精度测量模型

2024-09-30

精度测量模型（共9篇）

精度测量模型篇1

1 GPS RTK测量成果双观测值之差评定精度的模型

在测量工作中, 常常对一系列观测量分别进行成对的观测。

例如, 在水准测量中对每段路线进行往返观测, 在导线测量中每条边测量两次等。

这种成对观测, 称为双观测, 对同一个量进行的两次观测称为一个观测对。

式中的di是第个i观测量Xi的两次观测值的差数。

既然已知各差数的真值应为零, 因此di也就是双观测差的真误差 (反号) , 即:

按权倒数传播定律可知di的权倒数为:pd=pi/2 (1.3) 这样, 我们就可以得到n个差数的真误差-di和它们的权pi。

顾及 (1.2) 和 (1.3) 式可得由双观测值之差求单位权中误差的公式, 通常观测值个数n是有限的, 其估值为:

由 (1.5) 式可得xi'和xi"及yi'和yi"的中误差分别为:

利用 (1.9) 式可以求出点位中误差, 利用 (1.7) 、 (1.8) 式就可以计算出双观测值的中误差, 通过与测量限差相比较就可以判断测量成果是否超出规定的限值。

2 利用双观测值之差计算中误差确定测量的精度

设计提高GPSRTK测量结果的可靠性, 采取在两个不同位置架设基准站, 对三个相同已知点进行坐标系统校正, 得到同一个点的两组数据, 由双观测之差及相关模型可以得出中误差之值。

这次测量选用的是天宝公司GPS RTK5700测量系统, 获得两组实测点位坐标结果。

第一组GPSRTK测量纵横坐标分别为:

第二组GPSRTK测量纵横坐标分别为:

由于四等以下控制网GPSRTK测量定位精度的限值:

3 结论

本文针对GPSRTK测量成果双观测值之差评定精度的模型进行了讨论及分析, 并利用双观测值之差计算中误差确定GPSRTK测量的精度并得出相关结论。

本文导出的GPSRTK观测成果精度估计中的有关限差, 足以满足城市测量规范中“四等以下网中相邻点的点位中误差不得大于5cm”的一般规定, 为GPSRTK测量接收机接收精度的检验和测量成果的精度估计提供了理论依据和方法。

参考文献

[1]徐绍铨, 张华海, 杨志强, 王泽民.GPS测量原理及应用 (修订版) .武汉大学出版社, 1998.

[2]陈仲居.GPS RTK技术的误差分析及质量控制[J].中国科技信息, 2006.

精度测量模型篇2

GPS高程测量精度的探讨

对GPS高程测量的基本原理进行了简单介绍,对影响GPS高程测量的`因素进行了重点分析,总结了提高GPS高程测量的几点措施.

作者：田野贾晓堂包德高 TIAN Ye JIA Xiao-tang BAO De-gao 作者单位：辽宁省水利水电勘测设计研究院,辽宁,沈阳,110006刊名：煤英文刊名：COAL年，卷(期)：18(5)分类号：P623关键词：GPS高程测量水准测量高程拟合

精度测量模型篇3

1 无砟轨道基桩控制网及精度测量概述

按《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》, 目前国内客运专线铁路无砟轨道工程测量平面控制网分三级布设:第一级为GPS基础平面控制 (CPI) 网 (相当于PS0) , 第二级为线路控制 (CPⅡ) 网 (相当于PS1) , 第三级为控制基桩导线 (CPⅢ) 网。基桩控制网CPⅢ为铺设无砟轨道和运营维护提供控制基准。主要在无砟轨道铺设阶段布设, 可采用附合导线或后方交会方式施测, 按五等导线或三角网要求测量。在无砟轨道施工中, 铺轨控制基桩不仅是加密基桩的基准点, 也是无砟轨道铺设的控制点, 它的高精度要求是保证轨道施工质量的关键。布设CPⅢ的目的就在于准确地测设铺轨控制基桩, 确保无砟轨道施工满足线路平顺性要求。

2 基桩控制网的精度测量模型

为探索适用的基桩控制网网形, 在参考德国的和我国《客运专线无咋轨道铁路工程测量暂行规定》的基础上, 基桩控制网网形共有三种:一种是采用附合导线测量的基桩控制网CPⅢ;另一种是在原有三级控制网基础上, 加密第四级控制网CPⅣ, 采用边角后方交会法来进行测量;再有一种是在CPI、CPⅡ的基础上直接加密边角后方交会网。

1) 导线网模型。CPⅢ导线网模型的建立思路是:始终将CPI和CPⅡ的点位坐标作为待求量, 而不是作为已知数据, 求出角度观测误差方程和距离观测误差方程, 线性化以后得出如下误差方程:V=BⅢm·x^CPⅢ+BⅡ·x^CPⅡ+BⅠ·x^CPⅠ-IⅢ, 它为考虑原始数据误差影响后CPⅢ控制网的观测方程, 其中x^CPⅢ、x^CPⅡ及x^CPⅠ为待定参数, BⅠ、BⅡ和BⅢ分别为其系数, lm为误差方程常数项。观测方程包含角度和距离两种不同性质的观测值。求出全站仪标称测角中误差和距离测量中误差。取角度观测中误差为单位权中误差, 再求出角度观测值的权和距离观测值的权, 最终可以求出CPⅢ观侧量的权阵。需要指出, 在求CPⅢ网完整的点位协方差阵时, 需考虑CPI、CPⅡ点误差对CPⅢ控制点坐标协方差阵的影响。设CPI网 (原始数据误差) 协方差阵为D0, 0, CPⅡ网待求参数向量 (包括零网原始数据) 协方差阵为D1, 1, CPⅢ网待求参数向量 (包括CPⅠ网到CPⅢ网) 协方差阵为D2, 2, 它是考虑原始数据误差影响以后三级控制网全部点位坐标的完整协方差阵。则CPⅢ网待求参数向量的协方差阵如 (1) 。

2) 在CPⅢ上加密边角后方交会网模型。在无砟轨道施工过程中, 在原有三级控制网基础上, 增加第四级控制网CPⅣ, 不仅是对CPⅢ网的一种加密控制, 更主要的是对客运专线无柞轨道铺设平顺性的进一步提高。第四级控制网CPⅣ采用边角后方交会法来进行测量。在列CPⅣ误差方程的时候, 始终将CPI、CPⅡ和CPⅢ的点位坐标作为待求量, 而不是作为已知数据, 线性化以后得出如下误差方程:V=BⅣ·x^CPⅣ+BⅢ·x^CPⅢ+BⅡ·x^CPⅡ+BⅠ·x^CPⅠ-lⅣ。相关参数的意义与2.1中论述的类似。CPⅣ点位坐标协方差阵需考虑CPI、CPⅡ、CPⅢ点误差对CPⅣ控制点坐标协方差阵的影响。CPⅣ网待求参数向量 (包括CPI网到CPⅣ网) 协方差阵为D3, 3, 则CPⅣ网待求参数向量的协方差阵如 (2) 。

3) 在CPⅡ上加密边角后方交会网模型。在CPⅡ上加密边角后方交会网的误差方程与在CPll上加密的导线网的误差方程形式一样均为三级网, 其不同点在于在CPⅢ上加密边角后方交会网的误差方程中CPⅢ采用边角后方交会法测量, 而导线网中CPⅢ采用导线法测量。观测方程也包含角度和距离两种不同性质的观测值。边角后方交会点位坐标协方差阵具体形式参见2.1, 其中CPⅢ网表示边角后方交会网而不是导线网。

4) 轨道平顺性指标推算与控制网点位精度评定。如图1所示, 由于轨道的方向性按平面几何的概念和测量实践知识, 可表述为在线路上任意选取 (或测量) 3个点, 组成的角度值与线路设计值之差要满足设计要求, 因此可将轨道的方向要求来转化为3个控制基桩的角度中误差要求。求出α和β的方差阵。

5) 控制网点位精度评定。对于施工控制网来说, 要研究点位或者相对点位在某些特定方向上的误差大小时, 一般的精度估算公式就无能为力了, 只能借助点位误差椭圆与相对点位误差椭圆的办法来解决。控制网平差后, 在协因数阵中取出相应的元素 (Qxx, Qxy, Qyy) , 即可以计算该点的误差椭圆三参数 (误差椭圆长半轴e, 短半轴f及半轴与x轴的夹角θ) 。由平差后的点位坐标协因数阵Qxx中i、j两点的相关元素可以计算i、j两点的相对误差椭圆的三个参数:相对误差椭圆长半轴E, 短半轴F, 以及半轴于x轴的夹角ψ。根据基桩控制网这三种控制网实验模型推导的精度计算模型, 来测量精度的流程如图2所示。

3 结语

本文建立在CPⅡ上加密导线网、在导线上加密边角后方交会网以及在CPⅡ上加密边角后方交会网三种基桩控制网网形实验模型, 推求顾及原始数据误差的严密精度估算法, 最后还应当编程实现无柞轨道基桩控制网的精度评定并对计算结果做出具体的精度分析。

参考文献

[1]李瑞林.无砟轨道控制测量技术[J].铁道标准设计, 2007.

精度测量模型篇4

测量精度的探讨

王

晖

山东黄金集团矿业（莱州）有限公司焦家金矿2211641

摘要：罗盘仪具有轻便灵活、操作简便、观测速度快并适合在狭窄地段测量等优点，是井下天井、天井穿脉工程和采场测量等的主要测量仪器。但是由于井下大量采用以铁代木，产生磁性干扰，使观测条件很难达到上述要求。笔者运用测量误差理论，对罗盘导线进行了误差分析，提出了提高罗盘导线精度的若干措施，从而能使罗盘导线在黄金矿山发挥更好的作用。

关键词：罗盘仪

导线测量

精度

磁影响

Compass Traverse Survey Present Situation and Enhancement Measuring Accuracy Discussion

Hui Wang Shandong Gold Group Co., Ltd.Jiaojia gold mine 2211641

ABSTRACT The compass has a lot of merits, for example, light and flexible, the operation to be simple facilely, the observation speed quick and suits in narrow land sector survey and so on.it is the main instrument in the process of surveying the courtyard and underground stope measurement.But because it uses a large number of irons instead of wood in the underground, has the magnetic disturbance, causes the observation condition very inaccessibility the above request.The author using the measuring error theory, has carried on the error analysis to the compass wire, proposed many certain measures of increasing the compass wire precision, in order to be able to extend service life of the compass in the gold mine.Key words: compass

traversing

precision

magnetic effect

一、罗盘仪导线测量的现状

所谓罗盘仪导线测量，即是：在已知控制点上牵引线绳至待求点上，在线绳上悬挂罗盘仪观测罗盘读取磁方位角；拉紧线绳，在线绳上悬挂半圆仪读取已知点至待求点的倾角；用皮尺丈量距离和前后点的垂高；内业采用解析法即可求得待定点的三维坐标。

以上观测程序十分简便。在观测时要求：

1、轨道至罗盘仪为1.5米；

2、矿车至罗盘仪为2.5米；

3、铁管至罗盘仪为0.5米；

4、矿灯至罗盘仪为0.5米。

只要满足上述条件，一般导线全长相对闭合差可达到1/200；高程相对闭合差可达到1/300。此精度完全能够满足一般采准工程及地质编录的要求。但是由于井下大量采用以铁代木，产生磁性干扰，使观测条件很难达到上述要求。如在仅有1.5x0.8m2天井人行路里，就有0.6m的铁梯子和风、水管等铁磁物质，使罗盘仪受到严重磁性干扰。笔者曾在某天井6m长的测段上，分别在同一方向线的三个位置挂罗盘读方位角，结果竟相差10多度。有的测量人员往往不注意磁性干扰问题，仍沿用传统的观测程序，致使罗盘导线精度较低。大量的统计资料表明，由于铁磁干扰，罗盘导线的相对闭合差只能达到1/70至1/100，精度达不到规范的要求，对天井贯通、采场进路施工等采掘工程、地质分析造成影响。

罗盘仪本身是一种磁性仪器。本身的防磁干扰是个难于解决的课题。尽管有防磁干扰的交绳法和与采用该法相适应的经过改造的罗盘仪，但仅限于在平巷中使用，在天井中观测却很不方便。某些轻便型经纬仪在平巷中观测较为理想，但在天井中观测时，由于空间狭窄、通视条件较差等原因，轻便经纬仪很难在这些地方推广使用。类似这种地方的测量工作，在整个井下测量工作中占有很大比重。在目前还没有一种能够完全取代罗盘仪的比较理想的测角仪器的情况下，笔者认为：在相当长的时间内仍要发挥罗盘仪的作用；为了发挥罗盘仪的作用，必须创新罗盘仪的观测方法，以提高精度。

二、提高罗盘仪导线测量精度的方法

1、罗盘仪导线待求点点位误差分析

为了提高罗盘仪导线测量精度，首先采用误差理论对罗盘导线进行误差分析，找到各项误差对精度影响的程度。

罗盘仪导线测量中，待求点坐标计算公式为：

XBXALcoscos................(1)

YBYAcossin................................(2)

式中：XA、YA─已知点A的坐标值；XB、YB─待求点坐标；L─导线倾斜边长；δ—导线边倾角；α─经磁偏角改正后的方位角。

下面由协方差传播律分别求出[1]、[2]式的方差（不考虑起始点A的误差）。

20mL2设已知观测值协方差阵为：0m000 02m21）求XB的方差mx2将（1）式微分（线性化）并写成矩阵形式：

dxBcoscosdLLsincosdLcossinddLcoscosLsincosLcosLcossinddAcoscosBLsincosCLcossin令

则：约

dxBABCL由协方差传播

：律

Am2XABCDBBBC=2mLABC00A2m2L00Am2BAm2L02C2m02222m2mBC22Bm22AmC2BC

2

将A、B、C值代入上式：得

m2XcoscosmLLsincos222222m22Lcossin222m22....3.).（（2）同理求得YB的方差m2Y: m2Ycossinm222LLsinsin222m22Lcoscos222m22......(4)

由（3）（4）联合求得B点的点位误差为：Mm2Xm2Y

将m2X、m2Y代入上式并整理得：

MmLcos22L2m22sin2L2m22cos2...........(5)

分析（5）式可得到各项误差对罗盘导线的精度影响程度：

1）当倾角δ接近于0º，边长丈量误差、罗盘仪测方位角误差，对点位误差影响最大。

2）当倾角δ接近于90º时，边长丈量误差、罗盘仪测方位角误差，对点位误差影响减小；当δ=90º时点位误差只受测量倾角误差影响。3）点位误差大小与倾斜边长之平方成正比。

2、提高罗盘仪导线精度的方法

依据上述各项误差对罗盘导线的精度影响程度，结合现场实际，对罗盘导观测提出如下创新点：

1）、水平次要巷道中提高罗盘仪导线精度的方法：

在平巷测罗盘导线时，导线边倾角接近于0º；又由于通视条件较好，往往是导线边较长。由结论（1）（3）知：此时边长丈量误差、罗盘仪测方位角误差和导线边较长等原因，对导线精度影响最大。在罗盘仪导线测量中，边长丈量精度高于罗盘仪测方位角的精度，而导线边长可以控制在一定范围之内。因此在平巷中，罗盘仪测定方位角误差是影响导线精度的主要原因。

在平巷中，因观测条件较好，减弱或消除因铁磁物质影响而引起的罗盘仪测方位角误差比较容易。其方法是：保证罗盘仪与铁器物质之间所规定的距离，如不能保证，建议采用交绳法（这在平巷中是很方便的）测量，关于交绳法的测量方法，在一般书上均有介绍，在此不予赘述。

2）天井中提高罗盘仪导线精度的方法

如前所述，由于受到天井空间等条件限制，由轻便经纬仪，或采用交绳法测量天井，是十分困难的。因此在天井中提高罗盘仪导线的精度，具有很重要的意义。

在天井中，影响罗盘仪导线精度的主要原因仍是罗盘仪测方位角误差。方位角误差的主要来源是铁磁物质干扰。因天井空间太窄，不能用交绳法防磁，因此在天井中防止干扰是很困难的。但在天井中有一个有利条件，即导线边倾角较大。由结论（2）知：当倾角δ接近于90°时，罗盘仪测方位角误差影响减弱；当δ=90°时也就不必测方位角，可直接投点传递坐标。因此在天井测量中。提高罗盘仪导线精度的方法，除了尽量使罗盘仪离铁磁物质远一点外，最根本的原则是尽量使导线倾角接近于90°；在有条件的测站，可直接垂线向上导点。具方法如图所示：

由A点至B点可用交绳法或经纬仪测得。B点至C点可从C点向B垂线得到坐标值；在选D点时应尽量使CB边倾角接近于90°，而又能使D点至E点时作垂线，E点至F点仍可用交绳法。

由式（5）知：当δ接近于90°时，sinδ增大，此时测量倾角误差mδ对点位误差影响增大。实践证明，在罗盘仪导线测量中，半圆仪测倾角精度高于罗盘仪测方位角的精度。只要按要求操作，倾角误差mδ一般比较小，对导线精度影响甚微。

上述在天井中提高导线精度的方法，特别适合于急倾斜矿体的矿山。因为这样的矿山天井一般较陡，倾角接近于90°。至于对倾角较小的天井，可以采取减小边长以增大倾角的方法。3）及时进行罗盘导线测量避开铁磁影响。

在井巷工程施工中，各种风管、水管、轨道、铁梯等的铁器设施的安装、架设，总是滞后于工程的进展，测量人员应在这之前及时进行罗盘导线测量，将测量控制点及时地建立起来。

三、由于黄金矿山特殊的地质特征，使得黄金矿山井下巷道和采场空间狭小，先进的测量仪器很难引进并发挥其先进的性能，相比之下罗盘导线在上述条件的优越性凸显，也是广大矿山测量技术人员难于放弃使用罗盘导线的原因，更是笔者潜心研决的动力。笔者分析了多年积累的实测数据，从误差理论的高度上进行分析研究得出的结论具有科学性、严密性、实践性。在焦家金矿村东矿床-140中段地质探矿工程中，因矿体脉多（十几条）、脉窄（0.1m至3m不等）、矿体连续性差，使得探矿工程规格小，巷道纵横交错，在该工程施工测量中，全面采用了本文提出的“提高罗盘仪导线精度的方法”，三种方法灵活应用。两条80m竖井形成了-140水平探矿巷道500m，整个工程全部采用罗盘导线测量，两竖井准确贯通，巷道之间均准确贯通，仅用一名测量技术人员，较好地满足了地质探矿要求。实践证明，只要灵活运用上述方法，导线精度便能达到规范要求，罗盘仪也能继续在黄金矿山发挥作用

参考文献：

於宗俦，鲁林成．测量平差基础．武汉：测绘出版社，1986．

武汉测绘学院《测量学》编写组．测量学．武汉：测绘出版社，1984．

武汉测绘学院控制测量教研室，同济大学测量教研室．控制测量学．测绘出版社，1986．

中国矿业学院测量教研室．矿山测量学．徐州：煤炭工业出版社，1 977．

王钊．生产矿井测量．阜新．煤炭工业出版社，1985 国家黄金管理局.岩金矿山地质与测量工作条列

1989

详细地址：

山东省莱州市金城镇焦家金矿运营管理部

测量机器人单点测量精度试验研究篇5

关键词：TCA2003,单点测量,精度

与国外比较, 对大型工程建筑物变形监测手段仍显落后, 自动化、实时采集监测信息尚未普及。因此, 研究运用先进仪器设备进行大型构筑物变形监测数据采集的高精度、智能化和自动化, 对解决测量实践过程中出现的一些技术问题具有现实意义[1,2]。文章将高精度的测量设备TCA2003引用到大型建筑物上进行点位的变形监测, 供同行借鉴参考。

TCA2003是一种能提高测量精度的测量机器人, 该测量机器人带有马达驱动, 因此在生产实践中能加快测量速度, 减轻测量强度。TCA2003把由程序操控的TPS系统和CCD技术有机地结合起来, 通过通讯和激光实现了测量的全自动化, 是一个集测距、照准、目标分别识别跟踪、测角、记录等多种功能于一身的综合平台[3]。对TCA2003来说, 只要测量对象满足工作条件, 黑夜和白天都能工作。文章所用的测量机器人由莱卡公司生产, 该仪器测距精度1 mm±1 ppm, 测角精度0.5″[4]。

1 TCA2003测量点位精度分析

为达到测量功能的目的, 组成TCA2003系统的元素主要包含了测量主机一台、目标点反射器若干、内置计算机和相关的数据处理分析软件[5,6]。TCA2003使用极坐标原理进行设计开发, 并实现了测量功能。在生产实践中, 需要把主体机器安置在以测站点O作为原点, 铅垂方向指向Z轴方向, 水平面处于X轴、Y轴组成的平面的右手系空间直角坐标系下 (见图1) 。然后, 再根据极坐标定位原理获得目标待测点P的X, Y, Z三个空间坐标分量。

其中, s为斜距, m;β, α分别为垂直角、水平角, (°) ;R为地球曲率半径值, km;k为大气折光系数;Z中的第二项为球气差的影响值, 而当距离较短, 此项可以选择忽略不计。

对式 (1) 通过误差传播定律进行处理, 得到:

其中, ms为测距误差, mm;mβ和mα均为测角误差, s;ρ为角度化弧度的常数值, 取206 265;mk为大气折光误差参数, mm[7]。以TCA2003为例, 测距精度1 mm±1 ppm, 测角精度0.5″。此时对球气差改正数影响可以忽略, 并且在变形监测中, 主要关注高差值的变化, 并且不加入目标高、仪器高等量取误差值, 此时将不同的距离、垂直角代入到式 (2) 中, 可以得到测量的高程中误差。

2 不同棱镜、平距下TCA2003测量点位精度分析评定

2.1 不同种类反射棱镜条件下测量结果的分析

选用圆棱镜和360°棱镜, 并对两种反射器均可识别到的天气情况和距离范围下的测量精度进行对比分析试验。相比于圆棱镜, 360°棱镜具有能从不同角度进行测量观测的优势, 而且棱镜的空间点位测量精度与垂直方向、水平方向测量精度不存在依赖关系。

实验过程如下:

将TCA2003架设在试验A处, 将两种棱镜 (圆棱镜即为M1, 360°棱镜即为M2) 架设在试验B, C处。使用TCA2003的自动目标识别功能, 采集到了21个测回的观测数据, 使用测量办公室软件将测量数据从TCA2003传导到计算机中[8], 用Excel处理、分析。

得到分析、处理结果如下:

M1, M2平距值是236.742 m和257.583 m, 两棱镜不同测回的所有观测结果的点位中误差为2.44 mm和1.72 mm;而采用每个测回观测值求均值后再求中误差结果是0.63 mm和0.44 mm。得到的结论是圆棱镜的精度略高一些, 但360°棱镜可以接受不同方向的观测而不会对观测结果产生影响, 360°棱镜的使用会在变形监测中得到更广泛的推广使用。

2.2 不同平距条件下TCA2003高程测量误差的分析

平距不同的条件下研究高程误差, 其中最大的影响因素为垂直角, 其次的影响因素是球气差, 而距离的测量值影响更次之。试验方案如下:反射器选用360°棱镜, 使用TCA2003自动目标识别功能, 每10 min采样一次数据。不同平距下, 在某地周边的山上选取7个点进行观测。结果处理如表1所示。

图2为不同平距条件下, 垂直角为45°时高差中误差值。试验和理论的中误差结果都是随平距的增大而增大。

对比得出:

1) 试验结果的精度值都小于理论值, 表明这台测量机器人的精度达到标定要求。

2) 当平距增加, 试验中误差向理论值靠近, 而实际使用该台TCA2003做变形监测测量时, 除要关注理论精度值外, 还需顾及各个不同机器人的实际使用状况, 即在使用之前, 必须进行精度评定[5]。

3 结语

1) 当通过TCA2003对400 m平距的高程进行测量时, 理论、试验结果的精度都在2.5 mm内, 即满足测量对精度的使用要求。同时, 在实际工程的变形监测过程中, 可以通过对多次测量值取平均、差分等等方法来处理获得的测量数据, 从而进一步提高测量的精度。

2) 由于360°棱镜和圆棱镜特性不同, 因此, 当距离较远达到500 m时, 应使用圆棱镜附加觇牌进行观察, 而360°棱镜已不能被测量机器人自动监测到。但考虑到360°棱镜具有从任何角度进行监测的优势, 因此, 可以将两种棱镜同时按测距条件不同进行配套使用。

3) 为了提高测量的精度, 需选用精度更高的气象观察设备, 增加采样频率, 具体可以在一天之内的不同时间段进行测量并求取平均值。同时, 要避开如早上、傍晚温差较大的时间段。

参考文献

[1]袁伟韬, 施昆, 李振.高层建筑沉降观测水准基点稳定性分析[J].河南科学, 2014, 32 (7) :1263-1265.

[2]周伟, 方方, 周建斌.基于无线传感网络的多点辐射监测系统的实现[J].物探与化探, 2011, 35 (3) :379-381.

[3]朱强, 杨中峰, 刘春燕.TCA2003在矿区地表沉陷中单点定位精度试验研究[J].现代矿业, 2012, 19 (9) :52-53.

[4]靳玮涛.TCA2003测量机器人在白杨河水库自动化监测中的应用[J].西北水电, 2008, 20 (5) :66-68.

[5]章金龙, 王场, 肖昭然.BP神经网络在连续梁桥施工监控中的应用[J].河南科学, 2014, 32 (5) :809-814.

[6]柳志云.TCA2003全站仪在小湾水电站高边坡监测中的应用[J].云南水力发电, 2006, 12 (3) :15-18.

[7]张正禄.测量机器人[J].测绘通报, 2001, 13 (5) :204-211.

GPSRTK测量精度探讨篇6

我们使用的GPS RTK接收机分别是因泰克公司生产的GPS RTK2000和GPSRTK4000。由于GPS RTK4000为双频接收机, 对于GPS RTK2000来说处理数据速度明显要快。我们与GPS RTK2000相同的环境下再次进行测量, 以检验GPS RTK4000的性能。

GPS RTK测量利用求差法不仅降低了载波相位测量改正后的残余误差, 同时削弱了接收机的钟差和卫星改正后残余误差等因素的影响, 一般系统标称精度1CM+2PPM。在工程的实际应用中和反复的校验下, 已经证实GPS RTK的精度能达到厘米级。

GPS RTK在实际的测量中容易出现的问题:

1) 当数据链信号接收半径大于15公里时, 最后的测量成果在4公里的以内的范围时, 能够达到高精度 (用全站仪检查其中误差在5厘米以内) ;最后的测量成果在4公里以外的范围时, 测量结果误差明显增大, 测量结果达不到精度要求。2) 当卫星接收到的数量较少时, GPS RTK的测量成果误差就大, 在至少能接收到5颗卫星或多于五颗时, 得出的固定解就能达到仪器标称精度。

2 影响GPS RTK测量精度的因素

共有两个方面:一方面是同仪器和干扰有关的因素, 其中包括天线相位中心的变化因素, 削弱这种误差的方法是进行天线检验校正;还包括多路径因素, 削弱多路径误差通过以下的方法:1) 通过在基准站附近辅设吸收电波的材料削弱。2) 选择地形开阔、不具反射面的点位的方法。3) 选择具有削弱多路径误差的各种技术的天线。4) 选择采用扼流圈天线。还有信号干扰因素和气象因素, 这两种属于人为和自然形成的因素;另一方面是同距离远近有关的因素, 其中包括电离层因素、对流层因素、轨道因素。同距离有关的误差的主要部分可通过多基准站技术来消除。

3 提高GPS RTK测量精度的措施

3.1 提高GPS R TK的布测方法

首先, 了解仪器的特性。在各种条件下反复测试, 了解仪器的特征。例如:对应各种环境下的外业实测误差和半径, 是否达到自身的精度要求, 观察仪器的稳定性, 以及各种环境下初始化的时间等等。以便顺利应用。

其次, 合理布设GPS点。为了能顺利的接收卫星信号和数据链信号, GPS点的基准站应该布设在最高点上。两点之间的距离要小于GPS RTK有效作业半径的2/3倍。在外业条件不利的区域内可以增加一些GPS点以便对最终的结果进行控制检核, 避免出现作业的盲点。另外, 还要避免无线电干扰和多路径效应的影响。

再次, 施测目标点的方案。

1) 首先应该观测控制点或已知坐标点, 以便检验首个测量成果是否正确。从以往的实践中总结, GPS RTK测量的首个观测成果的验测非常重要, 假如第一个测量成果错误, 就会造成整个测量成果的错误。通过校验第一个测量成果, 能改正输入的控制点坐标、坐标系统、设置参数的错误以及卫星状况不佳, 太阳黑子爆发的影响等等。2) 如果没有已知的坐标成果点, 那就需要在基准站附近施测得出第一个固定解的成果, 检验它的精度和可靠性要用到罗盘仪和距离反算法。3) 在外业测量的整个过程中, 都要注意验测已知的测量成果。4) 可以验测原有大比例尺地形图山顶点的高程, 若不能进行GPS RTK测量的点就是盲点。如果是数据链信号的接收原因, 应该首先把基准站和流动站天线的架设高度提高, 流动站天线采用长垂准杆架设;上述方法行不通再考虑搬站。如果是接收卫星状况的原因, 就要在盲点周围多加些控制点后用全站仪进行补测的方法。5) 外业测绘要选择良好的时间段。GPS RTK外业测量, 在中午时间不易进行, 因为这个时间段太阳辐射强烈会使卫星状态不良和信号传输不利, 所以想要提高测量精度, 必须避开这样的时间。选择适宜的时间段进行外业观测。

3.2 提高GPS R TK测量精度

GPS RTK在实际的使用中, 由于受到作业实地环境、天气状况及作业时间段的影响等等, 会出现许多的问题。对GPS RTK的一些不足总结如下, 并且给出了相应的解决办法。

1) 消除由卫星状况产生的影响。在外业测量的某一个时间段内可能会受到卫星信号的影响, 可以通过选择外业测量的时间段来解决。

2) 消除由大气层产生的影响。避开电离层干扰, 选择接受卫星多的时间段。

3) 消除由高大的障碍物产生的影响。布设基准站要在测区中央的最高点上, 避免GPS RTK数据链传输的干扰。

4) 消除长时间初始化的影响。要选择精度好, 稳定性能好, 质量高的GPS接收机;要尽可能多布设控制点, 以便验测测量成果的精度。

3.3 如何判断观测质量

1) 直接查看观测手簿上的收敛值。2) 重复测量判定观测质量。

3.4 质量控制的方法

1) 验测已知点。2) 重测比较法。3) 电台变频实时检测法。

4 精度检验方法

4.1 GPS R TK双观测成果检验法

计算出双观测的中误差, 求出点位中误差, 通过与测量限差相比较就可以判断测量成果是否超出规定的限值, 即可检验GPS RTK的测量精度。

4.2 GPS R TK坐标反算边长检测法

可检验GPS RTK测量精度:通过全站仪观测两个控制点的边长和利用GPS坐标反算出两点的距离, 利用边长较差的相对中误差和相对误差的方法验测测量成果的精度。

4.3 GPS R TK点位较差检测法

计算点位较差的中误差, 最后与其限差比较, 估计GPS RTK测量成果的精度。通过实际测量的操作, 利用双观测所得的数据在剔除有粗差的点的前提下, 其余的成果完全满足四等以下控制网GPS RTK测量的技术规定, 用GPS RTK测量技术进行四级以下导线控制测量是完全可行的。

5 结论

本文指出了影响GPS RTK测量成果精度的因素, 提出减弱GPS RTK测量误差影响的方法, 以及进行质量控制的方法和精度检验的方法。

提高汽包水位测量精度篇7

利用重力水位的原理, 我们可以测量出汽包内的真实水位。电厂常用的汽包水位计有云母水位计和电接点水位计以及差压式水位计。云母式水位计结构简单且读数直观可靠, 但因就地安装使运行人员无法在集控室读数。电接点水位计能在锅炉变参数运行时可靠测量汽包水位, 但由于其测量和显示水位是阶跃性的, 因此其测量精度低, 它输出的水位信号是非连续的, 故不宜作为给水自动调节信号。差压式水位计由于输出的是连续水位信号, 所以可作为给水系统调节用, 当锅炉在额定参数下运行时, 它能准确无误地指示出汽包的真实水位, 但当锅炉在启停以及滑参数运行时, 汽包水位就难以准确测量了。因此对传统的差压式汽包水位测量仪进一步地进行研究, 采用计算机技术提高汽包水位测量精度有着重大的现实意义。

1 双室平衡容器水位提高测量精度的方法

我国锅炉一般配套双室平衡容器, 测量装置示意图如图1所示, 采用饱和蒸汽加热正压头水柱, 使之处于饱和蒸汽。

由图可推得如下公式:

即:

式中:h——水位 (单位:m)

ΔP——差压 (单位:Pa)

ρw——饱和水密度 (单位:kg/m3)

ρS——饱和蒸汽密度 (单位:kg/m3)

g——重力加速度

补偿公式SAMA图如图2所示。图中:汽包压力按表压计算;汽包水位按差压 (Pa) 值计算, 若原为mm H2O, 则换算关系为:1mmH2O=9.8Pa≈10Pa。折线函数1为 (ρw-ρs) ;除法器2的系数为:G1=1、B1=0、G2=9.80665、B2=0;常数C为 (L-h0) ;减法器3的系数为:G1=G2=1000。

(ρw-ρs) 是汽包压力P的函数, 可通过查《饱和水与饱和蒸汽表》经运算得出。下表给出石景山#2 (200MW) 机组汽包水位双室平衡容器补偿 (ρw-ρs) 的折线函数。

注:

1) 《饱和水与饱和蒸汽表》中的压力为绝对压力, 实际计算时所用为表压。二者之间的关系为:表压+1标准大气压=绝对压力 (1标准大气压=1bar) 。因此, 在查表时, 应将所查压力值+1。如:查0.4M pa时的 (ρw-ρs) , 应查5bar时的值, 即 (1/0.0010928-1/0.37481=912.4) , 而不是4bar时的值, 即 (1/0.0010839-1/0.46242=920.4) 。

2) 上述公式适用于汽包0位与平衡容器0位一致的情况。

2 单室平衡容器水位提高精度的方法

测量装置示意图如图3所示。

由图可推得如下公式:

式中:h——水位 (单位:m)

ΔP——差压 (单位:Pa)

ρw——饱和水密度 (单位:kg/m3)

ρs——饱和蒸汽密度 (单位:kg/m3)

ρ凝——汽包外水柱密度 (单位:kg/m3)

g——重力加速度

补偿公式SAMA图如图4所示。图中:汽包压力按表压计算;汽包水位按差压 (Pa) 值计算, 若原为mm H2O, 则换算关系为:1mm H2O=9.8Pa≈10Pa。折线函数1为 (ρ凝-ρs) ;折线函数3为 (ρW-ρs)

注:

1) 采用单室平衡容器构成校正回路时, 通常按50℃确定ρ凝, 没有考虑ρ凝随温度变化带来的影响, 在使用中平衡容器水柱温度变化较大时, 将产生较大的误差。因此, 采用这种方式时, 要注意避免平衡容器水柱温度的过大变化, 例如采用一定的防护或保温措施。

2) (ρ凝-ρs) 、 (ρW-ρs) 是汽包压力P的函数, 因此上述校正回路可表示为:

在较大压力范围内 (如0~19.6Mpa) , (ρ凝-ρs) ×g×L=F (P) 可用直线方程近似: (ρ凝-ρs) ×g×L=K3-K4×P, 因此, 校正回路可变为:

(ρ凝-ρs) ×g=K3-K4×P=1000.9-7.410×P在冷水温度为50℃, 汽压为0.10~18.63M pa范围内, 计算误差小于±1.3%。

取冷水温度为40℃, 汽压在0.1~20.2Mpa范围内, 计算误差不超过±0.3%。

在汽包压力为2.94~12.7Mpa范围内时, f (P) 也可用直线近似: (ρW-ρs) ×g=K1-K2×P, 因此, 校正回路可变为:

(ρW-ρs) ×g=908.8-27.685×P在冷水温度为50℃, 汽压为0.39~18.63M pa范围内, 计算结果与实际值的误差小于±2.5%。

(ρW-ρs) ×g=942.36-50.418×P+2.8855×P2-0.09627×P3在冷水温度为40℃, 汽压为2.94~20.59Mpa范围内, 计算结果与实际值的误差小于±1.0%。

还有将误差看成汽包压力的函数进行校正的方案, h=Δp×K×f (P) 这种方式只对正常水位有较好的校正作用, 水位偏离正常值时误差较大。

3 结语

借助于分散控制系统 (DCS) 技术, 差压水位计在一定程度上提高了性能, 同时采取密度修正的方法提高测量汽包水位的精度, 如果能够准确测量平衡容器内冷凝水的温度, 根据公式便可以准确地测量汽包的水位, 收到了预期效果。

参考文献

[1]朱祖涛主编.锅炉汽包水位测量与计算机应用.上海电力学院学报, 1993.

精度测量模型篇8

1 单脉冲测量雷达

在经济大发展的同时, 科技也获得了迅速的发展, 雷达技术也获得了巨大的发展, 目前的单脉冲测量雷达的频谱程度和相参性技术也有了很大的提高。单脉冲是指单个脉冲能够提取目标角位置信息所依赖的回波脉冲的个数方面的信息。而单脉冲测量雷达则是属于同时波瓣法测角, 它仅需要比较各个波束接收的同一个回波脉冲, 就能够获得目标的全部信息。不过由于对目标的观测和测量具有连续性的特点雷达就需要连续不断的接收目标的回波信号和连续的发射脉冲, 在获得了一系列的目标信息之后, 对这些信息就可以进行科学的处理, 从而获得对目标高精度和高真实性的信息。

单脉冲雷达是一种很精密的跟踪雷达, 它的工作原理是每发射一个脉冲, 天线能同时形成若干个波束, 然后雷达就会将各波束回波信号的振幅和相位进行比较分析:比如目标的位置在天线轴线上面时, 各波束回波信号的振幅和相位相等, 信号差为零;而当目标位置不在天线轴线上面的时侯, 各波束回波信号的振幅和相位就变得不相等, 二者之间就会产生信号差, 雷达系统就会驱动天线转向目标位置直到天线轴线对准了目标, 通过这种方式就可以把目标的高低角和方位角给测出来, 通过从各波束接收的信号之和, 可测出目标的距离, 这样雷达就实现了对目标的持续跟踪和测量了。单脉冲雷达通常有相位比较和振幅比较两大类单脉冲雷达。单脉冲测量雷达的测角精度、分辨率和数据率都比较高, 但设备比较复杂。

在20个世纪60年代单脉冲测量雷达就获得了广泛的应用。美国、英国、法国和日本等国已经把单脉冲测量雷达大量装备于军队, 应用的领域:在军事方面主要是在靶场精密跟踪测量、目标识别、导弹再入弹道测量、弹道导弹预警和跟踪、火箭和卫星跟踪、炮位侦察、武器火力控制、导航、地图测绘、地形跟随等方面;在民用上主要用于中交通管制。单脉冲测量雷达使用的模块化系列化和通用化也在各国得已实现。

2 对测量精度影响

精度的大小用误差大小来表示, 单脉冲测量雷达测量精度上的反映就是通过雷达输出的数据误差大小来表示的。从统计学的角度出发, 可以把雷达的测量误差分为系统误差和随机误差。系统误差是指那些随测量时间的变化测量幅度大小保持恒定或按某种规律缓慢变化的的误差, 具有可预测性, 在侧量前或者测量后都可以进行适当的校对和对技术进行部分修改;随机误差是指随着时间变化其测量幅度大小不确定或快速变化的误差, 这类误差测量前不能做出预测, 测量后也不能校对修改, 只能通过一些方法来减小这种误差, 一般用的方法是滤波技术。由于单脉冲测量雷达主要反应的是目标的空间方面的信息, 因此对测量精度的影响也就通过角度跟踪测量误差和距离跟踪测量误差两个方面进行分析。

2.1 角度跟踪测量误差

雷达在对角坐标进行测量时出现的误差就是角度跟踪测量误差, 误差源有三种, 分别是跟踪误差、转换误差和传播误差, 造成的后果是雷达的天线轴偏离目标角, 轴角报告不准确, 这三个误差源又各自包含了各自的系统误差和随机误差。

2.1.1 角度跟踪测量随机误差

角度跟踪测量随机误差主要包含了9个方面的误差分量。

(1) 热噪声。

热噪声进入接收机会使角误差检波器输出发生误差。

(2) 多径效应。

雷达对目标的照射及反射回波受到地表和海面的镜面反射作用, 进行低仰角跟踪时会产生多路径干涉。

(3) 伺服噪声。

机械传动和伺服的不理想会产生的随机误差, 这个误差就是角伺服噪声, 来源有很多, 需要实际测试才能获得定量的数据。

(4) 阵风。

能引起随机误差的风就是阵风。

(5) 角度量化误差。

以数字量输出测量角度存在的系统因为给不出比量化单位还小的量而存在量化误差。

(6) 角闪烁。

因为目标的闪烁天线反射波的等相位面发生变化, 产生角跟踪误差。

(7) 动态滞后变化。

伺服系统存在延迟, 造成目标的输出数据与实际数据位置之间存在差值。

(8) 电轴漂移。

雷达的天线电轴会指向目标, 但是当目标不发生移动时, 电轴也会出现变化。

(9) 轴系误差。

这是由于方位轴不垂直于水平面, 仰角轴不垂直于方位轴, 光轴不垂直于仰角轴和电轴不平行于光轴等情况引起的误差。

2.1.2 角度跟踪测量系统误差

单脉冲雷达系统的系统误差的分量包括:电轴漂移、动态滞后误差、稳态风和天线结构误差、大气传播差、天线方位转台不水平、零点对准误差、轴系正交误差等。因为系统误差均为相对固定不变的, 而且这些误差可以通过对测角系统的标校和数据处理进行修正, 可以不用考虑影响, 但是单脉冲测量雷达标校对测量精度的影响却恰恰体现在这个方面。角度的标校成果通过实际使用中装订统一测控系统, 这样可以对角度测量的数据进行修正, 提高测量的数据精度。

2.2 距离跟踪测量误差

(1) 与雷达相关的跟踪误差。

这种误差会导致雷达距离波门或目标选通脉冲与目标回波脉冲的形心偏离。

(2) 与雷达相关的转换误差。

这种误差会导致波门或选通脉冲的延迟形成的错误报告, 并影响到与目标有关的跟踪误差和传播误差。无论是随机误差还是系统误差是和测角的相关因素是没有关系的, 因此可以说距离测量误差与单脉冲测量雷达单独工作时是不存在差别的。所以对单脉冲测量雷达的标校在某种意义上也可以说是对距离测量误差也进行了标校, 以减小距离测量误差, 提高测量的精度。

3 标校的整体作用

标校工作主要存在于系统误差的减小方面, 由于系统误差相对固定不变, 可以在测量前进行预测和在测量后进行修正, 所以进行标校的时候可以依据实际测量的具体情况, 在第一手数据资料的支持下, 能够做到有目的有方向的标校, 做到减小系统误差, 提高单脉冲测量雷达的测量精度。标校作用就是在了解了单脉冲测量雷达对测量精度影响的情况下来体现的, 它的影响也是融合在雷达测量对精度影响的过程之中。

参考文献

地铁隧道断面测量精度分析篇9

地铁隧道在投入运营后, 部分隧道会出现结构性病害。为合理诊断隧道病害原因, 需对病害段隧道结构进行现状测量。目前对隧道进行断面测量的手段主要有断面检测仪、全站仪等。许多文献中都从一些具体用途出发论述了全站仪在隧道断面测量中的应用, 如文献[1]论述了隧道断面测量的基本技术, 文献[2]、[3]、[4]论述了极坐标法在隧道变形监测方面的应用, 文献[5]、[6]论述了全站仪在隧道断面测量中的应用。本文将以广州地铁越秀公园—纪念堂区间运营阶段的隧道断面测量为例, 阐述用无棱镜全站仪 (徕卡TCRA1201) +徕卡GEOMOS软件作隧道断面测量的具体过程, 并分析其精度。

2 全站仪作隧道断面测量

2.1 隧道断面测量的基本思路

首先, 现场确定需要进行断面测量的位置;其次, 利用线路设计图、断面限界设计图以及实测的仪器中心坐标, 计算设计的断面圆心坐标和圆周各点的坐标;第三, 将断面各点的计算坐标导入GEOMOS监测系统数据库, 并在GEOMOS监测系统与TCRA1201全站仪间建立通讯, 通过GEOMOS监测系统驱动全站仪对断面上各点测量。第四, 计算断面各点的实测坐标与设计坐标的偏差量和偏差距离。

2.2 断面圆心坐标计算

假定需测量的隧道为圆形隧道, 隧道半径为R, 测量断面为PZ, 断面附近三个已知控制点为M1、M2、M3, 断面附近的线路中心上两个点AφXA, YAφ, BφXB, YBφ, 断面内道床面到断面圆心的距离为, 仪器安置在点, 仪器量测高度为, 断面上隧道圆心点为, 线路中心点为。断面与线路相互关系见图1, 断面内各点的相互关系见图2。

图1内各点的相互关系可知断面与线路垂直。利用点到直线的关系, 可求出线段与线段的交点, 计算公式如下:

因, 则线段的水平方位角

由于断面位于隧道直线段时, 平面关系上轨道线路中心线与隧道中心线重合, 即XO=XP, YO=YP。从图2可知, HO=HZ+Lo-h。

2.3 断面圆上任意点坐标计算

从图2知, 断面上任意点观测时的天顶距为φi, ∠OZD=β, θ=β+φ, 则i点斜距为SZi:

利用断面上斜距SZi, 仪器中心点Z的坐标、天顶距φi以及断面上各点水平方向的方位角α, 可计算出断面圆周上i点坐标:

2.4 断面圆上各点坐标偏差量计算

将断面上各点计算坐标按照GEOMOS软件的数据格式 (P%X%Y%Z%格式) 编制成测点坐标文件, 导入GEOMOS监测系统的数据库, 在GEOMOS监测系统内建立点组, 设定观测时间、观测次数等。仪器照准B点定向 (设定向点为图1内B点) , 用GEOMOS监测系统驱动全站仪照准断面上各点计算的空间位置, 实测断面上各点三维坐标。各点的实测坐标为:

其中, S′zi、α′、φi′——分别为点实测的斜距、水平方位角、天顶距。

由于仪器观测误差 (如测角误差、测距误差等) 以及施工过程中隧道管片施工误差、施工调整等影响, 斜距、水平方位角、天顶距的实测值与计算值不等, 即S′zi≠SZI, α′≠α, φ″≠φ。则断面上各点的坐标偏差量为:

断面上各点设计点位与实测点位空间距离偏差量为:

3 隧道断面测量的精度分析

3.1 断面圆周上i点斜距中误差mSZi计算

在断面圆周i点坐标计算时利用了观测数据仪器中心点坐标 (Xz、Yz、Hz) 及仪器高h, 因此其坐标Xi、Yi、Hi中将包含观测误差。

按照误差传播律, 首先将公式 (1) ～ (3) 代入公式 (7) , 计算θ角的中误差;其次, 将公式 (6) ～ (7) 代入公式 (5) , 计算斜距SZi中误差mSZi。各中误差公式如下:

因φ值为设定计算值, 其观测中误差mφ=0, 由公式 (7) 可得mθ=mβ。

令, 则由公式 (5) ～ (6) 可得:

3.2 断面圆周点偏差量中误差

因公式 (15) ～ (16) 的实测项中S′zi、α′、φi′含观测误差, 计算项中仅SZi含观测误差, 而α及φ为设定值, 不含观测误差。按照误差传播律, 可得断面圆周i点偏差量Δx、Δy、Δh的中误差公式如下:

同理可得断面上断面圆周i点设计点位与实测点位空间偏离值Δs的中误差公式:

4 算例

以广州市地铁二号线越秀公园—纪念堂区间隧道病害断面 (里程ZDK15+231) 的现状测量为例。在该里程处隧道为马蹄形断面, 本算例选取其上半圆上任意一点作分析。根据设计图纸 (见图3) 可得:上圆半径R=2.5m, 上半圆圆心至隧道道床面设计尺寸L0=2.273m, 线路方向AB方位角为α=61°26'46.24"。在测量该断面时, 仪器安置在线路中心线上, 即Z点与P点重合, 且β=0°。量测仪器高为h=1.422m, 取天顶距为φ=20°的i点, 线路AB方向实测值方位角α'=61°26'46.24", i点的实测天顶距为φ'=20°0'3.96", 斜距为S'Zi=3.45m。

因仪器中心坐标是通过自由设站, 观测仪器中心点至三个已知点M1、M2、M3的边和角, 按最小二乘原理平差计算所得。本文将不讨论该计算过程及观测精度, 假定仪器中心点Z的平面点位中误差mZ=±6mm (《工程测量规范》 (GB50026-2007) ⑺水平位移测量点位中误差三等精度) , 并按照等精度原则分配到X、Y两个方向, 则MX=MY=±4.23mm。

因徕卡TCRA1201全站仪的标称精度是一测回方向中误差为1″, 无棱镜测距精度为2mm+3PPm, 取测角测距观测2测回, 则测角中误差mα=mφ=±1″, 测距中误差mS'Zi=±1.42mm。取仪器高量测中误差mh=±2mm。

将各项数据代入公式 (18) ～ (25) 得β、SOZ、SZi的中误差为:mβ=±4.38mm、mSOZ=±4.04mm, mSZI=±3.80mm。

断面圆周i点的计算坐标与实测坐标差值量中误差为:

断面圆周点的设计点位与实测点位偏差距离中误差为:。

因m2Δx≥m2X'、m2Δy≥m2Y'、m2Δh≥m2H', 则圆周上i点的实测中误差mi≤3.61mm, 根据《城市交通工程测量规范》 (GB50308-2008) 要求, 断面点测量中误差为±10mm, 本文所用方法测量精度能够满足规范要求。

5 结论

⑴本文详细介绍了徕卡全站仪TCRA1201配合GE-OMOS软件进行地铁隧道断面形状测量的方法, 并对其进行了精度分析。从以上分析可见, 该方法用于地铁隧道断面测量是可行的。

⑵由于该方法采用了无棱镜全站仪和GEOMSO监测系统, 断面上各测点间距可任意选择, 能够准确反映出隧道病变位置。

⑶本文仅分析了断面位于直线段线路的情况, 对于断面位于曲线段时, 断面中心线AB应选取曲线段的切线。断面上各点方位角应根据曲线段的具体数据、照准点及测站点坐标计算。

⑷本文是以马蹄形隧道的上半圆为例作分析, 对于隧道呈圆形、矩形, 椭圆形时, 断面周边点坐标的计算将要根据隧道实际形状、结构尺寸计算。

⑸本文分析了隧道断面测量过程中量测误差的影响, 对于施工误差、坐标系本身的误差等因素未作考虑。

参考文献