铁路工程卫星定位与遥感测绘技术规程.docx
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1、Q/CR中国铁路总公司企业标准Q/CRXXXX-XXXX铁路工程卫星定位与遥感测绘技术规程SatellitepositioningandremotesensingTechnicalspecificationforrailwayengineering(征求意见稿)(2016年4月)2016一XX发布2016一一XX实施中国铁路总公司发布1总贝!l1.0l为统一铁路工程卫星定位测量、摄影测量、激光雷达测量等方法的技术要求,实现铁路工程测量方法的标准化,流程化,保证测绘成果满足铁路工程建设需要,制定本规程。1.0.2本规程适用于采用卫星定位测量、摄影测量、激光雷达测量等方法进行的铁路工程测量工作,其
2、中摄影测量与激光雷达测量方法同属于遥感测绘领域。1.0.3铁路工程卫星定位与遥感测绘平面坐标系统可采用国家坐标系统或铁路工程独立坐标系统,并宜于铁路工程建设坐标系统一致,采用工程独立坐标系统时宜与国家坐标系统联测。1.0.4铁路工程卫星定位与遥感测绘高程系统应采用1985国家高程基准;有困难时可采用其它系统或独立高程系统,但全测区应采用统一的高程系统。1.0.5铁路工程卫星定位与遥感测绘工作中所使用的测绘仪器、设备及工具应定期进行检校和鉴定,并做好日常的保养和维护工作,保证仪器设备工作状态正常。1.0.6铁路工程卫星定位与遥感测绘过程中产生的各种测量记录、计算成果和图表,应书写清楚、签署完善,
3、并应复核和检算,未经复核和检算的资料严禁使用。各种测量原始记录(包括电子记录)、计算成果和图表应妥善保存。1.0.7铁路工程卫星定位与遥感测绘工作中应贯彻安全生产方针,并结合铁路各种测量方法工作特点和具体情况,制定安全措施,确保安全生产。1.0.8铁路工程卫星定位与遥感测绘必须严格按照国家、行业等有关保密规定,做好保密工作1.0.9铁路工程卫星定位与遥感测绘应积极采用新技术、新工艺、新设备。测量工作中采用本规程未涉及的新技术时,应符合国家及中国铁路总公司相关规定并经主管部门审定。1.0.10铁路工程卫星定位与遥感测绘除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2术语和符号2.1 铁
4、路工程卫星定位测量2.1.1 基线baseline由同步观测的载波相位数据计算的两测量点间的向量。2.1.2 观测时段ObSerVationsession测站上开始接收卫星信号到停止接收,连续观测的时间间隔称为观测时段,简称时段。2.1.3同步观测simultaneousobservation两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测。2.1.4同步观测环simultaneousobservationloop三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。2.1.5独立基线independentbaseline由独立观测时段所确定的基线称为独立基线。任意m台接收机同步观测时,只有m
5、1条基线为独立基线。2.1.6独立观测环independentobservationloop由非同步观测获得的独立基线向量构成的闭合环,简称独立观测环。2.1.7自由基线freebaseline不属于任何非同步图形闭合条件的基线。2.1. 8广播星历broadcastephemeris卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数的电文信号。1.1.2 1.9精密星历preciseephemeris利用全球或区域导航卫星跟踪站网确定的导航卫星精密轨道信息。2.1.10 边连式baselineconnectedmethod相邻两个同步图形之间有一条公共边相连。2.1.11 网连式networ
6、kconnectedmethod相邻两个同步图形之间有两个以上公共点相连。2.1.12 天线高antennaheight观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。1.1.1 1.13数据剔除率percentageofdatarejection同一时段中,删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值。2.1.14 无约束平差no11-constrainedadjustment在一个控制网中,不引入外部基准,或虽引入外部基准,但并不产生控制网非观测误差引起的变形和改正的平差方法。2.1.15 约束平差constrainedadjustment在一个控制网中,引入外部基准,使控制网与外部基准强制吻
7、合。2.1.16 施工坐标系constructioncoordinatesystem供工程建筑物施工放样用的一种平面直角坐标系,其中一个坐标轴与建筑物主轴线一致或平行,原点的坐标值可为假定值。2.1.17 1.17工程平均高程面engineeringmeanheight-level工程平均高程面是一个假想的平面,其高程等于工程的平均正常高程。常作为施工坐标系的基准面。2.1.18 工程独立坐标系independentcoordinatesystemforengineeringsurvey采用与1954年北京坐标系/1980年西安坐标系/2000国家大地坐标系/世界大地坐标系1984(WGS-8
8、4)的参考椭球面平行、与铁路工程平均高程面相切的椭球面为投影面的高斯正形投影任意带平面直角坐标系统。2.1.19 实时动态定位(RTK)realtimekinematicRTK是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,能够实时地提供测点在指定坐标系中的三维定位结果。2.1.20 参考站referencestation在一定的观测时间内,一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上,一直保持跟踪观测卫星,其余接收机在距这些测站的一定范围内流动设站作业,这些固定测站就称为参考站。2.1. 21流动站rovingstation在距参考站一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。2.1.22数据链datal
9、inkmessages数据链是在参考站通过无线电台实时地发送参考站的WGS-84坐标、载波相位观测值、卫星跟踪状态及接收机工作状态的无线电信号。2. 1.23初始化initialization初始化是指开始RTK测量前,在流动站上通过短时间的观测,准确地测定载波相位的整周模糊度的过程。2.1. 24静态定位测量staticpositioning通过在多个测站上进行若干时段同步观测,确定测站之间相对位置的定位测量。2.1.25快速静态定位测量rapidstaticpositioning利用快速整周模糊度解算法原理所进行的静态定位测量。2.1.26观测单元ObSerVationunit快速静态定位
10、测量时,参考站从开始接收卫星信号至停止连续观测的时间段。2.1.27世界大地坐标系1984(WGS84)WorldGeodeticSystem1984由美国国防部在WGS72相应的精密星历NSWC-9Z-2基础上,采用1980大地参考数和BIH1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。2.1.28国际地球参考框架ITRFYYInternationalTerrestrialReferenceFrame由国际地球自转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准,以IERSYY天文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心(地球)坐标系。2.1.292000国家大地坐标系NationalGeod
11、eticCoordinateSystem20002000年颁布命名的以包括海洋和大气整个地球的质量中心为原点,以2000国家参考椭球为基准面,用以表示地面点位置的参考系。2.1.30框架控制网horizontalcontrolpointsforbasicframenetwork为满足高速铁路平面控制测量起算基准的要求,沿线路每50km左右建立的卫星定位测量控制网,作为全线(段)的平面坐标起算基准。2.1.31连续运行参考站continuouslyoperatingreferencestations一个或若干个固定的、连续运行的卫星定位参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(1.AN/WAN)
12、技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的卫星观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关卫星定位服务项目的系统。2.2铁路工程摄影测量2.2.1常规航空摄影测量filmaerophotogrammetry采用胶片摄影方式的航空摄影测量。2.2.2相对航高relativeflyingheight摄影中心相对于测区平均高程基准面的垂直距离。2.2.3航空摄影比例尺aerialphotographicscale摄影仪焦距与相对航高之比。2.2.4立体像对stereopair相邻摄站所摄取的具有一定重叠影像的一对像片。2.2.5机载GNS
13、S/IMU辅助摄影GNSS/IMUassistedaerialphotograph利用全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem)和惯性测量装置(InertiaImeasurementunit)组合导航技术,在航空摄影的同时直接获取像片的外方位元素的摄影方法。2.2.6摄影基线photographicbaseline相邻两摄站间的距离。2.2.7明显地物点OUtStandingpoint在实地和像片上均能准确辨认的同名地物点。2.2.8航带设计flightstripdesign为保证测绘范围和测绘质量,根据线路走向和航空摄影的相关要素,设计并确定航空摄影的
14、比例尺、范围、摄影焦距等相关的技术工作。2.2.9测段photographicblock铁路工程摄影测量的航带设计中,根据测区范围及形状所布设的航摄分区。2.2.10解析空中三角测量analyticalaerotriangulation利用航摄像片与所摄目标之间的空间几何关系,根据少量像片控制点,采用数学公式,按最小二乘法原理,计算出像片外方位元素和其它待求点的平面位置和高程的摄影测量方法,简称空三。2.2.11加密点passpoint由解析空中三角测量方法测定其空间位置的点。2.2.12数字正射影像图digitalorthophotomap(简称DOM)利用数字高程模型将扫描数字化的(或直接
15、以数字方式获取的)航空像片(或航天影像),经数字微分纠正、数字镶嵌,再根据图幅范围裁切生成的影像数据集。2.2.13数字高程模型digitalelevationmodel(简称DEM)定义在Ky域(或经纬度域)离散点(矩形或三角形)上以高程表达地面起伏形态的数据集。2.2.14数据采集datacollection将空间位置信息和属性信息转换为数字信息的工作。2.2.15图形编辑mapediting借助图形终端,通过人机交互方式将所要编辑的图形进行修改、删除与增补等工作。2.2.16正直摄影normalcasephotograph在摄影基线两端,两摄影机摄影时光轴保持水平,并与摄影基线方向垂直的
16、摄影。2.2.17等偏摄影ParaII影avertedphotograph在摄影基线两端,两摄影机摄影时光轴保持水平,并与摄影基线垂直的方向都同向偏转相同角度的摄影。2.2.18等倾摄影equallytiltedphotograph在摄影基线两端,两摄影机摄影时光轴保持平行,但两摄影机光轴向上或下倾斜相同角度的摄影。2.2.19影像分辨率imageresolution数字影像最小基本单元(或像素)。2.2.20地面分辨率groundsampledistance数字影像最小基本单元所对应的地面距离。2.2.21地面三维模型squaremodel用于表示地面起伏形态的三维模型。依据地面的测量数据或
17、设计资料制作的三维模型,主要表达自然或人工修筑地面区域的空间位置、几何形态及外观效果。2.2.22细节层次levelofdetail针对同一物体建立的细节程度不同的一组模型。不同细节程度的模型具有不同的几何面数和纹理分辨率。2.2.23纹理texture经过正射纠正和统一匀光处理的用于表示物体色调、饱和度、明度等特征的影像。2.2.24纹理分辨率textureresolution纹理表现细节程度的单位,通常用一个像素代表的实际长度来表示。2.2.25航摄漏洞aerialphotographicgap航空摄影时,像片或影像重叠度过小或没有重叠部分。2.2.26航向重叠forwardoverlap
18、本航线内相邻像片上具有同一地区影像的部分,通常以百分比表示。2.2.27旁向重叠sideoverlap相邻航线的相邻像片上具有同一地区影像的部分,通常以百分比表示。2.2.28像片倾斜角tiltangleofphotograph航空摄影时,航空摄影机主光轴与铅垂线的夹角或地面摄影时,摄影机主光轴相对于水平面的夹角。2.2.29航线弯曲度stripdeformation一条摄影航线内各张像片主点至首末两张像片主点连线的最大偏离度。2.2.30无人机unmannedaerialvehicle利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。2.2.31有理多项式系数rationalpolyn
19、omialcoefficients通过有理函数构建物方点与卫星图像像方点的空间几何关系的数学模型的系数,包括有理函数系数和规格化参数。2.3 铁路激光雷达测量2. 3.1激光雷达1.idar发射激光束并接受回波获取目标信息的三维系统。3. 3.2定姿定位系统PositionandOrientationSystem;POS用于确定传感器空间位置参数和姿态参数的系统,一般由GNSS接收机和惯性测量装置(IMU)集成。4. 3.3机载激光雷达Airborne1.idar在航空平台上,集成激光雷达、定姿定位系统(POS).数码相机和控制系统所构成的综合系统。5. 3.4点云PointCloud以离散、
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