区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线及应用
区域似大地水准面精化成果检验方法探讨
区域似大地水准面精化成果检验方法探讨采用GNSS技术可以快速的测定出大地高，并且精准度达到了厘米级。
将GNSS技术应用到大地高的测定中，结合似大地水准面精化模型，可以快速准确的检测出待测点的海拔高度。
随着各省、市似大地水准面精化模型的建设，似大地水准面成果在逐渐的成型。
但是目前我国的似大地水准面技术还缺乏相关的规范或技术，没有统一的计算依据。
本文主要从检验内容和测绘方法探讨区域似大地水准面精化成果检验遇到扥问题，并提出解决措施，提升似大地水准面精化成果的准确性。
标签：似大地水准面；精化成果；检验内容；检验方法引言：高程基准现代化的关键基础设施是精密的似大地水准面数字模型。
现代各省、市都在建设似大地水准面精化模型，传统的地面标石高程基准将会被基于GNSS 测量的数字高程基准所替代，从而改变高程测定的作业模式，保证检测数据的准确性。
区域似大地水准面精化项目在全国被广泛的应用着，已经为我国的经济发展带来了巨大的经济效益。
但是在发展的过程中，缺乏统一的技术规范，对似大地水准面精化成果不能进行准确的进行测定。
一、区域似大地水准面精化检验内容（一）成果正确性检验1）参考基准主要的参考基准内容包括大地坐标系、高程基准的标准性。
2）数学模型数学模型的检验内容主要为似大地水准面的计算数据的准确性、计算流程的科学性、计算过程等功能的完备性。
（二）数学精度的检验内容数学精度检验内容包括模型分辨率检验、模型粗差探測、内符合精度检验和外符合精度检验。
（1）分辨率检验分辨率检测主要分为两种方式，分别为模型的格网分辨率检验、模型的实际分辨率检验。
模型的格网分辨率检验主要是通过对建立的模型进行检测，并检测数据存储的正确性，保证每单位格网数据的准确性。
模型的实际分辨率检验是对地形复杂的区域，按照建立模型的设计分辨率，对其进行计算，将多个相邻格网中心处的重力异常值进行统计、记录，后期对其进行检查和对比。
在地形复杂区域，地形起伏程度与重力异常变化有直接的联系。
区域似大地水准面精化的方法探讨与精度分析
区域似大地水准面精化的方法探讨与精度分析布金伟;左小清【摘要】This paper presents the principle and method of GPS/ leveling fitting the basic theory and the regional quasi bined with concrete examples of regional key comparison, two polynomial curve fitting methods: bilinear interpolation method of triangulation, and weighted average push accuracy estimate method are given to obtain some useful conclusions.The experimental result shows that in the absence of sufficient gravity data, triangulation bilinear interpolation can obtain the ideal accuracy,by which the method of refined quasi geoid height can cover the fourth level.%阐述与GPS/水准高程拟合相关的基本理论及区域似大地水准面精化的原理与方法,并结合区域的具体实例,重点比较二次多项式曲面拟合法、三角剖分双线性内插法、加权平均推估法的精度情况,从中得到结论.实验表明,在没有足够重力数据的支持下,三角剖分双线性内插法获得比较理想的精度,利用该方法精化似大地水准面获得的高程可以代替四等水准.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】6页(P40-45)【关键词】GPS/水准;区域似大地水准面;二次多项式曲面拟合法;三角剖分双线性内插法;加权平均推估法【作者】布金伟;左小清【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093;昆明理工大学国土资源工程学院,云南昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】P228随着全球导航卫星(GNSS)定位技术及连续运行参考站(CORS)的广泛应用，能提供高于10-7相对精度的大地测量数据，但我国使用的高程系统是正常高系统，GNSS 获得的数据高程为大地高。
局部似大地水准面精化技术在地下管线测绘中的应用
局部似大地水准面精化技术在地下管线测绘中的应用摘要：目前似大地水准面的确定方法主要有几何方法（天文水准、卫星测高、GPS水准等）、重力学方法、几何和重力联合方法。
在当前省市级似大地水准面的确定上一般采用几何和重力联合方法（亦称组合法），即以GPS水准确定的高精度但分辨率较低的几何似大地水准面作为控制，将重力学确定的高分辨率但精度较低的重力似大地水准面与之拟合，以达到确定省市级似大地水准面的目的。
基于此，本文探讨了局部似大地水准面精化技术在地下管线测绘中的应用，以供相关人员的参考。
关键词：地下管线测绘；局部大地水准面精化技术1地下管线测绘的重要意义城市的发展，需要不断解决人们日益提高的生活中的各样问题，地下管线的发展，需要以最经济、合理的方式来顺应城市的规划要求，建立现代化可续的管理模式，满足人们日常生活、生产中的需求，保证城市的正常运行，地下管线的系统化管理会影响着施工的质量和进度，因此，需要重视施工的每个环节，从规划到设计，再到管理，都需要完善的准备，确保万无一失，避免对人们的生活造成不必要的损失，从而提升了人们生活的水平和质量。
2局部大地水准面精化的现状及其发展前景近20年来，虽然大地测量边值问题的理论有了很大发展，但仍然是以莫洛金斯基问题为中心展开的，提出了非经典(纯量)莫洛金斯基问题，包括纯量固定和纯量自由边值;边值问题的非线性理论，非线性解和二次逼近理论;测高-重力混合边值;重力梯度边值;超定边值等问题。
但是，这些基础理论成果的大部分都还没有在实用上得到反映，实用上仍然是以克拉鲁普给出的线性化莫洛金斯基问题边值条件为基础，大都采用莫洛金斯基级数零阶项(斯托克斯积分)加一阶项(考虑地形效应的G1项积分)。
包括我国在内的世界上许多的国家，都采用了由该理论导出的似大地水准面，高程异常和正常高高程系统，其中回避了地壳密度的输入以及正高不可测的难题。
似大地水准面无物理意义(有幸的是在海洋上与大地水准面一致)，不能直接用于陆地地学研究，建立大地测量参考系仍然以大地水准面为基础，似大地水准面还要转换为大地水准面。
宁夏似大地水准面精化结果在输电线路航测外控测量中的精度分析与应用
宁夏似大地水准面精化结果在输电线路航测外控测量中的精度分析与应用摘要：本文介绍了宁夏区域GNSS B级网和在似大地水准面建设实践的基础上，利用GNSS 组合法建立宁夏区似大地水准面的方案，研究了其数据处理方法和精度，简述了似大地水准面检核的内容,利用实际的观测资料对区域GNSS B 级网和似大地水准面精化精度的可靠性进行了分析，并在输电线路航测外控工作中，利用精化成果，进行控制网精度分析。
关键词：似大地水准面，控制网，精度分析1.引言大地水准面的精化是一项意义重大的工作，利用似大地水准面精化成果，在航测外业基础测绘中应用已建区域精化似大地水准面模型测量像控点工作，从控制点使用数量、分布和达到的预期精度方面进行了试验。
一般情况下，一个大型的 GNSS 网中使用3个点位可靠的B级点来约束GNSS网平差，并配合精化似大地水准面插值模型取得的控制点坐标和高程，完全能够满足 1∶2000比例尺地形测量精度要求。
为确保 GNSS网点拟合高程的可靠性，可适当用 GNSS 联测国家水准点以检查 GNSS 网点的高程拟合外符合精度。
原有的国家三角点成果，由于测量年代悠久、历史原因和受当时的技术设备条件限制，其可靠程度和精度已不能用来检测和衡量 GNSS网点的平面和高程外符合精度。
使用 B 级点来约束 GNSS 网平差，并配合精化似大地水准面插值模型取得控制点坐标和高程，可以缩短工作周期，减少人员设备投入，降低成本消耗。
2.似大地水准面精化的设计2.1高程系统我国规定采用的高程系统是正常高系统，参考面是似大地水准面，这个面相对参考椭球面的起伏为高程异常，在求取平均空间重力异常时，必须先进行重力归算，即地面点重力异常归算至平滑的归算面上，以减少地形起伏对重力异常的影响。
地面上一点的GNSS 测量得到的是三维地心坐标(XYZ 或BLH)成果，若既进行GNSS 测量，又进行水准联测，那么就可以得到地面点的高程异常，即：ξ= HGNSS- H水准，其中：HGNSS为GNSS 大地高，h水准为正常高，高程异常也就是参考椭球面与大地水准面之间的差距，所谓的大地水准面精化就是计算高程异常。
区域似大地水准面精化在地籍测量中的应用
２ ０～± ０ｃ 使在中小比例尺测图的高程控制作业 中， ３ ｍ， 以 卫星 定位 技 术全 面取 代 传 统 的水 准 测 量 ” 这将 最 大 Ｂ 。
限度地 满 足城市 测绘 工作 和经 济 建设 对 高精 度 空 间定 位
的需要 。
量 中的 重要 性 。
关键 词 ： 区域似 大地水 准面； 精化 ； 地籍测量 中图分 类号 ：２３ ０ Ｐ２ ． 文献标识 码 ： Ｂ 文章编号 ： ７ ５ ６ （０ １ ０ ０ １ ０ １ ２— ８ ７ ２ １ ）２— ２７— ３ ６
Ｔ ｅＡｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｅ ｉｎ ｌ ａｉ－ ｏｄ ｈ ｐｉ ｔ ｆＲ ｇｏ ａ ｃ ｏ Ｑｕ ｓ ・Ｇｅｉ ・
Ｒｅ ｎ ｎ ｎ Ｃａ ａ ｔ ａ ｕ ｖ ｙｎ ｉ ｆ ｉ ｇ ｉ ｄ ｓｒ ｌＳ ｒ ｅ ｉ ｇ
Ｌ ＯＮＧ ｅ ｇ—ｓ ｉ Ｃｈ ｎ ｈ
（ ｎ ｎＰ ｏｉｃ ｌ ｕ ｖｙｎ ｎ ｐ ｉｇＩｓ ｔｔ ， ｎ ｙ ｎ ２ ００， ｈｎ ） Ｈｕ ａ ｒｖｎ ｉ ｒｅｉｇａ ｄＭａ ｐｎ ｎｔｕｅ Ｈｅｇ ａ ｇ４ １０ Ｃ ｉａ ａＳ ｉ
技术 手 段 ， 高 我 国大地 水 准 面确 定 的精 度 ， 到东 部 地 提 达
区 ±５～±１ ｍ、 ０ｃ 中西 部地 区 ±１ ± ０ｃ 西部 山 区 ± ０一 ２ ｍ、
似大地水准面精化在控制测量中的应用探讨
似大地水准面精化在控制测量中的应用探讨摘要：本文简要介绍了似大地水准面的现状和理论知识，结合两个工程实例，对似大地水准面精化在控制测量中的应用进行了探讨，分析了作业方法的影响和误差来源。
得出结论在精度方面已经达到了规范的要求，而且具有速度快，节省外业工作量及低成本等优点。
关键字：似大地水准面、精化、GPS1、绪论近年来，随着科技的不断发展和进步，GPS技术已经普遍的应用在测绘等多个方面的多个环节，利用GPS技术可以达到10-7甚至更高的精度量级，可以方便快捷的获取所测点位的高精度的平面坐标。
但是却一直未能以相应的精度求解点的正常高高程。
其原因是尽管GPS能给出高精度的大地高，却由于没有一个具有相应精度和高分辨率的大地水准面模型，致使在GPS大地高至正常高的转换中精度严重丢失。
为此，目前包括我国在内的国际大地测量学界都在致力于研究区域性高分辨率高精度似大地水准面。
高精度的大地水准面结合GPS定位技术所获得的三维坐标中的大地高分离求解正常高，正在改变着传统的高程测量作业模式，可以节约大量的人力、物力，产生巨大的经济效益，而且具有特别重要的科学意义和社会效益。
2、精化似大地水准面的理论2.1似大地水准面似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面，似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面。
似大地水准面尽管不是水准面，它与大地水准面不完全吻合，但在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合，在大陆上时也几乎重合，在山区有2-4米的差异。
我国的高程基准采用的是正常高系统，正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。
测定正常高，经典的、最精密的方法是几何水准测量。
随着建立和维持大地测量基准的技术手段、工具和理论方法的变化，大地水准面精化成了大地测量、地球物理等科学研究的重要内容之一，同时也是一项重要的基础测绘项目。
确定厘米级的局部似大地水准面是当今大地测量学研究的热点，它将为基础测绘、数字城市建设、交通、水利、电力等多领域提供必要的测绘服务，具有特别重要的科学意义以及巨大的社会效益和经济效益。
CORS站及似大地水准面精化在1-1万航测中的应用
CORS站及似大地水准面精化在1:1万航测中的应用摘要本文主要围绕基于临时连续运行基准站技术和新疆似大地水准面精化技术在1:1万基础测绘方面的推广和使用。
从作业方法、应用效果、性能特点及技术条件分析来印证其在航空摄影像控测量中的优越性能。
关键词临时连续运行基准站；似大地水准面精化；GPS；PPK；航空摄影测量；测量精度0 引言目前遍布全新疆的CORS站建设尚不能满足基础测绘的需要，建设速度尚待加快；已建CORS站的数据获取渠道不畅，无法满足外业测绘生产的需要，需要形成一个数据获取的机制。
其次目前的似大地水准面精化模型仅能用于1：10000基础测绘，部分地区还存在着一定的系统差，大比例尺基础测绘无法使用。
完成了厘米级的似大地水准面精化和CORS站的建设后，新疆的现代测绘基准就建立起来了，为基础测绘带来的变革将是划时代的，基础测绘生产的速度将可以满足自治区经济社会发展的需要。
1 基于临时连续运行基准站技术应用1.1临时基准站布设与选点当测区已有的四等以上三角点、水准点，国家等级GPS控制点的分布及密度不能满足采用单基站GPS RTK测量方法联测像控点平面坐标和高程要求时，应布设临时基准站。
临时基准站的布设，以满足采用单基站GPS PPK测量方法联测像控点平面坐标和高程要求，并符合1：1万基础测绘航空摄影测量外业技术规定要求为原则设计。
临时基准站以基于区域卫星连续运行基准站网的点观测模式以多个同步环为基本组成的网观测模式，其连接形式为边连式。
临时基准站点位应充分利用国家等级三角点、水准点或GPS点。
点位视场内障碍物的高度角不宜超过15°。
点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离应大于200m，点位应远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离应大于50m。
也可利用国家等级三角点、水准点或GPS点标石作为临时基准站。
1.2临时基准站网平面联测基于区域卫星连续运行基准站网的点观测模式联测要求,应使用采用双频GPS接收机，标称精度平面应≤10mm+2×10-6×d，高程应≤20mm+2×10-6×d进行观测。
区域大地水准面精化理论与应用的开题报告
区域大地水准面精化理论与应用的开题报告一、选题背景区域大地水准面精化是地理信息科学中的一个重要研究领域，其研究对象是利用全球定位系统、多普勒卫星定位等技术手段，对大地水准面进行高精度测量和建模，以提高区域性大地水准测量精度和定位精度，确保地理信息系统和地理空间数据的准确性和可靠性。
该研究领域的发展，对于推动我国的地理信息科学事业和地理信息技术的发展具有非常重要的意义。
二、研究目的本论文旨在探讨区域大地水准面精化理论与应用，研究区域大地水准面建模方法、精度控制技术、精化算法等方面的内容，并应用于实际工作中，提高区域性大地水准测量的精度和可靠性，为地理信息系统和地理空间数据的精准定位提供支持。
三、研究内容1. 区域大地水准面的概念和测量方法，大地水准面精化的基本原理和技术路线。
2. 大地水准面建模方法研究，包括根据地球重力场模型进行大地水准面建模、根据GPS精密测高数据进行大地水准面建模等方法。
3. 大地水准面精度控制技术研究，包括大地水准面异常点识别和处理方法、大地水准面精度控制方法等。
4. 大地水准面精化算法研究，包括网格法、大地水准面微调算法等。
5. 实际工作中的应用研究，包括应用于地理信息系统的高精度地图制作，城市规划和建设等方面。
四、研究方法本论文采用文献综述和实证分析相结合的方法，重点研究大地水准面建模方法、精度控制技术和精化算法，运用GIS和GPS等技术手段，开展相应的实证研究，并结合实际工作场景，探究该领域的应用前景。
五、预期结果通过本论文的研究，预计可以深入了解大地水准面的精化理论和技术路线，掌握大地水准面建模、精度控制技术和精化算法等关键技术，在实践中提高大地水准面的精度和可靠性，促进地理信息系统和地理空间数据的准确定位和精准应用，对于我国的地理信息科学事业和地理信息技术的发展具有积极的推动作用。
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区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线及应用
摘要：区域似大地水准面精化方法能为测量工作提供技术支撑，具有科技、经济和社会应用价值。
在实际的测量工作中，利用GPS测量代替一部分的水准测量，使区域似大地水准面的精度及其分辨率提高，推进数字化区域建设进程。
本文就区域似大地水准面精化方法的原理和技术要点进行分析，阐述此方法在测量工作中的应用和实施。
关键词：区域似大地水准面精化方法；测量工作；GPS测量
一、区域似大地水准面精化方法技术原理
大地水准面是假设地球表面由完全静止的海水所包围的曲面。
正高是沿重力方向地面上任意一点到大地水准面的距离，在位差理论中，正高的算法是用沿水准路线的位差比重力平均值。
由于重力平均值无法准确得出，所以较难求解出正高值。
为了解决这个问题，用地面点的正常重力值替换重力平均值，而对于水准路线上的重力使用实测重力值。
高程起算面由于重力值的改变发生变化，此时的测量的大地水准面应为似大地水准面，是经过理论处理的大地水准面。
海洋上的似大地水准面与大地水准面相一致，但根据原理，陆地上的似大地水准面就有所不同。
沿重力方向，地面点与似大地水准面之间的距离为正常高，所以似大地水准面作为正常高的起算面，而这样的高程系统为正常高系统。
正常高系统是我国的法定高程系统。
定义一个参考椭球面作为大地高的起算面，当参考椭球面的设定不同时，所计算出的大地高也不同。
大地水准面差距（N）是参考椭球面到大地水准面的距离，而参考椭球面到似大地水准面的距离为高程异常（ξ）。
所以地面点的大地高（H）等于其正高加上大地水准面差距，或者等于正常高加上高程异常。
已知任意地面点的大地高和高程异常，就可以求出其正常高。
精化似大地水准面的基础就建立在采用GPS定位，测出大地高，精确确定区域内的高程异常，就能转准确得出区域的正常高。
二、区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线
常用来区域似大地水准面精化的方法，就是根据莫洛坚斯基理论，结合重力测量资料、地形数据，利用高阶次的重力场模型以及移去恢复技术，将区域重力似大地水准面计算出来。
于此同时，在GPS点上观测水准高程，利用其构成GPS 水准网，推导出GPS水准似大地水准面。
通过最小二乘法，最后将区域重力似大地水准面和GPS水准似大地水准面拟合成一个曲面。
GPS/水准点的高精度能够纠正高分辨率重力似大地水准面，将重力似大地水准面的高分辨率和GPS似大地水准面的高精度相结合，并且优势互补，这是区域似大地水准面精化的主要特点。
1、建立GPS控制网
按照逐级布网、统一规划、整体设计的原则，对国家测绘基准进行建设，同步建设地方的测绘GPS基础控制网。
建设国家测绘基准时，按照测绘基准明确规定的现代化要求，在规划区域中布置GPS网点，网点等级为A、B级，并对指定区域内的二等水准路线进行全面复测。
均匀布设GPS网A、B级点，并且主要于国家一二等级水准路线结点上布测。
加密重力测量新设置的二等水准点和A、B级点。
地方的测绘GPS控制网的建设需要布设GPS C级网点，以及复测二三等水准路线。
GPS基础控制网的原则就是整体规划、逐级布网。
测量区域内，要补埋国家二等水准路线的水准标石，并且复测。
为了方便在地面沉降严重的区域，对其二等水准路线进行起算和连接，所以要复测若干一等水准路线。
而三等水准路线的布设，要满足地方的测绘GPS基础控制网建设，还要满足GPS C级点联测高程时的需要。
2、GPS数据、水准数据以及地形数据处理
常采用美国麻省理工的数据处理软件GAMIT /GLOBK，处理GPS网的数据。
在测绘华东、华中地区时，依靠其建立的基础控制网，在测区周围收集了12个GPS连续运行站的数据，并进行数据处理。
GPS A、B级网点的坐标确定以逐级控制的方法，用GPS连续运行站的数据实行3维约束平差。
GPS C级网点坐标求法是以测区周围GPS连续运行站和A,B级网点为基础，同样进行3维约束平差。
在对浙闽赣三省测绘师，其平差数据的来源类似。
依据中国地壳运动观测网络工程，固定25个GPS基准站点，三维约束平差后得A级网点坐标。
再用25个基准站点以及A级网点数据，三维约束平差后得到C级网点坐标。
处理水准数据时，用间接平差法计算水准网平差。
进行平差时，将观测的高差作为参数，而待定结点高程作为未知数。
对于地形数据，获取测区及其周围的高精度DEM 数据（华东、华中地区DEM数据精度为1 :50 000），并收集雷达测绘任务的地形数据，得到数字地形模型数据，以此减少数字地形模型的误差。
避免影响重力场精细结构，保证区域似大地水准面的计算。
3、区域似大地水准面精化
除了重力基准影响因素，由于使用的平均椭球不同，即重力似大地水准面（由规则格网内插）与GPS/水准所用的平均椭球不同，直接造成了GPS/水准与重力似大地水准面间存在差值。
所以用GPS/水准对重力似大地水准面进行纠正，即根据GPS/水准点成果，把区域重力似大地水准面与实测似大地水准面进行拟合适配。
在华东、华中的区域似大地水准面精化方法应用中，综合考虑大地水准面的地形地貌和GPS/水准点的布设，将测区似大地水准面分配成116个分区。
计算出GPS/水准点的实测似大地水准面与重力似大地水准面差值，用三次多项式，将区域重力似大地水准面拟合适配于实测似大地水准面。
在确定各分区拟合多项式系数时，为使GPS/水准成果在各个分区与其周围有一定程度的重叠，将GPS/水准成果范围均向周围扩展0.250，可保障似大地水准面的连续性较好。
采用合理的算法减小分区线两侧拟合函数的影响，保证各分区平滑度，将因分区拟合所造成的不良后果最小化。
4、设置外部检验点
对似大地水准面精化实际精度进行评价时，为达到客观务实的要求，在测区均匀设置外部检验点。
要综合平衡山地、丘陵以及山区的不同地形类别，检核点的选择要尽量控制与GPS/水准点的距离。
在华北、华中地区的似大地水准面精化的外部检测中，布设了182个外部检验点。
在浙闽赣区域的实例中，设置外部检验点包括20个山地点，18个丘陵点和18个平地点。
观测外部检验点及其数据处理的技术路线要与GPS/水准点所采取的相同。
三、区域似大地水准面精化方法应用发展
新一代的似大地水准面精化CQG2000分辨率为10kmX10km，是由重力数据420055个和涵盖671个国家的A、B级GPS水准资料得到的三、区域似大地水准面精化方法，其总体精度为分米级。
在区域似大地水准面精化方面，我国众多省市都已经算出高精度的似大地水准面，并在实际工程项目中广泛应用。
结束语:
在数字化的建设进程中，区域似大地水准面精化方法发挥的作用巨大，并且能够带来巨大的经济和社会效益。
不断将区域似大地水准面的精度提高，并实现高分辨率，为推进数字化区域建设做出贡献。
加快区域似大地水准面精化发展的步伐，通过不断地技术创新，为测绘工作趋于完善，提高工作的效率和完成质量。
参考文献：
[1] 张全德,郭春喜,王斌. 浙闽赣区域似大地水准面精化. 测绘科学2007,1.
[2] 张全德. 精化区域似大地水准面技术方法与设计. 测绘工程2007,8.。