2 或i=0,1,2,3)，误差方程式为：

应用条件：测区内至少有三个或四个重合点，且重合点应均匀分布在测区的两端和中间，测区宽度应小于2 km。

适用范围：丘陵地区和一般山区线路控制测量的高程转换。

将测区的似大地水准面视为一个平面，这个平面由重合点的高程异常值确定。卫星点的高程异常值根据点的平面直角坐标，由确定的平面方程计算。

当重合点多于三个时，根据最小二乘法由误差方程计算。

应用条件：测区内至少有三个重合点。

适用范围：平原、丘陵地区的面积型测区。对带状测区则要求其长度不超过20Km，似大地水准面起伏的变化梯度不超过5cm/Km。

本法是将测区似大地水准面视为一个曲面，测区卫星点的高程异常值由重合点所确定的曲面方程和卫星点的平面坐标来确定。

当重合点的个数多于中的参数个数时，采用最小二乘法确定待定参数………。

应用条件：要求测区内至少有六个以上重合点。

适用范围：当测区内似大地水准面起伏的变化梯度大于5cm/Km或者测区宽度超过2km时，应优先考虑使用本办法。

F.05 双B样条拟合法

将测区似大地水准面视为曲面，根据重合点的高程异常值和平面坐标，采用双B样条函数法求得曲面的样条函数系数，然后使用函数插值法计算测区内卫星点的高程异常值。

式中 M(x)──磨光函数；

Cpg ──样条函数系数；

m、n ──样条格网的X方向和Y方向条数；

Wx、Wy ──样条格网在纵向和横向的间隔。

(H.10)

应用条件：卫星点和水准同测点的个数应在三个及其以上，格网线应均匀覆盖整个测区，m×n应小于和等于重合点个数。铁路工程带状测区，应将卫星网的纵、横向旋转到与测区x轴和y轴平行的方向，且n=1或m=1，以减少求解参数的个数。磨光函数次数的选用原则是：当测区似大地水准面起伏大，可选二次、三次，似大地水准面起伏小的测区，可选用一次磨光函数。

适用范围：带状测区和面积型测区。

F.06 考虑地形影响的曲面拟合法

本办法是将高程异常值视为由平滑项和地形影响项组成。测区似大地水准面用去掉地形影响项后的平滑项作为起始数据，采用H.1～H.5的几何拟合法拟合。卫星点的高程异常值由函数插值法计算的平滑项和测点地形影响值计算。

式中 TC──地形起伏对地面点扰动位的影响；

G ──万有引力常数；

γ──地面点正常重力值；

──积分元到计算点的距离；

h──积分元的平均高程；

、 ──积分元平均坐标。

应用条件：要求至少有四个重合点，测区应有1：10000地形图或数字地面模型。

适用范围：山区、高山区的卫星高程转换。

附录G 跨河水准测量观测记录

G.01 跨河水准测量观测记录

1封面、副封面，格式见图I.14、图I.15；

2连测图，示例见图I.16；

3平面、断面示意图，示例见图I.17；

图I.14 跨河水准测量手簿封面

图I.15跨河水准测量手簿副封面

图I.16跨河水准连测图示例

图I.17跨河水准测量平、断面示意图

G2 GNSS跨河高程测量高差计算表

见G2 GNSS跨河高程测量高差计算表、表I.8。

表I.7 GNSS跨河水准测量观测成果表

表I.8 GNSS跨河水准测量正常高差计算表

执行本规范条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。

1．表示很严格，非这样做不可的用词：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。

2．表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。

3．表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”。

4．表示允许有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

本条文说明系对重点条文的编制依据、存在的问题以及在执行过程中应注意的事项等予以说明，不具备与正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。为减少篇幅，只列条文号，未抄录原条文。

1.0.1 本规范的宗旨是为了实现铁路工程北斗卫星控制测量技术标准化，为铁路行业规范化使用北斗卫星导航系统产品及服务提供有力技术支撑，加速我国铁路摆脱对国外卫星导航系统及设备的依赖，为铁路行业北斗应用产业发展奠定良好技术基础。

2000国家大地坐标系（CGCS2000）是以包括海洋和大气的整个地球的质量中心为原点，以2000国家参考椭球为基准的地心坐标系，是我国当前最新的国家坐标系统。

1.0.4 1985国家高程基准是全国统一使用的国家高程系统，为使各等级铁路建设保持统一高程系统，同时考虑到与铁路其它规范一致。因此本条规定高程系统采用1985国家高程基准。

卫星定位测量泛指利用卫星定位接收机同时接收多个系统的多颗定位卫星信号确定地面点位置的技术和方法不仅包括相对定位也包括单点定位或精密单点定位同时包括实时与事后的动态定位，甚至还包括伪距定位。定位方式的划分只是观测原理或观测模式的不同而已，并不影响这一总体概念的使用。

3.2.1铁路地面基准站网的主要技术要求应满足错误: 引用源未找到的规定，电离层活跃地区平均边长宜适当缩短。

表3.2.3 铁路地面基准站网的主要技术要求

3.3.2控制网的设计应满足下列要求：

1 精度设计应满足错误: 引用源未找到中相应等级的指标；

2坐标系统设计应满足长度投影变形限值的要求；

3 按下式计算的控制网平均可靠率应在0.25～0.5之间。其中桥梁控制网应不小于0.5，其它网不小于0.25，值按下式计算：

(3.3.2)

式中 r ——控制网中多余观测数；

厂房模板工程施工方案 n——控制网中的总观测数。

4.3.2 基准站站点勘选应满足下列要求：

1 在实地勘选前，应向当地发拟定站点情况调查表，落实土地使用以及供电、通信、供水、站点安全防护等基础设施支撑条件，制定勘选工作计划，准备好仪器设备和资料；

2 在实地按要求选定站点，并在实地加以标定，当利用已有站点时，应检查站点现有的勘选报告，符合要求方可利用；

3 确定基准站观测墩建设类型（基岩、土层或屋顶），明确环视条件DB11／T 643-2021 屋面保温隔热技术规程.pdf，确定供电、通信线路架设，以及室外工程（围墙、道路、绿化等）建设要求；

4 应对初选的建墩位置，应了解当地冻土层深度，是否适宜设置基准站；

5 勘选时，应同时按要求勘选（1～2）个备选站点，条件最优者，作为最终站点，备选站点情况资料一并提交；