似大地水准面的精化DOC
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广州市似大地水准面精化在现代城市的发展和建设中,地理空间信息的精确获取与应用至关重要。
广州市作为我国南方的重要城市,其在城市规划、工程建设、地理测绘等领域对高精度的地理数据有着迫切需求。
其中,似大地水准面精化工作的开展,为广州市的发展提供了重要的基础支撑。
似大地水准面是一个与大地水准面十分接近的曲面,它反映了地球重力场的分布情况。
通过对似大地水准面的精化,可以将大地高转换为正常高,从而为工程建设、地形测绘等提供更为准确的高程基准。
广州市似大地水准面精化工作是一项复杂而系统的工程。
首先,需要进行大量的重力测量和水准测量。
重力测量用于获取地球重力场的信息,水准测量则用于确定不同地点的高程差异。
这些测量工作需要在广州市的广阔区域内进行,包括市区、郊区以及周边的山地、河流等地形复杂的地区。
为了保证测量数据的准确性和可靠性,测量人员需要使用高精度的测量仪器,并遵循严格的测量规范和操作流程。
在重力测量中,常用的仪器包括绝对重力仪和相对重力仪。
绝对重力仪可以直接测量重力加速度的绝对值,相对重力仪则用于测量不同地点之间的重力差值。
在水准测量中,水准仪是主要的测量工具,测量人员需要按照规定的路线和间距进行测量,并对测量数据进行仔细的记录和处理。
在获取了大量的测量数据之后,接下来需要进行数据处理和计算。
这是似大地水准面精化工作中的关键环节,需要运用复杂的数学模型和计算方法。
通过对测量数据的分析和处理,可以建立起广州市的重力场模型和似大地水准面模型。
在数据处理过程中,需要考虑多种因素的影响,例如地球的自转、地形的起伏、地壳的密度变化等。
为了消除这些因素的影响,需要采用一系列的改正方法和技术手段。
同时,还需要利用现代计算机技术和软件工具,对大量的数据进行快速而准确的计算和分析。
广州市似大地水准面精化的成果具有广泛的应用价值。
在城市规划方面,精确的高程数据可以为城市的道路、桥梁、排水系统等基础设施的规划和设计提供重要依据。
简析似大地水准面精化简析似大地水准面精化【摘要】由于地球是个不规那么的球体,地面起伏不平,采用常规水准测量和重力测量等常规方式,进行地表变形周期观测,任务量繁重,困难大,所以建立研究区域的似大地水准面精化模型尤为重要,。
本文通过对一定区域内似大地水准面建立的模型和解算概述,说明该技术的有效性和可行性。
一、似大地水准面的概念和作用大地水准面既是几何面又是物理面,就好比于地球让静止不动的海水所包围的一个曲面。
是正常高的起算面,也称为重力等位面。
根据位差理论,H正高=W∕Gm 其中Gm是重力平均值,W是该点沿水准路线所测得的位差。
由于Gm不能准确的求出,所以正高解算的时候有困难。
所以,大多采用待定点的正常重力值Rm替换沿重力线到大地水准面的重力平均值Gm。
水准路线上重力采用实测重力值。
因此,重力值的改变相当于高程起算面发生了变化,即不再是大地水准面,而成为似大地水准面。
在海洋上,似大地水准面同大地水准面一致,但陆地上就有差异了,是正常高的起算面,也就是说沿重力线到似大地水准面的距离称为正常高。
定义的高程系统是正常高系统,目前我国采用的法定高程系统是正常高系统。
精确求定大地水准面的差距N,那么是对大地水准面的精化,精确求定高程异常ξ,那么是对似大地水准面的精化。
国内采用正常高系统,对似大地水准面精化就是按一定的分辨率求定高程异常值。
随着GPS技术的开展,在测量中的应用日渐成熟,成为了似大地水准面精化的首选手段,利用GPS定位技术可以直接求出单位的的坐标和大地高,只要在一个区域内精确确定高程异常ξ,就可以得到正常高,颠覆了以前传统测量用水准测量得到正常高的技术。
这是目前精化似大地水准面的特殊和魅力之处。
二、精化似大地水准面的方法几何法重力学法几何与重力学联合法三、精化似大地水准面的设计1 设计原那么,与国建测绘基准结合,规划和建设地方根底测绘控制网,利用已有数据,与全国似大地水准面精化一致。
2 水准点边长确定3 水准点大地高测定精度四、外业观测及数据处理GPS各等级的观测按照GPS控制网观测进行,水准观测按GB/T 12897-2006,GB/T 12898-2021相关规定执行。
似大地水准面精化替代水准测量差异分析文章基于沈阳市的高精度似大地水准面模型值与四等水准测量实测值值,进行了对比及分析,以真实数据阐述似大地水准面精化成果替代水准测量的理论性与可能性。
标签:似大地水准面精化;控制点高程拟合;差异分析;取代水准引言随着GPS定位技术的高速发展,人们已经能够在10-7-10-9精度量級上,简捷而经济地解求测点平面位置,但却不能以相同精度解求测点高程;水准测量可以精确解决高程问题,但对于城市测量应用,测量过程稍显复杂,劳动强度、作业时间及人力成本投入较大。
为兼顾这一问题,GPS定位技术与似大地准面拟合技术的有机结合,使城市空间三维坐标的获取变得越来越简单、越来越便捷、也越来越精准。
似大地水准面精化成果究竟能否取代水准,或者在什么范围程度上取代水准测量,文章就以沈阳市似大地水准面拟合模型实地定位测量数据与水准测量值对比分析结果为基础,阐述其理论与实际操作的可能性。
1 实验方案(1)在沈阳市似大地水准面精化范围内,选取18个均匀分布的点位,间距约为2km,点位选取需同时满足RTK观测要求及水准测量要求,选线区域贯穿沈阳市的三个建成区,总长度约35km。
(2)采用天宝双频GPS接收机(内置似大地水准面拟合模型),南方双频GPS接收机(内置似大地水准面拟合模型),分别测取待求点的平面坐标及拟合高程值。
观测要求:RTK天线三脚架稳定支撑,有效观测卫星数≥4,固定解且收敛稳定,观测平面收敛阈值不超过2cm,垂直收敛阈值不超过3cm;每点3测回以上,每测回不少于10个观测值,取平均值作为最后结果。
(3)采用高精度莱卡DNA03电子水准仪及配套因瓦尺,按四等水准测量精度要求,闭合水准测量方式,逐点测量待求点高程,按四等闭合差要求进行平差计算,求取高程及高差值。
2 比对方案(1)不同GPS接收机三维坐标差异值(x、y、z)比对。
(2)不同GPS接收机似大地水准面精化拟合高分别与水准高的差异值比对。
基于EGM2008模型确定的昆明地区似大地水准面精化作者:胡翀来源:《价值工程》2014年第02期摘要:本文主要介绍了EGM2008模型与利用GPS水准点与EGM2008模型相结合进行大地水准面精化的方法。
结合昆明市呈贡区部分GPS水准点数据在EGM2008模型的基础上利用GPS水准点与EGM2008模型结合计算出高程异常然后采用多项式拟合的方法拟合,最后对拟合后的结果进行了一个检验和精度评估。
Abstract: This paper mainly introduces the model EGM2008 and how to use the GPS leveling point and the model EGM2008 to refine the geoid. With the partial leveing point data of Chenggong District of Kunming and the model EGM2008, we can calculate the height anomaly which is to be used for polynomial fitting, and finally conduct text and accuracy evaluation for the result.关键词:大地水准面精化方法;EGM2008模型;GPS/水准;多项式拟合Key words: refining of geoid;the model EGM2008;GPS/level;the polynomial fitting function中图分类号:P223 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0182-020 引言EGM2008模型是由美国国家地理空间情报局(NGA:US National Geospatial-IntelligenceAgency)在奥地利维也纳科学联盟大会上推出的最新一代全球重力场模型[1]。
似大地水准面精化水准面精化大地高是指以参考椭球面作为高程基准面的高程系统,是地面点沿法线到参考椭球面的距离。
正高是地面点沿重力线到大地水准面的距离。
正常高是指从一地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的距离。
似大地水准面精华的目的就是为了求得高程异常,以实现大地高和正常高的相互换算。
大地水准面:也称为重力等位面,它既是一个几何面,又是一个物理面,相当于地球完全静止的海水所包围的一个曲面。
物体沿该面运动时,重力不做功(如水在这个面上是不会流动的)。
大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面,也是海拔高程系统的起算面。
大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距--大地水准面差距(对于似大地水准面而言,则称为高程异常)来实现的。
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。
它与大地水准面不完全吻合,差值为正常高与正高之差。
但在海洋面上时,似大地水准面与大地水准面重合。
精确求定大地水准面差距,则是对大地水准面的精化。
精确求定高程异常,则是对似大地水准面的精化。
我国采用的是正常高系统,正常高的起算面是似大地水准面。
因此,我国主要是对似大地水准面的精化,也就是按一定的分辨率精确求定高程异常值。
精化大地水准面对于测绘工作有重要意义:首先,大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面。
其次,GPS(全球定位系统)技术结合高精度高分辨率大地水准面模型,可以取代传统的水淮测量方法测定正高或正常高,真正实现GPS技术对几何和物理意义上的三维定位功能。
再次,在现今GPS 定位时代,精化区域性大地水准面和建立新一代传统的国家或区域性高程控制网同等重要,也是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务,以此满足国家经济建设和测绘科学技术的发展以及相关地学研究的需要。
近年来,我国经济发达地区及中、小城市,在地形图测绘方面,对厘米级似大地水准面的需求十分迫切。
高精度的似大地水准面结合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,可以改变传统高程测量作业模式,满足1:1万、1:5000甚至更大比例尺测图的迫切需要,加快数字中国、数字区域、数字城市等的建设,不但节约大量人力物力,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。
似大地水准面精化成果的精度检测与评定方法
王洪尧
【期刊名称】《工程技术研究》
【年(卷),期】2022(7)22
【摘要】随着全球导航卫星定位技术及连续运行参考站的广泛应用,全球导航卫星系统(GNSS)能够快速简单地获取地面任意点厘米级的大地高,结合大地水准面精化模型计算的高程异常,能够对待测点的高程进行快速准确的确定。
现阶段,我国各省市似大地水准面精化模型不断建设,其成果已经对传统的测绘施工控制网方式产生一定的影响,能够更快速地推进测绘工程的发展。
文章首先介绍了似大地水准面模型的精化方法,包括GNSS水准法、重力学法和组合法,然后分析了似大地水准面的建立,最后从内业和外业两方面对似大地水准面的精度检测和评定方式进行探究,旨在为相关人员的研究提供参考性建议。
【总页数】3页(P209-211)
【作者】王洪尧
【作者单位】吉林省水利水电勘测设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P223
【相关文献】
1.桂林市似大地水准面模型精化与精度评定
2.区域似大地水准面精化精度检测与应用验证——以福州市似大地水准面精化为例
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法4.区域似大地水准面精化精度检测方法5.城市似大地水准面精化成果精度检测和评定
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随着科技的进步及城市测量基准的发展,高分辨率、高精度的城市级似大地水准面已成为现代测绘发展,尤其是信息化城市所必需的基本条件。
利用GPS定位技术以及现代地球重力场的确定理论和方法,来建立好精度、高分辨率的区域似大地水准面,具有特别重大的科学意义、社会意义和经济效益。
本文首先系统地介绍了GPS水准拟合法在确定似大地水准面中的应用,将常规的几何拟合法分为函数模型法、统计模型法、综合模型法三大类,详细介绍了他们的原理与特点,在此基础上介绍了GPS水准数据结合地球重力场模型和地形改正模型,采用移去一拟合一恢复法精化大地水准面的理论与实施步骤。
文章最后重点研究了以我国新一代似大地水准面CQG2000 为平台,结合GPS水准数据精化区域似大地水准面的理论与方法。
将其作为一个平台,结合部分高精度GPS水准数据,借鉴移去恢复法原理提高区域(似)大地水准面的计算精度。
此外,本文给出了具体思想和计算步骤,并对移去恢复方法的可行性和优越性作了分析和探讨,并研究了GPS水准点个数和间距对精化结果的影响。
关键词:似大地水准面;GPS水准;移去-恢复技术;CQG2000ABSTRACTWith the progress of scie nee and tech no logy and the developme nt of city measurementdatum, high resolution and high precision level city like the geoid has become a modern surveying and mapping development, especially the information necessary to the city fun dame ntal con diti ons. Using GPS tech no logy and moder n determ in ati on of the pla net's gravitati onal field theory and method, to build good precisi on, high resoluti on areas like the geoid, have special major scientific significanee, social significanee and economic ben efits.This paper first in troduces GPS to determ ine the level of legal in like the geoid, the applicati on of the conven tio nal geometric intends to legal divided into function model method, statistical model method, in tegrated model method three categories, detailed in troduces their prin ciple and features are in troduced in this paper with GPS leveli ng data earth gravity field model and topographic correction model, a move to a unity to refining geoid recovery act the theory and impleme ntati on procedures.Fin ally, i n our country mai nly studied a new gen erati on like the geoid CQG2000 as the platform, combi ned with GPSleveli ng data refine the area like geoid theory and method. Willit as a platform, combined with high level of GPS data, from the recovery act to remove the principle to improve regional (like) geoid calculation accuracy. In addition, this paper gives the specific ideas and calculation steps, and to remove the feasibility and advantage of recovery method is analyzed and discussed, and theGPS leveling point nu mber and the spac ing to refi ne the affect the result.Keywords : Like the geoid; GPS level; Remove-recovery tech no logy ; CQG2000ill第一章绪论 (1)1.1弓I言 (1)1.1.1大地水准面似大地水准面 (1)1.1.2研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究的现状 (3)1.2.1国外研究现状 (3)1.2.2国内的研究现状 (5)1.3本文主要研究内容 (7)第二章城市区域似大地水准面精化的误差分析 (9)2.1各种起算面及其相互关系 (9)2.1.1参考椭球面、大地高系统与大地高 (9)2.1.2大地水准面、正高系统与正高 (10)2.1.3似大地水准面、正常高系统与正常高 (10)2.2区域似大地水准面精化的误差分析 (12)2.2.1GPS水准精度及分辨率对高程异常的影响..122.2.2重力异常精度和分辨率对高程异常的影响..132.2.3DTM精度和分辨率对似大地水准面的精度的影响 (16)2.3小结概述 (17)第三章利用GPS水准数据精化似大地水准面的方法 (19)3.1函数模型法 (19)3.1.1平面拟合法 (20)3.1.2多项式拟合法 (20)3.1.3多面函数拟合法 (21)3.1.4移动曲面法 (22)3.1.5神经网络法 (22)3.2统计模型法 (23)3.3综合模型法 (23)331 最小二乘配置法 (23)332半参数模型法 (26)3.4顾及重力场模型和地形起伏的移去拟合恢复法 (26)3.4.1移去拟合恢复法的思想和计算步骤 (26)3.4.2重力场模型值的计算方法 (27)3.4.3地形改正影响的计算方法 (27)第四章以CQG200的城市区域似大地水准面精化 (29)4.1关于CQG200似大地水准面 (29)4.2以CQG200(的区域似大地水准面精化 (29)4.2.1 COG2000似大地水准面的特点和问题 (29)4.2.2 以CQG2000的区域似大地水准面精化的基本思路 (30)4.3常用插值方法介绍 (30)4.3.1 线性插值、二次多项式插值、邻近点插值..304.3.2 Shepard 插值原理 (31)4.4以COG2000勺移去,恢复法确定未知点高程异常 (31)4.4.1 理论与实施步骤 (31)4.4.2 计算实验 (32)4.5利用GPS 水准数据精化COG200Q (34)4.5.1思路和步骤 (34)4.5.2 计算试验 ................... 35 第五章结论与展望 .. (38)5.1结论 (38)5.2展望 (40)参考文献致谢 ...................错误!未定义书签41第一章绪论1.1引言众所周知,通过GPS测量手段可获得点的三维坐标,即点的平面位置和高程位置(即大地高)。
我国目前采用的高程系统是正常高系统,而通常利用GPS测量所获取的大地高数据不能直接被利用而造成数据资源的浪费,如果我们能够采用物理大地测量方法精确得到同一点的大地高与正常高的差异,即大地水准面差距,GPS测得的大地高便能转换为正常高,从而使利用GPS测得的大地高这个重要数据就能够被充分利用。
大地水准面(或似大地水准面)是获取地理空间信息的高程基准面。
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或大地水准面的建立。
1.1.1大地水准面似大地水准面大地水准面由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。
它是重力等位面,即物体沿该面运动时,重力不做功(如水在这个面上是不会流动的)。
大地水准面是指与全球平均海平面(或静止海水面)相重合的水准面。
大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面,也是海拔高程系统的起算面。
大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距--大地水准面差距(对于似大地水准面而言,则称为高程异常)来实现的。
似大地水准面从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。
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。
它与大地水准面不完全吻合,差值为正常高与正高之差。
但在海洋面上时,似大地水准面与大地水准面重合。
1.1.2研究的目的及意义似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面;高精度似大地水准面是研究海洋动力环境和海洋地球物理、地球动力学等有关地球科学问题的基础;GPS技术结合高精度高分辨率大地水准面模型,可以取代传统的水准测量方法测定正高或正常高,真正实现GPS 技术在几何和物理意义上的三维定位功能。
高精度、高分辨率的似大地水准而及其变化不仅为测绘学、地球物理、地球动力学、海洋学等地球科学的研究与基础工程建设应用提供基础地球空问信息,而且也是当今构建数字中同必不可少的基础信息之一。
大地水准面(或似大地水准面)是获取地理空问信息的高程基准面,似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合,而在大陆平原地区也几乎重合,在山区有2m〜4rn的差异。
似大地水准面尽管不足大地水准面,但它可以严密的解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。
过去一个国家或地区的局部高程基准面通常是由该国或地区多年的验潮站资料确定的当地的平均海平面。
我国的高程基准采用的是正常高系统,而正常高系统就是以似大地水准面为基准的高程系。
建立一个高精度、三维、动态、多功能的国家空间坐标基准框架、国家高程基准框架、国家重力基准框架,以及由GPS、水准、重力等综合技术精化的高精度、高分辨率似大地水准面。