高速铁路测量中高斯平面坐标与斜轴墨卡托平面坐标的转换

在高速铁路测量中,要求在建立平面坐标系时应满足投影的长度变形不超过10 mm/km。对于大致呈东西走向的线路来说,建立高斯平面坐标系时,为了控制长度投影变形,就要分多个投影带进行投影,这样就产生了多个高斯平面坐标系。墨卡托投影,既可以满足长度变形值要求,又可以有效解决因分带过多而带来的坐标系不统一问题。研究了高斯平面坐标向斜轴墨卡托平面坐标的转换模型,并且结合某条高速铁路测量数据进行了计算、分析和实际应用,表明本文研究的方法是正确的。     

高铁线路相邻投影带的角度畸变

在经典高斯投影理论的基础上,推导了长大直线边在相邻投影带的坐标方位角、线路转向角角度畸变的公式,从原理上解释了角度畸变的数学机理。其次,根据角度畸变的数学机理,设计跨越高斯投影带的带宽。最后,提出了消除减小跨带直线角度畸变的几条设计对策。本文为高速铁路的工程独立坐标系设计提供了新方法,也为高速铁路测量规范修订提供参考依据。     

利用方向自适应投影统一运营铁路坐标系

为满足TB 10601-2009《高速铁路工程测量规范》中控制网设计时边长投影变形值的要求,设计院通常把1条几百公里的高速铁路划分为多个几十公里的工程投影独立坐标系.相邻坐标系之间的搭接段线路设计中线,可采用前、后投影带坐标系的设计参数来推算,由于投影变形导致相邻坐标系推算出的线路设计中线存在横向偏差,轨道精调时若处理...     

斜轴墨卡托投影模型及其应用分析

高速铁路测量采用高斯投影独立坐标系,其每个投影带可控制范围太小,当线路东西跨度较大时,建立工程独立坐标系所要进行的坐标转换繁琐且长度变形难以控制,因此引入斜轴墨卡托投影。目前对于斜轴墨卡托投影的研究一般是通过建立极坐标系来计算投影圆球的经纬度,介绍另外一种斜轴墨卡托投影模型,其数学公式严谨,并能较好地控制高差投影差的影响。     

高速铁路坐标系搭接与线路设计

研究目的:在部分高速铁路工程独立坐标系搭接区域,由于坐标系设计及线路设计不当产生了线路中线无法平顺衔接的问题。本文通过比较分析,提出了产生原因及解决方案,对高速铁路坐标系设计及线路设计具有一定的指导意义。研究结论:通过对坐标系搭接区域出现问题的分析,得出如下结论:在坐标系设计时,应控制相邻两个坐标系投影变形之差;在线路设计时,应正确选用坐标系换带后控制点;在坐标转换时,相同的控制点在不同坐标系下应使用坐标换带方法转换。     

客运专线施工坐标系设计方案的研究

研究目的:为了实现高速度、高舒适度、高安全性的目标,客运专线对影响铁路平顺性的轨道几何尺寸和 定位精度,提出了较高的标准要求。客运专线施工坐标系,作为铁路线路勘测、设计、施工、运营和养护维修的测 量定位基准系统,其设计方案是否合理,投影变形是否能够得到有效控制,将对铁路工程建设质鼍产生直接影 响。传统的Ⅰ级铁路直接采用国家统一3°带坐标系,作为铁路线路施工坐标系的方案,已经不适应客运专线建 设标准的要求。本文研究的目的是设计并合理选定客运专线施工坐标系方案,有效控制投影变形对工程的影 响,以保证工程建设顺利实施和工程质量。 研究方法:本文通过对投影变形的基本原理、主要特征以及满足客运专线2．5 cm／km投影变形要求的区域 变化趋势分析,研讨了以铁路线路变坡点的国家统-3°带坐标和路肩设计高程为基本参数,设计客运专线施工 坐标系的方法。 研究结果:研究得出了在铁路线路ym-Hm断面趋势不同的条件下,客运专线线路施工坐标直接采用国家统 -3°带高斯正形投影平面直角坐标系,或设计采用抵偿投影面的3°带高斯正形投影平面直角坐标系、任意带 高斯正形投影平面直角坐标系、具有抵偿高程面的任意带高斯正形投影平面直角坐标系四种设计方案。 研究结论:研究得出的客运专线线路施工坐标系方案,达到了有效控制了投影变形对客运专线工程影响的 目的。     

高速铁路测量建立独立坐标系的数学模型

研究目的：在高速铁路线路测量中,由于线路长,常常跨越多个投影带,在统一坐标系中投影变形大,不能满足高速铁路测量精度的要求.针对这一问题,必须采取有效的约束条件和措施,使得长度变形小于1/40 000,从而满足铁路测量精度要求. 研究方法：本文从解决铁路测量坐标系中存在的长度变形出发,首先分析了高斯投影长度变形,然后提出了建立分段独立坐标系的方法,使其投影长度变形不大于1/40 000. 研究结果：文中给出了高速铁路测量建立独立坐标系的4种数学模型,有效的解决了在投影过程中长度变形问题. 研究结论：利用模型可以很好的解决投影变形对工程建设的影响,容易满足高速铁路测量精度要求,方便了工程施工测量,对高速铁路的建设有很好的实用性.若在铁路测量中应用,可极大地提高勘测精度,有着广阔的应用前景.     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的:在高海拔地区的铁路控制测量中,控制网的边长将产生较大的长度投影变形,在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网,其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求,这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响.因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响,建立适合高海拔地区的铁路施工控制网,已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容.研究结论:在高海拔地区铁路施工控制测量中,长度变形主要是以高程归算变形为主,所以选择"抵偿高程面"作为投影面,按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择.该方法换算简便,而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近,有利于测区内外之间的联系.如果线路东西向跨度比较大,而且测区中心离中央子午线比较远时,应该考虑"选择任意投影带"或其它方法.     

高海拔地区铁路施工控制网的建立

研究目的：在高海拔地区的铁路控制测量中，控制网的边长将产生较大的长度投影变形，在这个区域如果采用国家坐标系建立控制网，其长度变形不能满足铁路施工控制网精度要求，这会对线路施工放样及隧道贯通测量等工作造成比较大的影响。因此合理评价及处理长度投影变形对坐标成果的影响，建立适合高海拔地区的铁路施工控制网，已成为这个区域工程控制测量的一项重要内容。研究结论：在高海拔地区铁路施工控制测量中，长度变形主要是以高程归算变形为主，所以选择“抵偿高程面”作为投影面，按正形投影3°带建立独立坐标系应该是最佳选择。该方法换算简便，而且换系后的新坐标与原国家统一坐标系的坐标十分接近，有利于测区内外之间的联系。如果线路东西向跨度比较大，而且测区中心离中央子午线比较远时，应该考虑“选择任意投影带”或其它方法。     

兰勃特投影在铁路工程独立坐标系设计中的应用

文章探讨了铁路工程独立坐标系选择设计的问题,以委内瑞拉北部平原铁路为例,介绍了兰勃特投影在铁路工程测量平面坐标系设计中的应用.为铁路工程测量选取既能满足投影长度变形要求,又尽可能减少投影分带数量的工程独立坐标系提供了一种新的思路和解决方法.