北京市地鐵六號線二期首級GNSS控制網的布設及數據處理

陳廷武 李 森

(北京市測繪設計研究院/城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

北京市地鐵六號線二期首級GNSS控制網的布設及數據處理

陳廷武 李 森

(北京市測繪設計研究院/城市空間信息工程北京市重點實驗室，北京 100038)

本文介紹了北京市地鐵六號線二期首級GNSS控制網的布設方案及原則，GNSS外業數據采集、基線解算、三維平差、二維平差和精度評定的過程分析，為今后城市地鐵工程首級GPS控制網的建立提供一定的參考。

GNSS 控制網布設 平差計算 精度分析

1 引 言

城市地鐵控制網是城市地鐵工程施工測量的基準，控制網的精度直接影響地鐵隧道的安全及質量。地鐵控制網布設一般都經過城市中心區，人口及車輛較多，施工周期長，施工區域條件復雜多變，為了保證工程安全順利實施，需要前期首級控制網的布設方案合理，施測方法正確，以及點位精度的可靠[1-3]。

北京市地鐵六號線二期是六號線一期工程的東延，位于北京市通州區內，主要沿朝陽北路、濱河路西側、運河東大街敷設，沿線下穿通惠河、北運河、豐字河等三處主要水域。線路西起草房與六號線一期相連，東至通州新城，二期正線全長約12.441km，均為地下線，共設7座車站，一處車輛段。

2 首級GPS網的布設

六號線二期首級GNSS控制網以北京市GNSS C級點為起算數據，使GNSS網具有較高的內符合精度，并根據控制網起算點轉換到地方坐標系。首級GNSS控制網沿地鐵線路布設，其中北京市C級GNSS點4個，待定點19個，已有其它地鐵首級GNSS控制點3個。控制網設計原則如下：

(1)在確?？刂频罔F線路整體走向的前提下，控制網設計網形強度高、安全適用，點位埋設穩定、符合相關規范和技術設計要求，便于后續控制網測量和建設期內復測工作，以保證控制網在土建施工、軌道施工、設備安裝等階段復測數據穩定可靠。

(2)控制網采用高等級控制點控制下的網連式結構，以線路沿線的通視邊為基礎，設計出由若干個獨立的異步環構成的附合或閉合圖形。

外祖母沒有辦法，依了她。給她在家里請了一位老先生，就在自己家院子的空房子里邊擺上了書桌，還有幾個鄰居家的姑娘，一齊念書。

(3)每個控制點都有兩條以上基線通過。為保證相鄰點之間的相對精度，相鄰控制點之間均測設直接基線。

3 已知點穩定性分析

5.1 數據預處理

5.3 網平差

平差前對觀測數據進行預處理，對每一個測站觀測數據利用TEQC軟件進行質量檢查，檢查內容包括：測站開始時間、結束時間、觀測時間、采樣間隔、有效利用率、多路徑效應和周跳比等。所有測站的數據有效利用率中最小85%,最大100%，滿足規范要求(規范要求≥80%)。

表1 起算點精度對比分析

將全部獨立基線構成閉合圖形，以三維基線向量及其相應方差協方差陣作為觀測信息，以起算點通縣(TX)的CGCS2000坐標系的三維坐標作為起算數據，進行三維無約束平差，并提供相應坐標系下三維坐標、坐標差觀測值的總改正數、基線邊長及點位和邊長的精度信息[8]。

表2 起算點點間相對精度

通過計算分析，結果表明，已知點點位總體穩定性較好，已知點之間的內符合性較好，四個起算點可以本次GNSS首級控制測量平差的起算數據。

4 GNSS控制網的施測

控制測量作業前，對GNSS接收機和天線設備進行全面檢驗，經檢定接收機各項指標均達到正常水平方可進行測量。外業開機前檢查設備的各種連接是否正確。觀測過程中，作業人員嚴禁使用手機、對講機等對信號有干擾影響的電磁器具。天線精確地進行天線整平、對中，對中誤差不大于1mm[4-7]。

每時段觀測前、后各量取天線高各一次，兩次量高較差小于3mm，取兩次平均值作為最終成果。按GNSS外業測量的相關規定逐項填寫外業觀測手薄。外業關機前，檢查各種記錄是否齊全正確。每一時段觀測結束前，及時檢查資料是否齊全。當天作業完成后，將存儲介質上的數據進行拷貝保存，以防資料丟失，并及時進行數據處理。

2017年省級黨委和政府扶貧開發工作成效考核反饋廣西的問題清單中，關于扶貧資金使用管理的問題共有12項，直接點名的有馬山、田東、寧明等10個縣(市)。上述各縣(市)對整改工作責無旁貸；其他市、縣也要擺正心態，根據中央和自治區檢查反饋的問題，主動對號入座，對本地區脫貧攻堅工作開展全面自查自糾，形成問題清單。各市、縣要以問題清單為線索，深入分析導致問題的主觀原因、制度原因、作風原因，真正把問題找全、把根源找準，做到精準整改，重點突破，確保問題全面整改到位。

5 GNSS網的基線解算與網平差

北京市地鐵六號線二期GNSS首級控制測量所用起算數據為：平房北A(PFBA)、雙埠頭西A(SFTXA)、通縣(TX)和甘棠西(GTX)四個控制點，且控制點全部分布于測區四周，達到對整個測區合理控制的要求。為保證后期精密導線加密測量的順利進行，必須對GNSS首級控制網的起算數據進行穩定性和可靠性精度分析。

改進算法與原算法相比，增加了網格修正的過程。在網格修正過程中，算法將掃描一次所有存在數據點的網格，然后稀疏網格中的數據點進行操作，因此該過程的時間復雜度為O（m×w×d），其中m為存在數據點的網格個數，w為每個稀疏網格中包含數據點的個數，在正常情況下，稀疏網格中包含的數據點的數量應遠小于數據集中所有數據點的數量，因此m×w≤n。在CLIQUE算法中，采用自底向上的方法進行聚類，算法的時間復雜度為O（nd+cd），c是一個常數。在本文算法中，增加了網格修正的過程，因此時間復雜度為O（n′d+cd），其中n′=n+m×w，又因為m×w≤n，所以 n′≈n。

5.3.1 三維平差

“我的家鄉盛產野生菌，既然我有這么好的貨源，為什么不去那些大城市里試試? 抱著這樣的想法，李志勇買了火車票，孤身來到深圳。他先找到了昆明駐深圳辦事處，向辦事員講清自己推銷家鄉野生菌的來意后，辦事員也覺得眼睛一亮: 對呀，我們云南的野生菌多有特色!這位熱心的辦事員給李志勇介紹了一家正熱賣野生菌的高檔酒店，讓他去拜訪。

5.2 基線解算

基線解算采用Trimble 公司的GNSS精密靜態數據處理軟件軟件TBC(Trimble Business Center)。對周跳較多或數據質量較差的時段進行刪除或用分段處理方法進行基線解算。全部基線解算結果中：最大PDOP值均小于6，解算類型均為固定解，RMS均小于0.03m。最小重復設站數為2。

對起算點的穩定性和可靠性合理檢驗方法是在進行計算平差時約束部分已知數據，剩下起算數據作為待定點一并入網平差計算，將平差結果與原有成果進行對比分析。表1為已知點平差計算結果與原有成果的對比分析表，其中第一種方案為約束三個已知點，剩下一個已知點入網平差；第二種方案為約束兩個已知點，剩余兩個已知點入網平差計算，計算結果與已知數據進行對比分析。

文化是指人類在社會歷史發展過程中制造的物質財富和精神財富的總和,是一個復合體，包括知識、信仰、道德、法律、藝術、風俗以及人作為社會成員而獲得的能力和習慣。班級文化建設是指班級成員創設文化環境、文化制度、文化關系等來熏陶和培育集體成員的一系列活動，它是班級成員在多種文化相互吸納相互促進的文化過程。它是班級全體師生共同創造的財富，是全體師生共同勞動的結晶，也是一個動態的、發展的系統工程，它的主體是學生。

鉤藤立枯病可用3億CFU/克哈茨木霉菌20～50倍，或10億個/克枯草芽孢桿菌800～1 000倍，或1%申嗪霉素懸浮劑800～1 000倍，或8%井岡霉素A水劑100～125倍，或10%苯醚甲環唑WG 1 000～2 000倍，或43%戊唑醇懸浮劑2 500～4 000倍，或24%噻呋酰胺懸浮劑500～1 500倍噴霧、灌根或噴淋。

為分析已知點坐標的相對精度可靠性，約束兩個已知數據，剩余兩個已知數據作為待定點求解，這樣可以得到已知點間的相對精度數據指標。表2為平差已知點間的相對精度表，從表中可以看出，已知點間的相對精度較高。

5.3.2 二維平差

以平房北A(PFBA)、雙埠頭西A(SFTXA)、通縣(TX)和甘棠西(GTX)四個點的北京地方坐標為首級GNSS控制網二維平差的起算數據，采用 “科傻GNSS數據處理系統”進行平差計算，平差前對已知點進行可靠性檢驗，參與平差的獨立基線必須為合格基線，選用測區內C級GNSS已知點進行二維約束平差。

6 精度分析

選取合格基線77條，構成閉合異步環44個。異步環閉合差全部合格，最小差值為0.36mm,最大差值為54.38mm。

三維無約束平差后的單位權中誤差m0=0.575cm，最弱點位誤差：2.86cm，最弱點點號：PFBA(平房北A)，點位誤差：X方向誤差1.01cm，Y方向誤差1.99cm，Z方向誤差1.79cm。三維點位誤差分布圖見圖1。

二維約束平差中最弱點位誤差：0.43cm，最弱點點號：618(DTG[6II]18)，點位誤差：X方向誤差0.36cm，Y方向誤差0.23cm。二維點位誤差分布圖見圖2。

7 結束語

本文通過對北京市地鐵六號線二期首級GNSS平面控制網的設計方案，以及GNSS外業數據采集、GNSS基線解算、三維平差、二維平差和精度評定的過程分析，為城市地鐵工程首級GNSS控制網的建立及數據處理提供一定參考：

GNSS外業觀測選擇外界環境條件較好的時段進行觀測，對觀測質量也有重要的影響。

對比兩種方法檢查對患者術前確診率、誤診率、漏診率。MSCT檢查的術前確診率、誤診率、漏診率分別為90.0%、5.0%、5.0%，DR檢查患者的確診率、誤診率、漏診率分別為70.0%、16.0%、14.0%，組間數據有統計學意義（P＜0.05）。結果如下表。

對參與約束平差的已知點進行分析和篩選，選擇穩定而且精度較高的已知點進行二維約束平差，以免利用了錯誤或精度較低的已知點影響整個GNSS控制網的最終成果精度。

[1] 李森.北京市地鐵八號線三期首級GPS控制網的建立及精度分析[J]．全球定位系統，2015，40(5):99-101.

[2] 于來法.地下鐵道地面控制網布設方案和測量精度設計[J].測繪通報,1996,6:11-13.

[3] 張廣偉,李鵬,宮輝.城市地鐵控制網穩定性分析及應用[J]．測繪科學，2008，33(4):98-99.

[4] 倪誠.關于導線測量中的獨立量與相關量[J].測繪通報,2004,05:61-64.

[5] 邢繼紅.GPS網起始數據的誤差分析[J]．地理空間信息，2006，4(4):13-15.

[6] 李征航，黃勁松.GPS測量與數據處理[M].湖北武漢：武漢大學出版社，2005:42-61.

[7] 郭英起，張振海，王楊.建立GPS控制網觀測方案優化的研究[J]．測繪工程，2011，20(3):12-14.

[8] 孔祥元,郭際明,劉宗泉.大地測量學基礎[M].湖北武漢: 武漢大學出版社,2010.

The Layout and Data Analysis of First Class GNSS Control Network of Beijing Metro Line Six PhaseII

CHEN Ting-wu,LI Sen

(Beijing Institute of Surveying and Mapping / Urban Spatial Engineering Key Lab of Beijing, Beijing 100038,China)

This paper introduces the first class GNSS control network layout of Beijing metro line six phrase two, GNSS field data collection, baseline calculation, three-dimensional adjustment, two-dimensional adjustment, and accuracy evaluation, providing a reference for future city subway’s first class GNSS control network establishment.

Global Navigation Satellite System; Control network layout; Adjustment computation; Accuracy analysis

2016-10-25

P221

B

1007-3000(2016)06-3