[发明专利]一种自由测站边角交会网测站观测数据质量检查与评价方法

说明书

一种自由测站边角交会网测站观测数据质量检查与评价方法，以快速进行自由测站边角交会网测站观测数据质量评价与检查，防止出现较大误差或粗差，保证测量精度。利用自由测站边角交会网测量的相邻测站观测的全部公共点的各自站心坐标，进行网形相似变换，根据坐标变换的中误差就可以直观的从整体上对两测站观测网形的符合程度与观测精度进行评价；根据变换后各点的坐标残差大小，可以快速准确识别出观测中的粗差点，以便进行检查与组织补测；通过选择测站坐标系坐标轴方向，直观呈现了重点关注目标对象的物理参数，便于进行分析判断；解决了无法采用闭合差方式进行观测质量评价与检查的问题，确保外业观测质量。

技术领域

本发明涉及工程测量观测技术领域，特别涉及一种自由测站边角交会网测站观测数据质量检查与评价方法。

背景技术

高速铁路安全、舒适运行依赖于高平顺性的轨道，而铁路工程精密测量控制网是其根本保证，尤其是轨道控制网(CPⅢ网)作为轨道安装、维护的依据，其精度、质量至关重要。我国高速铁路轨道平面控制网(CPⅢ平面控制网)采用自由测站边角交会网建立。

铁路自由测站边角交会网，是由沿铁路线纵向每50～70m、在线路左右两侧各布设一个控制点而形成的若干横向点对组成。这些CPⅢ控制点采用预埋件形式，观测时通过连接杆安装精密棱镜，供全站仪测量。CPⅢ平面控制网的自由测站间距一般约为120m，自由测站到CPIII点的最远距离不大于180m，每个CPIII点至少保证有3个自由测站的方向和距离观测。将CPⅢ点对间距增加至200～300m，就成为铁路隧道洞内线路控制网(CPⅡ网)的形式。

标准轨道控制网(CPⅢ网)形中自由测站间距为隔2对CPⅢ点，相邻测站观测的CPⅢ点中有4对共8个公共点；当遇到障碍物或通视受限时，可将相邻自由测站的间距缩短为隔1对CPⅢ点，相邻测站观测的CPⅢ点中有3对共6个公共点。控制网依靠相邻测站公共点组成的整体网向前延伸。

外业测量需要对观测质量进行控制以获得满足精度要求的观测数据。测量规范中规定了测站观测的方向值、距离和天顶距观测需要满足的限差，包括视准轴与横轴误差值2C、同一测回中各方向的2C互差、各测回方向值较差、测距读数较差和各测回距离较差、竖直度盘指标差与各测回指标差互差等指标。在测站观测过程中，如果观测目标点设置不到位、棱镜松动、外界观测条件变化等，仅通过上述测站观测限差是无法及时发现的，需要通过重复观测比较与多余观测条件检核才能发现。由于自由测站边角交会网不在观测点上设站观测的特点，因此无法象传统导线网那样由观测路线形成闭合环、检查闭合环的角度闭合差、坐标闭合差。测量规范中也没有相关闭合差的规定。

另外有研究文献《高速铁路CPⅢ平面网的闭合差研究及其应用》，根据CPⅢ网形相邻测站重复观测相同CPⅢ点的特点，检查横向、纵向CPⅢ点间的距离较差(闭合差)，通过模拟计算,给出了CPⅢ网纵横向闭合差极限误差的建议值，作为CPⅢ网外业观测数据是否合格以及是否含有粗差的检核标准。该方法需要计算出测站中所有横向、纵向CPⅢ点组合的间距进行比较，点间距离不同则需要重新进行计算允许误差，也未进一步给出如何进行粗差定位的方法。

随着自由测站边角交会网测量方法的广泛应用(如铁路轨道控制网CPIII网、隧道洞内自由测站边角交会网、自由测站边角交会的监测网等)，亟需一种快速、简便的数据质量检核与控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自由测站边角交会网测站观测数据质量检查与评价方法，以快速进行自由测站边角交会网测站观测数据质量评价与检查，防止出现较大误差或粗差，保证测量精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种自由测站边角交会网测站观测数据质量检查与评价方法，包括如下步骤：