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测绘案例分析模拟试题及答案解析（8）(1~3/共79题)案例分析题为适应GPS技术和CORS站技术的发展及广泛应用，某市为满足地方经济发展对基础测绘的需求，利用GPS技术和水准测量技术，在已有加密重力资料、数字高程模型的基础上，通过对重力、地形数据及GPS水准数据的处理，精化该市似大地水准面，涉及测区面积约6000km 2 。
目标是综合利用重力资料、地形资料、重力场模型与GPS水准成果，采用物理大地测量理论与方法，应用移去-恢复技术确定该市区域性精密似大地水准面。
现有资料情况如下：(1)基础资料：经过外业实地踏勘与内业分析，有50个国家一、二级三角点，保存完好，点位稳定可靠。
(2)该市所辖区域共有24个国家高等级GPS点，国家第二期一、二等水准复测路线300km，基本水准点50个，经外业实地踏勘和内业分析均保存完好，符合规范要求精度。
人员：项目承担单位为甲级资质测绘单位，从事大地测量的专业单位，有高级工程师20名，工程师48名，助理工程师及技术员60名。
设备：计算机150台、服务器10台、工作站20台、交换机10台、笔记本48台，经检验合格的数字水准仪12台、全站仪10套、GPS仪器共24台，以及打印机、扫描仪20套等仪器。
问题：第1题简述高程异常控制点及检查点的布设原则。
第2题用框图表示似大地水准面计算流程。
第3题完成该市区域似大地水准面精化工作后应上交的成果资料有哪些?下一题(4~7/共79题)案例分析题根据某市“十一五”基础测绘规划和市政府相关部门的需求，需对该市沿海、沿江的滩涂实施1:10000水下地形测量。
为该市围垦工程、港航建设、海洋资源利用等提供基础性测绘资料。
测区位于东经121°34"00"～122°09"00"，北纬40°04"45"～40°23"30"，包括该港口及附近地区、航道、锚地以及航行信息(水深、障碍物、干出滩、海岸线、海底底质、助航标志等)，测区地形类型为山地。
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。
文章编号：1009-6825（2013）01-0180-02线状地区似大地水准面拟合模型的精化探析收稿日期：2012-10-20作者简介：邵彩军（1978-），男，实验师邵彩军（绍兴文理学院，浙江绍兴312000）摘要：首先介绍高程拟合原理和线状地区常用的拟合模型，然后以某个线状地区工程为实例，对多项式拟合及三次样条拟合进行了分析，分析结果表明：三次曲线拟合精度最高，而三次样条曲线计算方法复杂，更适用于线路较长的拟合。
关键词：线状地区，似大地水准面，高程拟合，拟合模型中图分类号：TU198文献标识码：A0引言全球定位系统一直以定位速度快，操作简单，不受天气影响，广泛的应用于线状线路地区的平面定位，平面定位精度相当高，精度能够达到0．1－6D 10－6D ，满足工程要求。
但GPS 高程测量由于受各种因素的影响，它的测量精度还不够稳定，从而还没有充分发挥GPS 测量三维坐标的优越性。
随着我国市政基础设施大规模的建设，为了更好的发挥GPS 在线状线路地区的高程应用，通过建立一定的拟合模型把大地高转化成正常高，以达到线状线路地区的精度要求。
1高程拟合原理及精度评定1．1高程拟合原理大地高：是以参考椭球面作为高程基准面，即点到椭球体面的铅垂距离，用H 表示。
正高：是以大地水准面作为高程基准面，櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅即地面点到大地水准方位角；各边的方位角、边长值的改正数及中误差，各边长的相对中误差）。
3精度分析GPS 网精度统计见表1。
表1GPS 网精度统计控制网名盖孜水电站施工控制网引测网观测日期2012年3月等级三等执行规范DL /T 5173-2003仪器型号Trimble5700平均边长/m 1345．520测量精度5mm +2ppm ˑD 标准差σ/mm5．68仪器精度5mm +0．5ppm ˑD统计误差项目所在位置基线长误差值/mm 限差/mm 复测基线最大较差GZ25-GD172305．71318．26ʃ14．20同步环最大闭合差W x W y W z W s GZ23-GZ22-GZ24闭合环全长/m1292．924－0．9ʃ3．93．1ʃ3．92．3ʃ3．94．0ʃ6．5异步环最大闭合差W xW y W z W sGZ05-GZ04-GZ06闭合环全长/m928．4161－0．50ʃ17．450．30ʃ17．45－2．80ʃ17．452．86ʃ30．23高斯面三维最弱点点位中误差GZH036．3ʃ10二维最弱点点位中误差GZ073．7ʃ10施工网三维最弱点点位中误差GZH035．4ʃ（7 10）二维最弱点点位中误差GZH035．4ʃ（7 10）为了验证GPS 测量和盖孜水电站工程坐标系的可靠度，对测区内的平面控制点用Leica TCR402全站仪按三等边测量技术要求进行检核，并将全站仪所测的边长与GPS 所测的边长进行了比较，其比较结果见表2。
运用GPS拟合高程精化区域似大地水准面摘要：本文通过工作实例，阐明了GPS高程+水准高程拟合法在似大地水准面精化中的应用，通过GPS高程重合点的拟合，建立局部似大地水准面模型，同时指出增加GPS水准数据为似大地水准面精化提供了基础保证。
关键词：似大地水准面精化，高程拟合，高程异常1引言高精度似大地水准面的建立，不仅可以建立与地方大地测量坐标相一致的精确的大地平面控制网，而且可以快速地获取地面点的高程，极大地改善传统高程测量作业模式，取代城市四等乃至三等水准测量，使费用高、难度大、周期长的传统水准测量工作量减少到最低程度，满足目前数字基础地理信息采集的迫切需要，应用于大地数据库的建立、4D产品开发等方面，具有特别重要的科学意义。
本文就应用水准联测GPS点建立似大地水准面及通过增加GPS水准联测精化似大地水准面，继而为GPS-RTK快速测定待测点高程提供依据。
2 GPS高程的测定方法由于采用GPS观测所得到的是大地高，为了确定出正高或正常高，需要有大地水准差距或高程异常数据。
获取大地水准面差距或高程异常的方法如下：从高程异常图或大地水准面差距图分别查出各点的高程异常值ξ或大地水准面差距，然后分别采用下面两式可计算出正常高H和正高正常高：H=H-ξ ①正高：H=H-g ②由于似大地水准面和大地水准面之间的差异很小，在小范围内g与ξ差异更小，在实际应用中一般不可区分正高与正常高。
3似大地水准面的测定用GPS按D、E级精度测定部分等级水准点在WGS-84坐标系中的三维坐标，特别是水准点的大地高，与水准点的正高比较，就得到了GPS点的高程异常，再以内插的方法就可以求得测区任意一点的高程异常，若该点具有GPS 大地高成果，则此的正常高也就得到了，这样就建立了似大地水准面模型。
因此在RTK中，地面点的的平面精度可以达到±（2mm+10ppm×D），而高程精度只能达到±（5mm+20ppm×D），往往不能满足要求。
似大地水准面精化似大地水准面的精化似大地水准面精化似大地水准面的精化摘要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 science and technology and the development of city measurement datum, 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 fundamental conditions. Using GPS technology and modern determination of the planet’s gravitational field theory and method, to build good precision, high resolution areas like the geoid, have special major scientific significance, social significance and economic benefits.This paper first introduces GPS to determine the level of legal in like the geoid, the application of the conventionalgeometric intends to legal divided into function model method, statistical model method, integrated model method three categories, detailed introduces their principle and features are introduced in this paper with GPS leveling data earth gravity field model and topographic correction model, a move to a unity to refining geoid recovery act the theory and implementation procedures.Finally, in our country mainly studied a new generation like the geoid CQG2000 as the platform, combined with GPS leveling data refine the area like geoid theory and method. Will it 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 the GPS leveling point number and the spacing to refine the affect the result.Keywords：Like the geoid; GPS level; Remove-recovery technology ；CQG2000目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (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)2.2.1 GPS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.. 132.2.3 DTM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.........193.1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)3.3.1最小二乘配置法 (23)3.3.2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CQG2000的城市区域似大地水准面精化...........294.1 关于CQG2000似大地水准面 (29)4.2 以CQG2000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的移去，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COG2000 (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 致谢................................ 错误！未定义书签。
