精密导线测量在城市轨道交通建设中的应用

李彦锦

摘要：随着近代我国实行改革开放以来，我国的经济与科学技术水平都已经得到了显著的提高，特别是我国的城市化建设，在近年来取得了巨大的突破和进展。而作为城市化建设当中的一个重要的核心组成部分，轨道交通建设是现如今我国对于交通运输建设的重点项目。为了能够进一步地促进我国对于轨道交通的建设，应该进一步加强精密导线测量在进行城市轨道交通建设时候过程当中的实际应用。精密导线测量是在进行城市轨道交通建设项目过程当中的一项重要的技术手段，对于城市轨道交通的建设有着非常重要的作用。因此，本文将对精密导线测量技术在城市轨道交通建设过程当中的实际应用进行深入分析和研究，并提出能够进一步加强精密导线测量技术在城市轨道交通当中的实际应用。

关键词：精密导线测量;城市轨道交通;实际应用

引言

为了能够有效地缓解我国城市轨道交通的运行压力，需要对我国城市轨道交通的建设进一步加强。就城市轨道交通的建设而言，在专业领域上又可以将它细分为地铁和轻轨。但是在日常的生活习惯上，大家基本上将这些在城市当中的城市轨道交通系统都统一地成为轻轨。而在对城市轨道交通进行实际建设的过程当中，精密导线测量是在进行城市轨道交通建设过程当中进行实际建设施工最为主要的依据，因此精密导线测量对于城市轨道交通建设来说有着非常重要的作用。

1精密导线测量在城市轨道交通建设当中的应用意义

现如今我国对于精密导线测量技术应用比较成熟的城市主要集中在北京、上海、广州这些大型城市当中，它们对于精密导线测量的技术测量有着非常成功的经验。因为在这些城市在进行轨道交通建设的过程当中，进行以城市为主体的独立坐标系，并且相对来说城市的面积比较小，在进行操作的过程当中更加方便简单。但是现如今我国的其他很多城市在进行城市轨道交系统的建设过程当中，通常还会采用西安80坐标系进行对城市轨道交通进行精密导线测量。但是采用这种方法进行精密导线测量，在随着中央子午线以及测线两端高度的不断变化，会使得进行精密导线测量所测出的精度，满足在进行城市轨道交通建设施工过程当中所要求的精度。因此，在精密导线测量在城市轨道交通的应用过程当中，还需要根据实际的轨道建设要求对于精密导线测量进行进一步加强。

2精密导线测距边归化改正计算原理

在进行城市轨道交通建设的过程当中，所采取的主要精密导线测量的方法就是全站仪测量距离。全站仪测量距离的工作原理主要是利用光波在空气当中的传播来对相应的距离进行一个准确的测量，这种测量方法首先，通过利用电磁波测距的方式在进行测量距离。测量完相应的数据过后在对数据进行测算的过程当中对载波波长进行计算的过程当中需要采用在一个标准大气压下的大气折光系数作为对波长进行距离测量计算的主要计量单位。所以在进行实际的测量计算过程当中，为了能够进一步地提高精密导线测量的精度，可以在进行计算的过程当中在引入一个气象改正系数来对精密导线测量所测得的数据进一步地修正。而随着现如今我国科学技术的不断发展，现如今进行精密导线测量工作也在进一步地变得智能化，而随着再看进行精密导线测量过程当中的智能化程度的不断提高，通过气象改正系数可以实现在进行精密导线测量过程当中能够进行自动化地对相应的数据进行修正，这样就能够大大地提高进行精密导线测量的工作效率以及进行精密导线测量时的精度。在加入气象改正系数过后，在进行精密导线测量的过程当中只需要将进行测距过程当中相应环境的气压以及温度等气象因素输入到全站仪里面，全站仪就能够根据气象改正系数对精密测量过程当中所测的数据进行智能化的修正，得出实际测距数据。

2.1全站仪的加、乘常数改正

在使用全站仪进行检测的过程当中，有着两个非常关键的常数，它们对于最后的精密导线测量的精度有着非常重要的影响。它们分别是全站仪的加常数C以及乘常数K。这两个常数都是在进行精密测量过程当中对于测距仪器的系统误差计算非常关键的常数，因此对于这两个常数的改正对于全站仪在进行测量的过程当中有着至关重要的影响作用。要想能够进行非常高精度的进行精密导线测量，对于全站仪的常数进行准确的检定就有着非常重要的影响，需要根据相应的公式对全站仪的加常数C以及乘常数K进行一个准确的测量距离的改正，具体的公式为AS=S*K+C 。其中K和C分别代表全站仪的加常数以及乘常数，S则是代表所需要进行测量的斜距。通过采用相应的公式对全站仪的加常数以及乘常数进行改正过后就能够在进行精密导线测量和的过程当中准确地控制全站仪进行测距过程当中的系统误差，进而使得进行精密导线测量的精度得到进一步保证。

2.2测距边的高程归化

全站仪在进行测量距离的过程当中所测的实际距离就是在相应地面上的两个测距点之间的实际长度。但是通常情况下在进行实际的测量过程当中，地面上所需要进行测量的两个测距点经常会无法出现在工程所需要的投影高度面上，使得在实际的地面测距点与工程上的投影面之间存在着一定范围的误差，进而使得在使用全站仪进行测量的过程当中数测量出来的数据在进行后续的城市轨道交通建设的过程当中会有着相应的误差，进而使得进行精密导线测量的测量精度受到一定程度的影响，使得精度有所降低。所以需要對全站仪的侧边距进行一个高程归化来使得全站仪在地面进行实际测量的地面测距点能够归化到工程所需要的投影面上去，进而有效地保证精密导线测量的精度要求。将地面侧边距高程归化到投影高程面上去的计算公式为：。在这其中需要对计算公式里面的每个字符所代表的含义有一个准确的认识。首先D0所代表的是使用全站仪进行地面侧边距与高程投影面的水平面之间的相互距离，Hp则是指的工程投影面的高程，Hm是全站仪在进行测量过程当中两个地面测距点之间的平均高程，最后是Ra，它所代表的是在计算过程当中的椭球体在侧边距之间的曲率半径。

2.3高斯投影面侧边距改化

在进行城市轨道交通建设的过程当中，在地铁轻轨工程项目上所需要进行控制并测量的网点主要是一般的平面坐标系统。在进行对精密导线测量所测得的数据进行计算处理通常情况下也都是在平面坐标系统上就可以进行解决。而在实际的全站仪测量的过程当中，有一些测量数据是在一些椭球面上进行测量的，因此在对全站仪所测得的相关数据进行处理的过程当中，需要将在椭球面上进行测量的相应数据进行高斯投影面的侧边距改化过后才能够在平面做表系统上进行相应的数据处理和计算。只有将这些相应的测量值通过相关转化到高斯投影面过后才能够保证在进行实际的数据处理过程当中不会有着系统上的误差对于精密导线测量的数据带来巨大的精度误差，进而对后续的城市轨道交通建设的数据到来严重影响，使得在进行建设的施工过程当中出现失误导致工程的经济效益受到严重的影响。将椭球面的相关侧边距的值转换到高斯投影面上需要根据侧边距的两个测距点的距离以及它们分别与中央子午线之间的距离，根据改化计算公式进行相应的计算，才能够将椭球面上的侧边距数据转化到高斯投影面当中。

2.4精密导线平差结果

在对目标地点进行精密导线测量的过程当中，首先可以通过观测的方法对相应地点的外业观测质量状况有一个比较初步的把握，然后根据所得的外业观测结果按照相应的城市轨道交通工程测量标准进行一个初步的比对，接下来通过一个在实际精密导线测量的案例进行简单的分析，下表是我国某城市在进行城市轨道交通系统建设过程当中所进行精密导线测量所得到的精密导线平差结果。

根据图表当中的相关数据可以得出在最弱点的中位误差已经达到了32毫米，而在平均点的中位误差只有24.7毫米。从这些数据当中可以看出在进行该城市的城市轨道交通建设的过程当中所进行的精密导线测量的精度没有达到我国相关城市轨道交通建设工程测量所规定的精度要求，需要对精密导线测量的精度精细型进一步的提高，以便能够更好地实现精密导线测量工作在城市轨道交通建设当中的实际应用。

3精密导线侧距边归化的应用

3.1高程归化的应用

在进行精密导线测量过程当中需要对测距边归化在城市轨道交通建设进行充分的实际应用，首先主要先讲解高程归化在城市轨道交通建设过程当中的实际应用。本文将主要以青岛的地铁建设项目为实际案例对高程归化在城市轨道交通建设当中的实际应用进行分析和阐述。根据在对青岛轻轨的城市轨道交通建设过程当中所进行的精密导线测量过程当中所测得的相关数据，然后再利用侧边距高程归化的相关计算公式进行相关的计算可以得到在进行精密导线测量过程当中所测得的各项数据经过高程归化过后所得到的侧边距数值，相关的数据计算结果如下表所示：

根据图表当中所展示的结果可以看出，精密导线侧边距数据在经过高程归化计算过后所得到的在高程投影面上的边长数值都得到了明显的缩小，不仅如此，进行高程归化的归化值的大小基本上都和精密导线测量的测距点的高程差以及距离成正比例的关系。而且从高程归化计算表当中还可以看出精密导线测量的地面侧边距的值在经过高程归化过后的最大归化值已经达到了四点一毫米。经过以上对于高程归化应用的实际案例分析可以得出在进行精密导线测量的过程当中，在低精密导线测量值进行平差计算之前一定要先对精密导线测量所测得的数据进行高程归化计算，这样才能够进一步地有效提高精密导线测量的精度。

3.2测距边长高斯投影面改化应用

在进行城市轨道交通的建设施工过程当中，所有进行精密导线测量过后得到的数据最后都需要转化到高斯平面坐标系统当中进行最终的处理，所以在进行精密导线测量过程当中在椭球面上的测量数据还需要通过高斯投影改化公式进行计算转化到高斯平面坐标系统当中。根据高斯投影改化计算公式，在进行计算的过程当中，图表当中的横坐标值指的是在进行精密导线测量过程当中两个测距点与中央子午線之间的距离，在进行测量的过程当中国由于开始所测量的数据采用的是独立城市的坐标系，在进行计算的过程当中需要将独立的城市坐标系转化为80坐标系统下对策坐标值，以便能够将所有的坐标值进行一个统一，方便把握进行改化计算的准确性。根据高斯投影面计算表可以得出在精密导线测量的两个测距点到中央子午线之间的距离都是小于15千米的，所以进行高斯投影面改化的数值波动变化很小。

3.3计算结果分析

根据以上的计算结果数据可以分析得出，在进行城市轨道交通建设精密导线测量的过程当中，对于所测量的数据需要根据相应的要求进行改正。根据相关的数据比对分析经过改正过后的测距边长的中位误差的精度得到很明显的提升，进而使得精密导线测量的全长闭合度的误差精度也得到了不小的提升。

精密导线测量的数据在经过改正过后的精度得到了大幅度的提高，从中也说明了精密导线测量测距边长改正对于精密导线测量过程当中的重要作用。因此，需要进一步加强对于精密导线测量测距边长改正在城市轨道交通建设当中的实际应用。

结束语

随着我国社会主义的不断建设与发展，我国的城市化建设将会得到不断的发展和进步，所以在未来对于城市轨道交通项目的建设还会呈现几何式增长趋势。因此，为更好地促进我国城市轨道交通的建设与发展，应当进一步加强精密导线测量在城市轨道交通建设当中的实际应用，将我国城市轨道交通建设事业推向新高度。

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