三維平差技術在高鐵軌道控制網(wǎng)測量中的應用研究
本文關鍵詞:三維平差技術在高鐵軌道控制網(wǎng)測量中的應用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:近年來,隨著全站儀測量精度的提高,利用全站儀觀測得到的水平方向、斜距和天頂距三類觀測值進行三維平差來建立工程三維控制網(wǎng),是一種趨勢。傳統(tǒng)高速鐵路軌道控制網(wǎng)(CPⅢ)是將平面網(wǎng)和高程網(wǎng)分開而建,存在著一定的不足。本文將對CPⅢ網(wǎng)進行三維平差及其精度評定進行研究,從而達到不通過水準測量而建立CPⅢ網(wǎng)的目的。為此,本文對CPⅢ網(wǎng)三維平差技術的研究,主要涉及以下三個部分的內容: 第一,針對CPⅢ網(wǎng)網(wǎng)形及測量特點,對CPⅢ網(wǎng)三維平差的可行性進行了分析;研究了CPⅢ網(wǎng)三維平差的平差原理;推導了適合CPⅢ網(wǎng)三維平差未知參數(shù)近似值的解算方法;推導了水平方向、斜距和天頂距三類觀測值三維平差誤差方程式的開列;確立了三類觀測值的定權方法;分析了大氣折光和垂線偏差對平差影響。 第二,設計了CPⅢ網(wǎng)三維平差軟件的功能及其計算流程,研制了CPⅢ三維網(wǎng)平差及其精度評定軟件。采用C#語言編程實現(xiàn)了理論研究成果。CPⅢ TDAS軟件具有滿足三維平差需要的常用功能,如項目管理、數(shù)據(jù)預處理、網(wǎng)平差計算及圖形顯示等。 第三,使用自編軟件CPⅢ TDAS對大量實測的CPⅢ網(wǎng)數(shù)據(jù)進行三維平差計算,并將平差結果與經(jīng)過權威部門認證的軟件的計算結果進行對比分析,以驗證三維平差理論研究和軟件編制的正確性。統(tǒng)計和分析經(jīng)驗定權和赫爾默特方差分量估計定權兩種定權方法對平差的影響,試圖找出一種適合CPⅢ網(wǎng)三維平差的定權方法。
【關鍵詞】:高速鐵路 軌道控制網(wǎng)(CPⅢ) 三維間接平差 定權 精度
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U216.3;P22
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 概述10-11
- 1.2 高鐵控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法11-13
- 1.2.1 高鐵控制網(wǎng)簡介11-12
- 1.2.2 控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法12-13
- 1.3 三維平差在高鐵控制網(wǎng)中的應用研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 本文研究的主要內容15-17
- 第2章 常規(guī)高鐵軌道控制網(wǎng)測量與數(shù)據(jù)處理方法17-33
- 2.1 高鐵軌道控制網(wǎng)簡介17
- 2.2 CPⅢ控制網(wǎng)測量與數(shù)據(jù)處理17-25
- 2.2.1 CPⅢ平面網(wǎng)測量及其數(shù)據(jù)處理17-22
- 2.2.2 CPⅢ高程網(wǎng)測量及其數(shù)據(jù)處理22-25
- 2.3 CPⅢ三角高程網(wǎng)構建及數(shù)據(jù)處理方法25-32
- 2.3.1 CPⅢ三角高程建網(wǎng)可行性分析26-27
- 2.3.2 CPⅢ三角高程網(wǎng)構建方法27-28
- 2.3.3 CPⅢ三角高程網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法28-32
- 本章小結32-33
- 第3章 CPⅢ網(wǎng)三維平差原理與方法33-54
- 3.1 坐標系統(tǒng)的建立33-34
- 3.2 CPⅢ網(wǎng)三維平差數(shù)學模型研究34-43
- 3.2.1 未知參數(shù)近似值的求解35-36
- 3.2.2 誤差方程式的開列36-39
- 3.2.3 CPⅢ網(wǎng)三維自由網(wǎng)平差算法原理39-41
- 3.2.4 自由網(wǎng)平差坐標轉換算法原理41-42
- 3.2.5 CPⅢ三維約束網(wǎng)平差算法原理42-43
- 3.3 CPⅢ網(wǎng)三維平差觀測值間權比關系的確定43-48
- 3.4 CPⅢ網(wǎng)三維平差精度評定及誤差橢球的計算48-52
- 3.4.1 精度評定48-50
- 3.4.2 誤差橢球的計算50-52
- 3.5 大氣折光和垂線偏差對平差的影響的討論52-53
- 3.5.1 大氣折光對平差的影響52-53
- 3.5.2 垂線偏差對平差的影響53
- 本章小結53-54
- 第4章 三維平差軟件的編制、驗證及應用54-71
- 4.1 軟件開發(fā)的目標、原則及開發(fā)工具54-56
- 4.1.1 軟件開發(fā)的目標54-55
- 4.1.2 軟件開發(fā)的原則55
- 4.1.3 軟件的開發(fā)工具55-56
- 4.2 軟件總體結構設計56-59
- 4.2.1 軟件的功能設計56-58
- 4.2.2 軟件的數(shù)據(jù)處理流程58-59
- 4.2.3 軟件的功能菜單設計59
- 4.3 軟件的主界面及各功能介紹59-64
- 4.3.1 軟件的主界面59-60
- 4.3.2 軟件的主要功能60-64
- 4.4 軟件測試及實測數(shù)據(jù)的計算、統(tǒng)計與分析64-71
- 4.4.1 不同數(shù)據(jù)處理方法所得坐標與高程的對比和分析64-66
- 4.4.2 不同數(shù)據(jù)處理方法所得平差精度的對比和分析66-69
- 4.4.3 三維平差不同定權方法所得結果的統(tǒng)計與分析69-71
- 結論與展望71-73
- 致謝73-74
- 參考文獻74-77
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文77-78
- 附錄78-88
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
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