[发明专利]高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持方法

说明书

本发明涉及高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持方法，基于铁路线路的各个CORS站，在线路附近涉及的活动断层和断裂的附近增加连续监测站和流动观测站，通过长时间连续观测，获取高精度GNSS坐标时间序列，来提取铁路沿线区域地壳运动场模型，实现对铁路精密测量控制网的动态更新维护。本发明实现了高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持。利用CORS测站的长时间观测数据获取高精度GNSS坐标时间序列，来提取铁路沿线区域地壳运动场模型，实现了对铁路精密测量控制网的动态更新维护。

技术领域

本发明涉及铁路工程精密测量技术领域，具体涉及一种高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持方法。

背景技术

川藏铁路昌都至林芝段位于西藏地区东南部，该区位于青藏高原东部、印度板块与欧亚板块碰撞缝合带附近，横贯三江褶皱及数个一级边界断裂。地层岩性复杂多变，地质构造复杂、深大断裂发育，新构造运动活跃、地震频繁强烈。川藏铁路建设工期长，沿线平面、高程控制基准不稳定，将严重影响工程建设的顺利实施，如何在建设乃至运营期保持测量控制基准的可靠性，是川藏铁路工程测量要解决的首要问题。因此，有必要对川藏铁路精密测量控制网进行动态监控，尤其是基准控制网必须连续观测且动态维持，确保川藏铁路测量控制基准的现实性及可靠性。

建设一个川藏铁路连续运行的卫星定位服务网络非常有必要，该连续运行基准站网络可以单天解的时间分辨率确定基准发生的位移，并为川藏铁路全生命周期提供精确的高时空分辨率位移场、速度场信息，形成高时空分辨率的动态时空基准，基于该时空基准，进行各级控制网测量、形变监测、大气监测、实时位置服务等，保障川藏铁路在勘察设计、施工建设、运营维护过程中提供多维度的信息服务。在网络覆盖范围内，可进行毫米级、厘米级、分米级、米级的准实时、实时的快速定位、事后定位或导航定位。由这些基准站成的北斗/GNSS网可以实现系统的数据共享、具有全天候、全自动、实时导航定位功能。可满足覆盖区域内各种地面、空中和水上交通工具的导航、调度和安全监控等功能，还可以服务于变形监测及中短期气象监测和预报等。

发明内容

本发明的目的是提供一种高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持方法，结合站点运动模型和站点网络分布，建立区域的速度场和位移场模型，实现精密空间基准维护。

本发明所采用的技术方案为：

高海拔大高差广区域铁路高精度空间基准维持方法，其特征在于：

基于铁路线路的各个CORS站，在线路附近涉及的活动断层和断裂的附近增加连续监测站和流动观测站，通过长时间连续观测，获取高精度GNSS坐标时间序列，来提取铁路沿线区域地壳运动场模型，实现对铁路精密测量控制网的动态更新维护。

所述方法包括以下步骤：

步骤一：布设方案：

布设CORS站点、连续监测站、流动观测站，观测点能表征铁路沿线的活动断层和断裂运动特征；

步骤二：观测方法：

CORS站点和连续监测站实时采集GNSS观测数据，1秒采样率；流动站是定期人工观测，一个点观测24小时，连续观测4天，采样率1秒；

步骤三：数据处理分析：

采用高精度GNSS数据处理软件GAMIT进行基线解算获取各站点GNSS坐标时间序列信息；

步骤四：时间序列分析：

利用获得的GNSS高精度坐标时间序列，建立CORS站点稳定性分析模型。具体来说，做时间序列时变特征分析，将CORS测站坐标建模为关于时间的函数，包含短周期项、半长周期项、长周期项；

步骤五：精测网基准维护：

利用建立的站点稳定性分析模型得到不同时刻CORS站坐标信息，将CORS站坐标作为基准点来联测铁路控制网CP0，实现CP0成果的动态更新维护；接着将动态更新后的CP0成果作为高等级控制点来复测更新低等级控制点CPⅠ 、CPⅡ。