軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法
2023-05-22 20:45:56
專利名稱：軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法
技術領域：
本發明涉及軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法。
背景技術：
CRTS II型無砟軌道系統中，軌道板布設與精確打磨、施工斷面計算、軌道基準網定位測量、板精調數據計算以及軌道板精調成果評估是保證最終軌道板安裝精度的關鍵測量技術。由於CRTS II型板系統是一種新近出現的無砟軌道技術，目前對於軌道板的設計與施工計算工作都完全依賴國外的商業化軟體，如已建成的京津城際與在建的京滬高速等客專都是採用德國博格公司的PVP布板軟體進行計算。公知的軌道基準網測量中採用內外業分別處理的測量方式，通過自行二次開發的分別設計數據採集與數據處理軟體，採集的原始數據與處理的數據結構保持一致。作業時採用數據採集軟體在外業進行數據採集，數據實時存儲成內業計算所需要的格式，數據採集導入到內業軟體進行處理計算，所有的相關數據是內業集中存儲。國外的同類軟體外業測量沒有限差設置實時質量控制功能，外業觀測值合不合格，只有在室內檢查，容易出現返工的現象。
發明內容
本發明的目的是提供一種能對數據進行現場實時採集與處理，有效避免由於內業處理發現不合格而重新返工的軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法。本發明所採用的技術方案是
軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法，其特徵在於該方法由以下步驟實現
A、讀取工程的配置信息、資料庫信息、已知CPIII數據信息和最後自由設站的設站信息完成系統的GRP設計坐標計算；
B、採集全站儀的觀測數據；
C、檢核實時限差，判斷半測回、及各半測回間是否存在超限觀測值，若超限則提示用戶是否需要重測，若用戶選擇不重測，則自動放棄該項限差檢核，並繼續進行後續的觀測，一個測站觀測完成後系統會對含有超限觀測值的原始數據進行處理、剔除無效或超限的觀測值，以獲得高質量、乾淨的原始觀測值；
D、進行數據預處理，結合線路設計數據和觀測中採集的數據進行平差計算，獲取各個 GRP點位的計算結果；
E、分析成果精度，合格則可以進行成果輸出；不合格，則重新進行觀測數據採集；
F、成果輸出。所述的步驟E中，成果精度分析包含有平差參數設置、自由網平差與置平、約束網平差處理、已知點殘差分析、CP III相鄰點位相對精度信息分析和點位坐標精度分析。步驟F中，成果輸出包括誤差橢圓繪製以及控制網網圖輸出、輸出原始觀測數據電子手簿以及輸出坐標成果到Excel。本發明具有以下優點
本發明將軌道基準網的內業數據採集和外業數據處理結合起來，同時同地完成，在數據採集過程中可以對不合格測站進行即時返工，有效保證了外業採集數據的有效性和正確性，避免了內業計算不合格外業再返工而影響工程進度；數據處理算法正確、可靠，系統具有粗差探測與分析功能，不合格的數據將在處理過程中自動進行剔除，能極大地提高成果的正確性和可靠性。
圖1為本發明立體模型生成流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行詳細的說明。本方法通過測量手簿用無線或有線的方式控制全站儀進行數據採集。所有的相關計算、分析都在手簿上直接可以處理，測完之後馬上可以看到處理的結果，現場不需要任何紙質記錄，實現完整的數位化過程。測量完成後，只需將成果拷貝到計算機便可，不需要進行任何數據的後處理分析工作。系統軟體以最大限度的提高外業數據採集效率，減輕測量工作人員的勞動強度，實現內外業一體化處理為目標進行設計。在本測站數據採集完成後即可查看各項偏差是否超限，若有部分GRP點偏差超限，系統可對本測站數據進行篩選與比算，若仍不合格，在現場就可立即進行補測；系統還可在現場對相鄰測站進行平順搭接處理，對不合格測站可立即進行返工，有效保證了外業採集數據的有效性和正確性，避免了內業計算不合格外業再返工而影響工程進度。另外，內業數據處理系統可與外業實現無縫連接與一體化處理，數據處理算法正確、可靠，系統具有粗差探測與分析功能，不合格的數據將在處理過程中自動進行剔除，不合格的GRP點也不允許納入資料庫進行後續搭接處理與導出到文件進行施工放樣，極大地提高了成果的正確性和可靠性。本發明通過以下步驟實現
A、GRP設計坐標計算，系統的運行必須要有CPIII控制點數據，該步驟將進行設計坐標的計算，獲取計算必備的已知數據信息。實際操作中為建立或打開工程，讀取工程的配置信息、資料庫信息、已知CP III數據信息、最後自由設站的設站信息並進行必要的數據計算；
B、觀測數據採集，與其他系統的觀測採集過程類似，程序控制全站儀進行數據採集過
程；
C、實時限差檢核，限差設置的作用是對測站外業採集的原始數據在現場進行實時質量檢核，判斷半測回、及各半測回間是否存在超限觀測值，若超限則提示用戶是否需要重測， 若用戶選擇不重測，則程序會自動放過該項限差檢核，並繼續進行後續的觀測，一個測站觀測完成後系統會對含有超限觀測值的原始數據進行處理、剔除無效或超限的觀測值，以獲得高質量、乾淨的原始觀測值；
D、數據預處理，結合線路設計數據和觀測中採集的數據進行平差計算，獲取各個GRP 點位的計算結果；
E、成果精度分析，包括平差參數設置、自由網平差與置平、約束網平差處理、已知點殘差分析、CP III相鄰點位相對精度信息分析、點位坐標精度分析等，若成果精度分析結果為合格則可以進行成果輸出，若不合格，則應當重新進行觀測數據採集；
F、成果輸出，包括誤差橢圓繪製以及控制網網圖輸出、輸出原始觀測數據電子手簿以及輸出坐標成果到Excel等功能。
權利要求
1.軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法，其特徵在於該方法由以下步驟實現A、讀取工程的配置信息、資料庫信息、已知CPIII數據信息和最後自由設站的設站信息完成系統的GRP設計坐標計算；B、採集全站儀的觀測數據；C、檢核實時限差，判斷半測回、及各半測回間是否存在超限觀測值，若超限則提示用戶是否需要重測，若用戶選擇不重測，則自動放棄該項限差檢核，並繼續進行後續的觀測，一個測站觀測完成後系統會對含有超限觀測值的原始數據進行處理、剔除無效或超限的觀測值，以獲得高質量、乾淨的原始觀測值；D、進行數據預處理，結合線路設計數據和觀測中採集的數據進行平差計算，獲取各個 GRP點位的計算結果；E、分析成果精度，合格則可以進行成果輸出；不合格，則重新進行觀測數據採集；F、成果輸出。
2.根據權利要求1所述的軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法， 其特徵在於所述的步驟E中，成果精度分析包含有平差參數設置、自由網平差與置平、約束網平差處理、已知點殘差分析、CP III相鄰點位相對精度信息分析和點位坐標精度分析。
3.根據權利要求2所述的軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法， 其特徵在於所述的步驟F中，成果輸出包括誤差橢圓繪製以及控制網網圖輸出、輸出原始觀測數據電子手簿以及輸出坐標成果到Excel。
全文摘要
本發明涉及軌道基準網數據採集與數據處理外業實時一體化測量方法。公知的軌道基準網測量中採用內外業分別處理的測量方式，作業時採用數據採集軟體在外業進行數據採集，數據實時存儲成內業計算所需要的格式，數據採集導入到內業軟體進行處理計算，外業觀測值僅在室內檢查，容易出現返工的現象。本發明將軌道基準網的內業數據採集和外業數據處理結合起來，同時同地完成，在數據採集過程中可以對不合格測站進行即時返工，有效保證了外業採集數據的有效性和正確性，避免了內業計算不合格外業再返工而影響工程進度；數據處理算法正確、可靠，系統具有粗差探測與分析功能，不合格的數據將在處理過程中自動進行剔除，能極大地提高成果的正確性和可靠性。
文檔編號E01B35/00GK102168396SQ20111006556
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月18日 優先權日2011年3月18日
發明者任曉春, 張齊勇, 羅文彬 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司