如何进行CPⅢ网形设计？

CPⅢ网形设计

8.3.5.1　CPⅢ网平面测量

全站仪角度测量精度≤±1″；距离测量精确度≤±1 mm+2 mm/km。全站仪应带目标自动搜索及照准（ATR）功能，如Leica（徕卡）系列TCA1201、TCA1800、TCA2003和TRIMBLE （天宝）S6等，每台仪器宜配12个棱镜。

CPⅢ平面控制网其观测环境要达到以下要求：气象稳定、避免阳光直射、避免雨雾天气、避免其他工序的施工干扰，以保证CPⅢ建网的观测精度。

CPⅢ控制网采用自由设站交会网的方法测量，从每一个测站，将以2×6个CPⅢ点为目标，每次测量应保证每个测量3次，其布网形式见图8-11所示。

图8-11　CPⅢ布网形式

CPⅢ控制点对间距离为60 m左右，且不大于80 m，CPⅢ施测时自由设站点距CPⅢ控制点距离一般应小于120 m，最大不超过180 m，距高等级已知点最大不超过300 m。

因遇施工干扰或观测条件稍差时，CPⅢ平面控制网可采用图8-12所示的构网形式，平面观测测站间距应为60 m左右，每个CPⅢ控制点应有4个方向交会。

图8-12　特殊条件下CPⅢ布网形式

每次测量开始前在全站仪初始行中输入起始点信息并填写自由测站记录表，每一站测量至少3组完整的测回，水平角测量的精度按表8-17进行。观测最后结果按照等权进行测站平差，自由测站记录见表8-18。

表8-17　方向测量法水平角测量精度

测角注意事项：

（1）观测边长必须进行温度、气压改正，温度量测精度为0.2 °C，气压量测量精度为0.5 hPa。

（2）距离的观测应与水平角同步进行，并由全站仪自动进行观测。

（3）平面测量可以根据测量需要分段测量，其测量范围为500～700 m应与CPI或CPⅡ控制点联测。与上一级CPI、CPⅡ控制点联测时，通过2个或3个线路上的自由测站进行联测，见图8-13。

图8-13　CPⅢ和CPⅡ联测图

（4）为了使相邻重合观测的6对CPⅢ点约（300 m）进行平差，每个测段一般为4～8 km，最短不宜小于3km。

（5）每一测站CPⅢ平差测段首尾必须封闭，且保证每个CPⅢ点被相邻自由设站点观测3次。

表8-18　自由测站测量记录表

续表

8.3.5.2　CPⅢ数据处理

在自由设站CPⅢ测量中，应采用能使全站仪自动照准、观测、记录的数据采集专用软件（数据格式应加密）。外业数据存储之前，必须对观测数据的质量进行检核。

外业观测数据包括如下内容：仪器高、棱镜高，观测者、记录者、复核者签名，观测日期、天气等气象要素记录。

检核方法可以采用手工或程序检核。观测数据经检核不满足要求时，及时进行重测，经检核无误并满足要求时，进行数据存储，提交给数据计算、平差处理。

在现场测量时必须记录各测站的实际情况，它是测量中的重要数据，在进行外业测量时，应用自由测站表填写。

CPⅢ平面控制网平差应采用“铁路工程精密控制测量数据处理系统”CPⅢ专用平差软件，并进行CPⅢ网平差精度检核。CPⅢ控制网测量要求见表8-19和表8-20，其中，距离测量一测回是全站仪的盘左、盘右测量一次的过程。

表8-19　CPⅢ平面网的主要技术指标

表8-20　CPⅢ平面网距离观测技术要求

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CPⅢ平面观测相邻测站间与任意一对CPⅢ控制点组成的闭合环的闭合差≤1/4 000；CPⅢ平面控制网无约束平差精度，方向改正数为±3.0″，距离改正数中误差为±1mm。CPⅢ平面控制网约束平差后的精度，满足表8-21的规定。

表8-21　CPⅢ平面控制网约束平差后的主要技术要求

8.3.5.3　区段接边处理

测段之间衔接时，前后测段独立平差重叠点坐标差值应满足≤±3 mm。满足该条件后，后一测段CPⅢ网平差，应采用与本测段联测的CPI、CPⅡ控制点及重叠段前测段CPⅢ点坐标成果（不少于2～3对CPⅢ点）进行固定约束平差。平差后其余未约束平差的重叠CPⅢ点前后区段的坐标较差≤±1 mm，则采用上一区段成果；未满足≤±1 mm条件的CPⅢ点应对其稳定性进行分析，确认点位变化后，坐标采用本次测量成果，并注明“坐标更新”。

坐标换带处CPⅢ平面网计算时，应分别采用相邻两个投影带的CPI、CPⅡ坐标进行约束平差，并分别提交相邻投影带两套CPⅢ平面网的坐标成果。两套坐标成果都应该满足CPⅢ相应精度要求，提供两套坐标的CPⅢ测段长度不应小于800 m。分带投影测段之间衔接时，前后测段独立平差重叠点，通过坐标转换成相同坐标系的坐标差值应满足≤±3 mm，满足该条件后，后一测段CPⅢ网平差，应采用本测段联测的CPI、CPⅡ控制点及前测段所有CPⅢ点转换坐标成果进行固定约束平差。

最后平面定位精度要求满足表8-22。

表8-22　CPⅢ平面控制网测量控制点的定位精度

8.3.5.4　CPⅢ网高程测量

CPⅢ高程控制点与平面控制点共桩，在进行棱镜中心高程水准测量时，只需直接将水准测量轴插入套管内即可测量，减去水准轴球半径差值即可方便地获得球型棱镜中心所代表的测量点的精确高程。CPⅢ控制点高程测量起闭于二等水准基点。CPⅢ高程控制水准测量应按《高速铁路工程测量规范》有关精密水准测量要求施测。

1.测量方法

每一测段应至少与3个二等水准点进行联测，形成检核。联测时，往测时以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量，对侧的水准点在摆站时就近联测。往测水准路线示意见图8-14（a），返测水准路线示意见图8-14（b）。

2.CPⅢ高程控制点精度要求

CPⅢ控制点水准测量应按精密水准测量的要求施测，CPⅢ控制点高程测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行，并起闭于二等水准基点，且一个测段不应少于三个水准点。

精密水准测量采用满足精度要求的电子水准仪（电子水准仪每千米水准测量高差中误差为±0.3 mm），配套因瓦尺。使用仪器设备应在鉴定期内，有效期最多为一年，每年必须对测量仪器精确度进行一次校准。每天使用该仪器之前，根据自带的软件对仪器进行检验和校准，相关要求见表8-23～表8-25。

图8-14　CPⅢ高程测量示意图

表8-23　精密水准测量精度要求　单位：mm

注：表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（km）。

表8-24　精密水准测量的主要技术标准

注：① 结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度不应大于表中规定的0.7倍。
② L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（km）。

表8-25　精密水准观测主要技术要求

注：L为往返测段、附合或环线的水准路线长度（km）。

3.CPⅢ控制点高程测量数据处理

CPⅢ控制点高程测量应严密平差，平差时计算取位按表8-26的规定执行。

表8-26　精密水准测量计算取位

测量方式采取以下方式：CPⅢ点与CPⅢ点之间的水准路线，宜采用图8-15所示的水准路线形式进行。这样的水准路线，可保证每相邻的4个CPⅢ点之间都构成一个闭合环，每个水准环4个高差应进行独立观测，即每观测一个高差应重新变换仪器位置或高度。

图8-15　CPⅢ精密水准观测示意图

4.区段接边处理

区段之间衔接时，前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3 mm，满足该条件后，后一段CPⅢ网平差，应采用本区段联测的线路水准基点及重叠前一区段1～2对CPⅢ高程成果进行约束平差计算。若平差后其余未约束平差的重叠CPⅢ点前后区段的坐标较差≤±1 mm，则采用上一区段成果；未满足≤±1 mm条件的CPⅢ点应对其稳定性进行分析，确认点位变化后，坐标采用本次测量成果，并注明“高程更新”。