《似大地水准面精化成果在漳州市大比例尺地形图控制测量中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《似大地水准面精化成果在漳州市大比例尺地形图控制测量中的应用（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、(漳州市测绘设计研究院 ,福建 漳州363000)Applica tion of the Prec ision Qua si - geo id D eterm in ing Result in large sca le topograph ic maps con trol survey of ZhangZhouZheng J in shu i摘 要 :简要介绍似大地水准面精化成果的确定方法以及该成果在漳州市大比例尺地形图控制测量实践中的应用情况 。关键词 :似大地水准面 大地高 ;正常高 ;高程异常 ;水准测量1 前言目前 ,在地形测图和工程测量中都应用水准高程 , 而恰恰在 GPS空间定位测
2、量和 R TK动态测量中 ,给出 的是大地高 ,为此只有在进行大地水准面精化后 ,求出 该处的高程异常 ,才能将大地高程转化成水准高程 。众所周知 ,传统的水准测量具有劳动强度大 、工作 效率低的缺陷 ,随着 GPS快速定位技术和动态 R TK技 术的推广应用 ,将逐渐取代低等级水准测量 ,如航测像 片高程联测 、工程竣工测绘的地面标高 、地下管线测量 中的管线标高 。因此 ,大地水准面精化在大地测量基准建设 、普通 地形测绘 、地下管线跟踪测绘中 ,有着极其重要的作用 和明显的社会效益 。的 GPS点上联测了三等水准 , 网点布设均匀 , 结构合理 。在 GPS 网 数 据 处 理 中 ,
3、采 用 美 国 麻 省 理 工 学 院 (M IT)的 GAM IT / GLOB K软件 , 从而获得了高精度结 果 ;其中 GPS控制网相邻基线点水平分量 、垂直分量 测定 精 度 均 优 于 2 cm , GPS 全 面 网 高 程 精 度 优 于3 cm ,为建立“数字漳州 ”地理空间框架奠定了高精 度的空间定位基础 。似大地水准面成果的确定是利用漳州市及其周边 地区的加密重力点成果 、30 30 分辨率数字高程模型 、360 阶 次 的 国 内 外 先 进 的 重 力 场 模 型 ( EGM 96、WDM 94 )以及区域内的 C 级 GPS成果和水准成果 ,采用重力法 ( Stok
4、e s, Mo loden sky原理 )及移去 恢复技术 完成该地区分辨率为 ( B ) 215 215 ( L ) 精度优 于 210 cm的似大地水准面成果 , 该成果控制范围为 北纬 24 20 24 40 ,东经 117 30 118 00 。大地水准面精化的最终成果提供一个区域范围内 的高程异常改正插值软件 。无论在 GPS 静态测量还 是 GPS动态测量过程中获取的大地高 ,并从高程异常改正插值软件中获得该点的高程异常 ,便可以求得正 常高 (水准高 ) 。利用漳州市高精度的大地水准面的精化成果 ,可2 漳州市似大地水准面精化成果介绍建立高精度三维大地测量基准不但是基础测绘完 善
5、的需要 ,也是现代测绘技术发展的必然结果 。漳州 市高精度三维大地测量基准的研究与建立项目 ,是以 现代大地测量技术为基础 ,建立与国家空间数据基准 框架相一致的漳州市大地测量基础三维坐标框架 。漳州市高精度 GPS控制 网由 34 个 点组 成 , 其中 有 6 个点重合原三等 GPS点 , 4 个点重合原四等 GPS 点 , 1个点重合一等水准点 。 GPS网观测采用基于连 续运行基准站的观测模式 ,并尽量构成同步环 (同步观 测 50 %以上 ) ;使用双频 GPS接收机观测 。并在 80 %以解决 利用 GPS 技术 测定 该 地 区 1 500、1 1 000、1 2 000等比例尺
6、地形图中像控点的高程测定与一般工程测绘项目中高程测定问题 ,真正实现利用 GPS技 术在测得高精度的平面坐标的同时 ,并获得该点的正3 收稿日期 : 2006 03 18作者简介 :郑金水 ( 1969 )男 ,高级工程师 ,主要从事城市测绘技术管理及地理信息系统的研究工作 。作 ,充分发挥 GPS测量精度高 、快速 、灵活的特点与优势 ,扩大应用范 围 , 加快 漳州 市 基本 比例 尺 地图 测制 (更新 )周期与构建“数字漳州 ”地理空间基础框架的 步伐 ,使其具有良好的社会和经济效益 。到测站中心标志面的高度 ) 2 次 , 2 次量取天线高互差不得大于 3 mm ,取平均值作为最后结
7、果 , 记录在记录 表上 (即使天线高输入到仪器中 ,也要统一用笔记录到记录表上 ,以确保获得准确的大地高 ) 。GPS网的成果均以漳州市高精度 C 级 GPS网成 果为起算 ,大地坐标以 W GS - 84 为参考椭球面 ,转换后的正常高为 1985 国家高程基准 。 GPS网同步观测时段长度均大于 45 m in, 卫星高度角 15 , 有效观测 卫星数 4 ,数据采样率 15 ,几何图形强度因子 PDO P6。 所有像控点 、图根点的高程均采用测区高精度似大地水准面成果内插方法测定 ,即利用似大地水准面 插值软件自动提取所需要的 GPS点的大地坐标 (大地 经 、纬度与大地高 ) , 然
8、后根据 Shep a rd 插值法获得该GPS点的大地水准面差距值 (高程异常 ) ,用大地高减 去高程异常便可获得该点的水准高程 (正常高 ) 。( 2 )直接水准测量为了检测似大地水准面的精度 ,横贯测区的中央 布设了一条四等水准路线的双结点网 ,点位重合预先 埋设的图根点 ,共有结点 20余个 。施测规格按等外水准测量的要求进行作业 ,提供图根点的高程结果 。3 最终似大地水准面精度可靠性分析内符合精度 : 用 25 个 GPS /水准点成果同最终确 定的似大地水准面的残差值作检验 。检验结果残差的 最大值为 317 cm (点号 CZ12 ) ,平均差值为 115 cm ,中 误差为
9、117 cm。外符合精度 :采用空点法进行外部检核 。 采用空点法完成对最终似大地水准面外符合精度的检验 。该方法为 :每次空出一个 ,用其余的点和重力 (似 )大地水准面所确定的纠正后的似大地水准面来 推估所空出一个点的正常高 (推估值 ) 。由于推估值与直接水准测得的正常高完全独立 ,用其差值可衡量 外符合精度 。该检验方法同实际的外业检测相比 ,明 显具有成本低 、节省时间 、检验结果客观实际等优点 。 从检验结果可以看出 ,外检验不符值的最大值为412 cm (点号为 CZ12 ) ,平均差值为 117 cm ,中误差为119 cm。从内 、外检验的精度指标明显可以看出 ,最终似大 地
10、 水 准 面 的 内 符 合 精 度 与 外 符 合 精 度 均 优 于210 cm ,最终大地水准面的精度完全达到项目设计 要求 (中误差为 310 cm ) 。412精度统计直接水准高程与 GPS插值高程比较表表 2项目平差后误差精度允许误差精度40 ppm (城市一级 )1 /20000 (城市一级 )0. 041 (城市一级 )5 cm (城市一级 )5 cm或 10 cm( 1 /10 基本等高距 )基线比例误差系数基线最弱边相对中误差 基线平均边长中误差 Rm s 点位中误差 插值高程结果与直接水准高程结果较差最大值 12 ppm1 /250004 似大地水准面精化成果在生产实践中
11、的应用从 2004 年 6月起 ,漳州市测绘院先后启动了该地 区 1 500、1 2 000比 例 尺 的 基 础 测 绘 工 作 , 其 中1 500比例尺测绘面积约 70 km2 , 1 2 000比例尺测 绘面积约 300 km2 ,先后共布设像控点 811 个 , 图根点1327个 。411 作业方案( 1 ) GPS测量所有像控点 、图根点均采用 GPS静态定位技术进 行施测 ,每个 GPS网 ( 30 km2 )联测的已知起算点不得少于 3个 。采用 2台 GPS接收机安置在已知等级点上连续观测作为基准站 ,其余 GPS接收机作为流动站 安置在像控点或图根埋石点进行观测 ,像控点或
12、图根 埋石点离基准站的距离应小于 5 km。基准站上要严格 对中 ,并正确量取天线高 2次 。天线应整平 ,基座上的 圆气泡应居中 ,对中误差应小于 3 mm。每时段作业员0. 0150. 70 cm最大值 4. 3 cm通过表 2 的 各 项 精 度 统 计 可 以 看 出 , 利 用 C 级GPS成果以及似大地水准面精化成果在精度上完全可 以满足城市大面积的大比例尺控制测量要求 。5使用似大地水准面精化成果的优越性( 1 )测量成果精度可靠经过生产实践可以验证 ,在成果的精度上完全可以满足像控点 、图根点所要求的精度 。( 2 )作业效率高 经过似大地水准面插值获得正常高的方法完全可以代替
13、低等级 (四等以下 )的水准测量工作 ,从而可以(下转第 31页 )转换与标准化检查方法 ,生成符合建库标准的入库数据 ,保证入库数据的完整性 、规范性与一致性 ,满足数 据批量入库的要求 。( 2 )数据库建设 : 设计省级土地利用数据库结构 模型 ,满足数据存储 、检索 、维护 、更新及数据服务的需 求 。在数据整合的基础上 ,建立覆盖全省的省级土地 利用数据库 ,建立覆盖全省的卫星影像数据库 。建立 全省的土地利用变化图斑库 。( 3 )数据库管理系统的开发 : 基于 G IS技术 、数据 库技术和网络技术 ,设计开发广东省土地利用数据库 管理系统 ,通过 该系 统 的开 发 , 提供
14、数据 库 的存 储管 理 、数据的接边编辑 、更新维护 、历史数据管理 、查询检 索 、统计分析 、图表制作 、数据分发 、信息发布 、系统维 护 、数据交换接口等功能 ,实现省级土地利用数据库的 日常运行与维护 。( 4 )数据更新机制的建立 : 在省级土地利用数据 库系统的建设成果上 ,建立广东省土地利用数据的数 据更新机制 ,并在实际业务活动中切实执行 ,保持省级 土地利用数据库的现势性和准确性 。( 5 )数据库的应用 : 基于 IN TERN ET技术 ,提供操 作简单快捷 、直观形象 、高效的数据浏览 、查询定位 、历目的实施 ,是落实曾培炎副总理提出的“网上管 、天上看 、地上查
15、 ”的指示 ,用信息化的手段来查处违法用地 ,更好的管理好土地资源 ,保持经济的可持续发展 。参考文献 1 广东省国土资源厅 ,广东省发展计划委员会 . 广东省地图集 . 广州 :广东省地图出版社 , 2003.楚凡 穗 . 广 东 人 均 耕 地 仅 剩 0155 亩 . 广 东 省 国 土 资 源 .2005. 8广东省国土资源厅 . 广东省土地利用信息动态监测系统 建设和应用项目建议书 .陈泽鹏 ,李德仁 ,周一 . 影像融合及土地利用变化的自动发现 . 遥感信息 , 2000 ( 3) .沙志刚 . 遥感在耕地保护中的应用 . 遥感与新世纪 . 北京 :气象出版社 , 1999.张继贤 ,林宗坚 . 区域性遥感土地资源动态监测服务系统 初探 . 空间信息学及其应用 . 武汉 : 武汉测绘科技大学出版社 , 1998.梁宜希 ,陈泽鹏 ,张玉平 . 从影像中提取空间信息在广东 土地管理中的应用 . 广东测绘 , 1998 ( 3 ) .陈泽鹏 . 土地利用动态监测技术在广东省的应用 . 测
