2015案例分析（全）

第1章大地测量

[大纲要求]

(1)根据测绘基准建设的要求，确定国家和区域卫星定位连续运行基准站网、卫星定位控

制网、高程控制网、重力控制网以及区域似大地水准面精化方案，进行技术设计。

(2)根据技术设计，优化作业组织，控制作业进度，确定安全生产、成果保密和质量控制措施。

(3)根据作业区域的地质、环境、交通、地形和气象等条件，选择满足技术设计要求的点 (站)址，建造合适的测量标志，并提交相应的资料。

(4)根据技术设计，选择经检验合格的测量仪器设备进行外业观测，对观测数据进行检核； 选择适当的数据处理方法和软件,对外业观测数据进行处理。

(5)根据项目要求，建立并运行大地测量数据库和髙精度导航定位服务系统。

(6)根据作业区域的坐标系统现状，分析确定不同坐标系统之间的转换方法，建立不同等

级、不同年代控制网间的相互转换关系。

(7)根据大地测量项目的特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、 检查、验收和归档。

[案例分析]

§ 1.1

GNSS连续运行基准站

1.1.1知识要点

1.1.1.1基准站网组成

全球导航卫星系统(GNSS)连续运行基准站网（以下简称“基准站网”）是由若干连续运行 基准站（以下简称“基准站”）、数据中心及数据通信网络组成的，提供数据、定位、定时及其他服 务的系统。

(1)连续运行基准站。由GNSS设备、气象设备、通信设备、电源设备、计算机等设备及观

测壞、观测室、工作室等基础设施构成，具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过 数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。

(2)数据中心。由计算机、网络设备、专业软件系统以及机房等构成，具备数据管理、数据处

理分析、产品服务等功能，用于汇集、存储、处理、分析和分发基准站数据，形成产品和开展服务。

(3)数据通信网络。由公用或专用的通信网络构成，用于实现基准站与数据中心、数据中 心与用户间数据交换，完成数据传输、数据产品分发等任务。

1.1.1.2基准站网分类与布设原则 1.分类

依据管理形式、任务要求和应用范围，基准站网可划分为国家基准站网、区域基准站网和

专业应用站网三类。

(1)国家基准站网是国家地理空间信息的重要基础设施，主要用于维持和更新国家地心坐

标参考框架，开展全国范围内高精度定位、导航、工程建设、地震监测、气象预报等国民经济建

设、国防建设和科学研究服务。

(2)区域基准站网是省、市、自治区等区域地理空间信息的重要基础设施，用于维持和更新

区域地心坐标参考框架，开展区域内位置服务和相关信息服务。区域地心坐标参考框架应与 国家地心坐标参考框架保持一致。

(3)专业应用站网是由专业部门或机构根据专业需求建立的基准站网，用于开展专业信息 服务。专业应用站网基准站宜与国家地心坐标参考框架建立联系。

2.布设原则

(1)国家基准站网。国家基准站网应覆盖我国领土及领海，全国范围内均匀分布、站间距 100?200 km，满足国家地心坐标参考框架建设和维持的需要，并兼顾社会发展、经济建设、自

然条件和定位服务需求等因素。国家基准站网在每个省、自治区内应至少有3个分布均匀、观 测墩建造埋设于基岩上的基准站，直辖市内至少有1?2个观测墩埋设于基岩上的基准站。

(2)区域基准站网。区域基准站网应满足区域地心坐标参考框架建设的需要，均匀覆盖 省、自治区、直辖市等行政辖区，并兼顾地方经济发展现状、自然条件和定位服务需求等因素。 区域基准站网的布设应顾及相邻区域基准站网的站点分布，实现有效覆盖。不同区域基准站 网的重叠覆盖范围内，定位服务应保证一致。按照GB/T 28588—2012〇全球导航卫星系统连 续运行基准站网技术规范〈要求，区域基准站网提供实时定位服务时，基准站间平均距离宜按 表1.1.1规定执行。

表1.1.1实时定位精度要求

(3)专业应用站网。专业应用站网的布设应根据专业服务目标进行设计，按照专业需求确 定基准站分布。提供实时定位服务时，基准站间平均距离可参考表1.1.1执行。

1.1.1.3基准站建设

1.基准站选址

基准站观测环境应符合以下要求：

(1)距易产生多路径效应的地物（如高大建筑、树木、水体、海滩和易积水地带等）的距离应

大于200 m。

(2)应有10°以上地平高度角的卫星通视条件；困难环境条件下，高度角可放宽至25。，遮

挡物水平投影范围应低于60。。

(3)距微波站和微波通道、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区的距离应大于200 m。 (4)避开采矿区、铁路、公路等易产生震动的地带。

(5)应顾及未来的规划和建设，选择周围环境变化较小的区域进行建设。

(6)应进行连续24 h以上的实地环境测试，对于国家基准站和区域基准站，数据可用率应 大于85%，多路径影响应小于0.5 m。

2.地质环境

地质环境应符合以下要求：

(1)国家基准站应建立在稳定地质构造条件的块体上，避开地质构造不稳定地区（如断裂

带、易发生滑坡与沉陷等局部变形地区）和易受水俺或地下水位变化较大的地区。

(2)区域基准站按国家基准站网要求或根据需要建立在稳定地质构造条件的块体上或结

构稳定的屋顶上。

(3)专业应用基准站依据专业需求选择建站环境。 3.依托保障

(1)便于接人公共或专用通信网络。 (2)具有稳定、安全可靠的电源。

(3)交通便利、便于人员往来和车辆运输。 (4)具有良好的土建施工条件。

(5)具有建设用地及基本基础设施保障。

(6)具有良好的安全保障环境，便于人员维护和站点的长期保存。 4.提交报告 (1)勘选报告。 (2)站点照片。

(3) 土地使用意向书或其他用地文件。 (4)地质勘査证明或建筑物结构证明。 (5)选址点之记。

(6)实地测试数据和结果分析。

(7)收集的其他资料(所属行政区划、自然地理、地震地质概况、交通、通信、物资、水电、治 安等情况）。

1.1.1.4数据中心

数据中心主要由数据管理系统、数据处理分析系统和产品服务系统三部分组成。建设时

应考虑的主要内容包括可靠性、安全性、准确性、规范化四个方面。

1.数据管理系统

数据管理系统负责对基准站设备的工作状况进行监控，对基准站产生的源数据进行汇集、 整理、质量检查、存储和备份，对数据中心产生的各类成果数据进行规范化管理。其中，源数据 包括基准站原始观测数据、广播星历、气象观测数据等，成果数据包括基准站坐标、速度、大气 参数、坐标框架转换参数、精密星历等。

数据管理系统一般要求：①具备规范化及自动化管理能力；②具备监控及自动报警能力； ③具备双机冗余备份能力；④具备高效可靠的数椐存储能力。

2.数据处理分析系统

数据处理分析系统对基准站源数据进行处理和分析，产生成果数据。数据处理应进行源

数据、站信息、卫星星历、地球动力学参数等数据准备，完成格式转换、粗差探测、周跳修复等预 处理，进行基线解算和网平差等工作。数据分析内容包括基准站坐标时间序列分析、速度场分 析、数据质量分析等。专业应用站网根据专业需求进行数据处理分析。

?

测绘案例分析

(1)应采用2000国家大地坐标系。

(2)宜使用精密星历，可依据不同需求选用事后精密星历、快速精密星历或预报精密星历。

(3)数据处理模型宜采用国际地球自转服务局（IERS)的标准或其他相关标准。 3.产品服务系统

产品服务系统负责对数据中心形成的产品迸行规范化管理，向用户提供服务。产品可分 为基本产品和专业产品，具体见表1.1.2。

1.1.2产品内容 表 数据处理分析系基本产品专业产品 统一般要求：基 基准站坐标时间序列、事后及预报精密 多采样率的GNSS原始数据、基准站信 国家基准站网 星历，精密卫星钟差、电离层及对流层模型 气象数椐等 息、站坐标及精度、站速度、信息等 多采样率的GNSS原始数据、基准站信 实时载波相位和伪距差分数据、气象数 区域基准站网 息、站坐标及精度等 据等 专业应用站网 根据专业特性提供的数据产品 多采样率的GNSS原始数据 产品服务可包含位置服务、时间服务、气象服务、地球动力学服务、源数据服务等内容。 1.1.1.5基准站网测试

基准站网建成后应进行整网运行测试，并形成测试报告。可进行如下测试： (1)测试基准站数据采集、数据完好性。

(2)测试基准站到数据中心和数据中心到用户之间数据传输的稳定性，提供网络通信链路

的通信速率、误码率、可用性以及数据传输的延迟大小。

(3)测试数据中心对基准站的监控能力，包括通过数据通信网络监视和控制基准站工作状

况、参数配置、数据采集和传输等。

(4)测试实时定位的覆盖范围和有效作业时间。

(5)测试站网数据产品服务内容和精度指标，包括坐标框架、实时定位、快速定位、事后定

位、卫星轨道、源数据服务等内容以及相应的精度测试。

(6)测试其他内容。 1.1.1.6基准站网维护 基准站网维护要求如下：

(1)应保障全年每天连续24小时正常运行，必要时应安装报警系统。 (2)应定期进行设备检测，必要时进行设备更新。

(3)应定期与国际GNSS服务组织(IGS)提供的测站进行联测解算，维持坐标框架更新。 (4)根据需要对埋设的水准标志按照GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规范〈相

关技术要求进行定期测定。

(5)根据需要对埋设的軍力标石与国家重力基本网进行定期联测。

1.1.2案例样题

第一题

1.任务概况

GNSS连续运行基准站是由GNSS设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场

第一篇大地测量与海洋测绘

地等构成，具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过数据通信网络定时或实时将 观测数据传输到数据中心。国家GNSS连续运行基准站可获得髙精度、稳定、连续的观测数 据，主要用于维持和更新国家地心坐标参考框架，同时提供站点的精确三维位置信息变化，提 供实时定位和导航的信息、GNSS卫星轨道信息以及高精度连续的时频信号等。为了满足国 家地心坐标参考框架建设的需要，并兼顾社会发展、经济建设、自然条件和定位服务需求，国家需 要建设覆盖我国领土、全国范围内均勾分布、站间距100?200 km的GNSS连续运行基准站。

2.目标

按照技术设计，在建设国家GNSS连续运行基准站前期，在某地完成一个基准站站址的 实地勘选。

3.基础条件

巳有的基础条件资料如下：

(1)站址设计的点位信息（站名、经讳度、基岩或土层）。 (2)空白点之记。

(3)实地勘选站信息标识(站名、基岩或土层）。

(4)所需的公函和文件。

(5)所在地区地形图（1 ： 5万或1 ： 10万）。 (6)所在地区交通图。

(7)所在地区地质构造图（1 ： 20万或1 ： 50万）。

(8)所在地区已有GNSS连续基准站情况资料。

(9)有关的交通运输、物资供应、通信、水文、气象、冻土和地下水位等资料。

(10)所在地区已有大地测量成果资料，如大地控制点、高精度水准点以及重力控制点等。

[问题]

1.请简要回答国家GNSS连续运行基准站勘选的主要考虑事项和条件。

2.试列出具有代表性的不适合设立基准站的地点。

3.勘选完成后应提交哪些资料？

[参考答案]

1.国家GNSS连续运行基准站勘选的主要考虑事项和条件如下：

(1)依托条件。建设用地、交通及基础设施保障。 (2)地质条件。基岩和站址地质构造的稳定性。 (3)环境条件。观测环视条件。

(4)其他。考虑周边已有大地控制点、水准点、重力点等情况。 2.具体代表性的不适合设立基准站的地点如下： (1)断层破碎带内或地质构造不稳定的地点。

(2)易于发生滑坡、沉陷、隆起等地面局部变形的地点（如采矿区、油气开采区、地下水漏斗 沉降区等）。

(3)易受水俺、潮湿或地下水位较高的地点。

(4)距铁路200 m、距公路50 m以内或其他受剧烈震动的地点。

(5)站址附近已经或即将规划为其他建设项目，因建设影响基准站正常观测的地点。

(6)无线电台、通信基站附近、雷击区及多路径效应严重的地点，距高压线100 m以内及其他强磁场影响地点，位于地面微波通信通道上的地点。

3.勘选完成后应提交如下资料：

(1)地质勘查证明。 (2)点之记。

(3)勘选站址照片。 (4) 土地使用相关文件。 (5)站址实地测试结果。

(6)勘选技术报告。

(7)勘选中收集的其他资料(含地质、交通、水电、通信网络等）。

第二题 1.工程背景

近年来，随着改革开放的逐步深人，XX市经济快速发展，经济社会对测绘的需求增多，专 业性更强，节奏更快。但由于建设项目快速发展，控制点破坏严重，常规的测量方法消耗大量 的人力物力，作业效率低。连续运行基准站网的建设能够解决这些问题，保证生产任务和工作 质量。

XX'?XXX。X X'，H?XX°XX市地处东经X X X°XX'?XX。X X'，全境东西长 270 km，南北宽140 km，总面积约20 000 km2，城区规划面积1 400 km2 (撤县设区），建成区面

积100 km2。测区地势东西高，中部低，平均海拔30 m，最高海拔近1 800 m，最低海拔一 10 m；

测区地处中亚热带向北亚热带过渡区，年平均气温16?17°C;年降雨量1 300?1 600 mm;测

区内水陆空交通网络四通八达。

2.作业技术依据

(1)GB/T 28588—2012〇全球导航卫星系统连续运行棊准站网技术规范〈。 (2)GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规范〈。

(3)CH 8016—1995〇全球定位系统（GPS)测量型接收机检定规程〈。 (4)GB/T 3482—2008〇电子设备雷击试验方法〈。 (5)GB 50057—2010〇建筑物防雷设计规范〈。 (6)GB 50174—2008〇电子信息系统机房设计规范〈。

(7)GB 50311 — 2007〇综合布线系统工程设计规范〈。 (8)GB 50343—2012〇建筑物电子信息系统防雷技术规范〈。 (9)GB 50462—2008〇电子信息系统机房施工及验收规范〈。 (10)GB/T 18314—2009〇全球定位系统（GPS)测量规范〈。 (ll)GB 22021—2008〇国家大地测量基本技术规定〈。 (12)CH/T 1004—2005〇测绘技术设计规定〈。 (13)GB/T 24356—2009〇测绘成果质量检查与验收〈。 (14)CH/T 1001—2005〇测绘技术总结编写规定〈。 (15)CH 1016—2008〇测绘作业人员安全规范〈。 3.坐标系统

坐标为2000国家大地坐标系，高程为1985国家高程基准。第一篇大地测量与海洋测绘

4.主要精度指标 准站，

、

通过在全境近2万平方千米范围建立分布合理、固定式的10个GNSS连续运行基

形成一个高精度、高时空分辨率、高效率、高覆盖率的区域性连续运行卫星导航定位综合服务

信息网，把GNSS这一高新技术综合应用于大地测量、工程测量、气象监测、地震监测、地面沉 降监测以及城市地理信息系统等领域。同时兼顾社会公共定位服务，以满足日益增长的城市

综合管理与城市化建设的需求。

5.测区已有基础资料 测区内已有1 ： 1万、1 ： 5万、1 ： 10万、1 ： 50万比例尺地形图，8个国家A、B级GPS

控

制点，1个省级GNSS连续运行基准站，78个国家一等水准点，850个国家二等水准点。?

6.工作量及人员和工期

.

(1)建立10个覆盖测区的GNSS连续运行基准站，基准站平均间距在50?70 km。

(2)建立1个数据中心，对基准站网进行管理；建立1个数据库平台，实现数据入库和 分流。

(3)建立数据通信网络，实现基准站与数据中心、数据中心与用户间实时数据的传输、数据

， 产品的分发等任务。

(4)建立网络RTK和差分全球定位系统（DGPS)服务平台，向测区提供实时定位服务；利

用互联网向全地区用户提供基准站原始观测数据下载服务，实现事后精密相对定位；利用

GSM或GPRS、CDMA等，向全地区的用户提供实时厘米级精度定位服务；利用GPRS或

CDMA等，向全地区用户提供米级精度导航定位服务。.

项目周期包括选址、工程建设、安装调试、控制点联测、模型建立和测试阶段等。总计周期 预计6个月。

7.上交资料及成果 (1)项目设计书。 实地测试数据及分析资料等〆。

(3)土建过程的相关资料（包括用地证明、土建过程照片、防雷检测报告、續工图、施工报 告、点之记、测量标志保管书、设备安装及测试报告等）。

(4)坐标联测的相关资料(包括技术设计、原始观测资料、精度分析、数据处理、成果和技术 报告等）。

，

(2)基准站勘选的相关资料(包括勘选报告、站点照片、用地文件、地质勘查证明、点之记、

(5)系统技术报告。

(6)系统工作报告。

(7)系统使用说明书。

(8)其他相关附图、附表等。 [问题]

1.简述布设三等大地控制网的目的和主要精度要求。

2.简述GPS C级网布设的基本原则。

3.基准站建设完成之后应进行哪些测试？ [参考答案]

1.三等大地控制网布设的目的是建立和维持省级（区域）大地控制网，满足国家基本比例

尺测图的基本需求。三等大地控制网相邻点间基线水平分量中误差应不大于10 mm，垂直分 量中误差应不大于20 mm。各控制点的相对精度应不低于1 X 10_6，控制点间平均距离应不

超过20 km。

2.GPS C级网布设的基本原则如下：

(l)GPS点在测区内应均匀布设，相邻点间距离最大不宜超过20 km。

(2)应尽量利用现有国家或地方满足要求的各等级控制点。

(3)网中最简异步观测环或附合路线的边数应不大于6条。

(4)应与测区及周边的国家A、B级GPS控制点、国家及省级GNSS连续运行基准站进行

联测。

(5)为求得测区内1954北京坐标系和1980西安坐标系成果，应均匀选择测区及周边的至

少3个原坐标系高等级控制点进行联测。

(6)高程联测的精度应不低于三等水准测量精度。

(7)GPSC级网观测方法可采用基于基准站网的点观测模式、多个同步环为基本组成的

网观测模式。

3.基准站网建成后应进行整网运行测试，包括：

(1)测试基准站数据采集、数据完好性。

(2)测试基准站到数据中心和数据中心到用户之伺数据传输的稳定性，提供网络通信链路 的通信速率、误码率、可用性以及数据传输的延迟大小。

(3)测试数据中心对基准站的监控能力，包括通过数据通信网络监视和控制基准站工作状

况、参数配置、数据采集和传输等。

(4)测试实时定位的覆盖范围和有效作业时间。

(5)测试站网数据产品服务内容和精度指标，包括坐标框架、实时定位、快速定位、事后定

位、卫星轨道、源難据服务等内容以及相应的精度测试。

(6)测试其他内容。

§ 1.2

GNSS大地控制网

1.2.1知识要点

1.2.1.1建立大地控制网的方法 1.常规大地测量

常规大地测量方法包括三角测量法、导线测量法、三边测量法及边角同测法等。

(1)三角测量法。控制网构成三角形网状，观测方向需通视。三角网的观测量是网中的全 部(或大部分)方向值。

(2)导线测量法。选定相邻点相互通视的一系列控制点构成导线，直接测定导线的各边边 长及相邻导线边之间的角度，已知一个点的坐标和一条边的方位角就可以推算出所有其他控 制点的坐标。

(3)三边测量法及边角同测法。三边测量的观测量是所有三角形的边长，边角同测法是观

测部分边长、部分方向。

2.导航卫星定位技术

GNSS测量以其观测简便、精度高、速度快、费用省、全天候等优点广泛应用于我国大地测 量领域。GNSS用于大地测量控制网的建立，通常采用静态观测模式，并执行GB/T 28588- 2012〇全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范〈和GB/T 18314—2009〇全球定位系统 (GPS)测量规范〈。

1.2.1.2建立大地控制网的基本原则

大地控制网按照精度和用途分为一、二、三、四等大地控制网。大地控制网在保证精度、密 度等技术要求时可跨级布设。

1. 一等大地控制网

一等大地控制网由卫星定位连续运行基准站构成，它是国家大地基准的骨干和主要支撑， 以实现和维持我国三维、动态地心坐标系统，保证大地控制网点位三维地心坐标的精度和现势 性。一等大地控制网的卫星定位连续运行基准站地心坐标分量年平均中误差应不超过 0.5 mm，相对精度不低于1 X 10_8，坐标年变化率中误差水平方向应不超过2 mm，垂直方向应 不超过3 mm。

一等大地控制网点应均勻分布，覆盖我国国土。在满足条件的情况下，宜布设在国家一等 水准路线附近和国家一等水准网的结点处。

地方或部门建立的卫星定位连续运行基准站，符合国家统一建站技术标准和一等大地控 制网所规定的技术指标，经认证后，可纳入一等大地控制网。

2. 二等大地控制网

二等大地控制网布测目的是：实现对国家一、二等水准网的大尺度稳定性监测；结合精密 水准测量、重力测量等技术，精化我国似大地水准面；为三、四等大地控制网和地方大地控制网 的建立提供起始数据。

二等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应超过5 mm，垂直分量的中误差不

应超过10 mm;各控制点的相对精度应不低于IX lO—7，其点间平均距离不应超过50 km。

二等大地控制网点应在均勻布设的基础上，综合考虑应用服务和对国家一、二等水准网的 大尺度稳定性监测等因素。

二等大地控制网复测周期为5年，每次复测执行时间应不超过2年。 3.三等大地控制网

三等大地控制网布测目的是建立和维持省级（或区域）大地控制网，满足国家基本比例尺 测图的基本需求。结合水准测量、重力测量技术，精化省级（或区域）似大地水准面。

三等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应超过10 mm，垂直分量的中误差不

应超过20 mm;各控制点的相对精度应不低于IX ICr6，其点间平均距离不应超过20 km。

三等大地控制网点的布设应与省级基础测绘服务、现有技术状况、应用水平及似大地水准 面精化等目标相一致，并应尽可能布设在三、四等水准路线上。

三等大地控制网应根据需要进行复测或更新。 4.四等大地控制网

四等大地控制网是三等大地控制网的加密。

四等大地控制网相邻点间基线水平分量的中误差不应超过20 mm，垂直分量的中误差不 应超过40 mm;各控制点的相对精度应不低于IX 10-5，其点间平均距离不应超过5 km。 四等大地控制网应根据需要进行复测或更新。 1.2.1.3大地控制网的布设

大地控制网的布设包括技术设计、实地选点、建造规标或观测墩、标石埋设、外业观测、数 据处理和质量控制等工作。

1.技术设计

技术设计的目的是制定切实可行的技术方案，保证测绘产品符合相应的技术标准和要求， 并获得最佳的社会和经济效益。

一般步骤如下：

(1)收集资料。收集测区有关资料，包括测区的自然地理和人文地理、交通运输、各种比例 尺地形图、交通图、气象资料以及已有的大地测量成果资料，如点之记、成果表及技术总结等； 对收集的资料加以分析和研究，选取可靠和有价值的部分作为设计时参考。

(2)实地踏勘。拟订布网方案和计划时，需要到测区进行必要的踏勘和调查，作为设计 参考。

(3)图上设计。根据大地测量任务，按照有关规范和技术规定，在地形图上拟订出控制点

的位置和网的图形结构。

(4)编写技术设计书。按照编写设计书的要求编制技术设计书。

2.实地选点

按照实地情况检查落实图上设计，修改其中不恰当或不完善的部分，选点工作结束后，应 提交选点图、点之记、选点工作技术总结。

GB/T ,18314—2009〇全球定位系统(GPS)测量规范〈对各级GPS点点位选取的基本要求

包括以下几个方面：

表1.2.1大地控制网布设的相关技术规定

(1)应便于安置接收设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角不宜超过15、

(2)远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200 m;远离高 压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不应小于50 m。

(3)附近不应有强烈反射卫星信号的物件(如大型建筑物等）。 (4)交通方便，并有利于其他测量手段扩展和联测。 (5)地面基础稳定，易于标石的长期保存。

(6)充分利用符合要求的已有控制点。

(7)选站时应尽可能使测站附近的局部环境（地形、地貌、植被等）与周围的大环境保持一

致，以减少气象元素的代表性误差。

3.建造觇标或观测墩

点位选定后，要把它固定在地面上，需要埋设带有中心标志的标石，以便长期保存。觇标 或观测墩建造应符合相关规范和技术规定的要求。

4.标石埋设

标石可分为不同的类型，在保证其稳画和能够长期保存的原则下，视所在地区和控制点的 等级不同，埋设的标石可有所差异。埋石工作结束后，要到所在地的乡（镇）人民政府办理控制 点托管手续。

5.外业观测

外业观测包括仪器的选取和检验、制订观测计划、观测作业、数据检验等工作。外业观测

结束应上交专业技术设计、原始观测手簿、观测数据、观测网图、数据检核结果及观测工作技术 总结。

6.数据处理

数据处理工作内容包括外业数据质量检核、平差方案的制订、起算数据的分析和确定、平 差处理、精度评定、数据处理成果整理和技术总结编写。

7.质量控制

质量控制执行“两级检查、一级验收”制度。检查验收的依据是专业技术设计书中的技术 依据、技术质量指标等。

1.2.1.4相关技术规定

大地控制网布设的相关技术规定见表1.2.1。

1,2.2案例样题

20 测绘案例分析

现势性。考虑我国国土范围大、各区域地形地貌复杂、基础数据多种多样等情况，在保证似大

地水准面的精度和应用的前提下，GB/T 23709\〇区域似大地水准面精化基本技术规定〈 提出了高程异常控制点等基础数据的最低要求。

1.格网平均重力异常的分辨率和精度

在似大地水准面计算时,应利用巳有的或通过实测重力资料确定的格网平均重力异常，作

为重力似大地水准面计算的基础数据。

格网平均重力异常的分辨率应与似大地水准面分辨率及该区域内重力点的密度相匹配。 每个平均重力异常格网中宜有一个实测重力点，其精度应不低于加密重力点的精度。各级

表1.4.2各级似大地水准面格网平均重力异常分辨率 似 大地水准面计

级别 国家 省级 城市 平地、丘陵 5'X5' 2,5'X2.5' 2.5'X2.5' 平均重力异常分辨率 山地、高山地 15'X15' 5'X5, 格网平均重力异常的精度以格网平均重力异常的代表误差表示，格网?平均重力异常的

算采代用 的格网平均重力异常分辨率应不低于表1.4.2的规定。

表1.4.3各种地形类别的平均重力异常代表误差系数 山地 地形类别 平原 丘陵 高山地 重力异常代表误差系数 表误差计算公式为

d? = 2Jc?

式中，级别 数字高程模型分辨率 国家 30'X30' 0.54 0.81 1.08 ‘1.50 (1.4.1)

省级 3'X3' 城市 3'X3' 为格网平均重力异常代表误差，单位为10_5m/sSA.为平均重力异常格两分辨率，单 位为Che为平均重力异常代表误差系数，各种地形类别的平均重力异常代表误差系数按

表1.4.3的规定执行。

地形类别 格网高程中误差/m 表1.4.5各类地形格网高程中误差

平原 士 4 丘陵 ±7 山地 ±11 高山地 士 19 2.数字高程模型的分辨率和精度

所采用的数字高程模型（DEM)分辨率应不低于表1.4.4的规定。

数字高程模型应使用精度不低于国家1 ： 5万比例尺数字高程模型的数据，其格网间距不

大于25 mX25 m，格网高程中误差不大于表1.4,5的要求。

表1.4.4各级数据高程模型分辨率

第一篇大地测量与海洋测绘 21

3.高程异常控制点测量精度

(1)用于精化国家似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于B级

GPS网点和国家二等水准网点的精度。

(2)用于精化省级似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于C级

GPS网点和国家三等水准网点的精度。

(3)用于精化城市似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于C级

GPS网点和国家三等水准网点的精度。

1.4.1.3高程异常控制点的布设 1.技术设计准备

(1)根据需要，收集测区范围已有的大地测量成果和资料。

(2)收集测区范围内有关的地形图、交通图等资料；必要时，还应收集有关的地震、地质资 料等。

(3)技术设计前，应对上述资料进行分析研究，并进行实地勘察，然后进行图上设计。

2.点位布设原则

(1)高程异常控制点应均勾分布于似大地水准面精化区域。

(2)高程异常控制点应具有代表性，点位分布应顾及平原、丘陵和山地等不同的地形类别 区域，点位在不同地形类别中均应占有一定的比例；在可能的情况下，对丘陵和山地等地形变 化剧烈地区应适当加大高程异常控制点分布密度。

(3)各级似大地水准面的高程异常控制点宜利用不低于GB/T 23709—2009〇区域似大地

水准面精化基本技术规定〈中4.5规定精度的大地控制网点和水准网点。

(4)相邻高程异常控制点最大间距不宜大于

THr

=———?d 7.19

(L4.2)

式中，?为相邻高程异常控制网点最大间距，单位为kin;m(为似大地水准面的精度，单位为

cm;c为平均重力异常代表误差系数;A为平均重力异常格网分辨率，单位为(?）。

(5)新埋设的高程异常控制点，其标石可采用GB/T 18314—2009〇全球定位系统(GPS)测

量规范〈规定的天线墩，其上埋设满足GPS和水准测量的标志。

(6)当利用已有大地控制点和水准点时，应检查该点的稳定性、可靠性和完好性，符合要求 方可利用。

(7)选点与埋石工作结束后应上交选点工作总结、高程异常控制点选点图、点之记、选点收

集的各种资料等。

3.外业观测

(1)高程异常控制点GPS测量应不低于相应等级似大地水准面规定的GPS点精度要求， GPS观测的技术要求、观测的作业要求、外业成果记录整理、外业数据质量检核以及成果验收

与上交资料，应符合GB/T 18314—2009〇全球定位系统(GPS)测量规范〈的相关规定。

(2)高程异常控制点的正常高程应以国家一等或二等水准点作为起算点，其点位应保存完 好、观测资料与成果齐全且地质条件稳定。

(3)高程异常控制点水准测量等级应不低于相应等级似大地水准面精化规定的水准测量

精度，水准观测的技术要求和外业成果的记录整理应符合GB/T 12898—2009〇国家三、四等

22 测绘案例分析

水准测量规范〈的相关规定。

1.4.1.4数据处理

1.高程异常控制点数据处理

(1)高程异常控制点GPS测量数据处理按照GB/T 183U—2009〇全球定位系统（GPS)测

量规范〈的要求执行。

.(2)高程异常控制点水准测量数据处理按照GB/T 12898—2009〇国家三、四等水准测量

规范〈的要求执行。

(3)高程异常控制点的高程异常按下式计算，gp

Cgps = H-/i

(1.4.3)

式中，fcps为高程异常;H为大地高，由GPS测量方法获得;/I为正常高，由水准测量方法获得。

2.似大地水准面计算流程

似大地水准面计算流程如图1.4.1所示。

图1.4.1似大地水准面计算流程

1.4.1.5似大地水准面精度检验

1.检验点布设原则

(1)检验点的点位应分布均勾，在平原?、丘陵和山地等不同的地形类别以及有效区域边缘

地区均应布设检验点，应采用未参加似大地水准面计算的实测高程异常点作为检验点。

(2)城市似大地水准面相邻检验点的间距不宜超过30 km，检验点总数不应少于20个。 (3)检验点与用于区域似大地水准面精化的高程异常控制点间的距离应不小于似大地水

准面格网间距。

(4)检验点应满足GPS观测与水准联测条件。

(5)在利用旧点作为检验点时，应检查旧点的稳定性、可靠性和完好性以及是否满GPS观

测与水准观测，符合要求方可利用。

检验点观测

(1)检验点的测量精度应不低于区域似大地水准面精化时高程异常控制点的测量精度。 (2)检验点的外业观测与区域似大地水准面精化时高程异常控制点的测量要求一致。

3.检验点数据处理

a)GPS数据处理按照GB/T 18314—2009〇全球定位系统（GPS)测量规范〈的要求执行。 (2)水准数据处理按照GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规范〈和GB/T 12898— 2009〇国家三、四等水准测量规范〈的要求执行。

不同坐标系的转换包括不同空间直角坐标系的转换和不同大地坐标系的转换。不同空间 直角坐标系的转换既包括不同参心空间直角坐标系的转换，也包括参心空间直角坐标系和地

第一篇大地测量与海洋测绘 27

心空间直角坐标系的转换。不同大地坐标系的转换既包括不同参心大地坐标系的转换，也包 括参心大地坐标系和地心大地坐标系的转换。

(1)坐标系转换原理及方法。不同坐标系之间坐标转换主要是根据同时拥有两种坐标系 坐标的大地点（以下简称“重合点”）的情况，选择适当（具有一定密度且分布均匀）的重合点，利 用所选重合点的两种坐标系的坐标，采用适当的坐标转换模型计算两坐标系之间的坐标转换 参数，实现坐标转换。

坐标转换通常有整体转换法、分区转换法两种方法。整体转换法是整个转换区域计算一 套转换参数。分区转换法是将整个转换区域划分成若干个分区，分别对各分区计算转换参数。 在计算各分区转换参数时，为了保持各分区在接边处转换参数的连续性，需要各分区之间相互 重叠一部分重合点并重复使用求取转换参数。

(2)重合点资料的获取、整理与分析。重合点的获取一方面是通过实测获取，另一方面是 通过收集获取。当两种不同坐标系进行转换时，坐标转换的精度除取决于坐标转换的数学模 型和求解转换参数的公共点（重合点）坐标精度外，还和公共点（重合点）的多少、几何形状结构

有关。

重合点选取原则：依据外业技术总结、点之记与坐标差比较等方法选取足够的高等级、高

精度、分布均匀的点作为坐标转换的重合点；采用二维转换模式至少选取2个以上的重合点， 采用三维转换模式至少选取3个以上的重合点，重合点的分布要覆盖整个转换区域且尽量分 布均勻。

对参与求解转换参数的重合点要进行认真分析、蹄选、试算，易！1除局部变形点（粗差点），采 用不含粗差、分布均勾且能包围转换区域的一定密度的重合点求解转换参数。

(3)坐标转换模型。不同坐标系之间的坐标转换通常有两类转换模式：一类是二维坐标转 换模式；另一类是三维坐标转换模式。二维坐标转换模式只适合于小区域转换，且只需要两坐 标系的二维坐标成果(高斯平面直角坐标或大地坐标三维坐标转换模型适合任何区 域坐标转换，且需要两坐标系的三维坐标成果(空间直角坐标或大地坐标B、L、H)。

对于不同坐标系之间的坐标转换，目前使用最广的是布尔莎(Bursa)七参数转换模型与平 面四参数转换模型两种。平面四参数转换模型原理简单，数值稳定可靠，适合于较小区域的坐 标转换。布尔莎七参数转换模型为三维模型，在空间直角坐标系中，两也标系之间存在严密的 转换模型，不存在模型误差和投影变形误差，适合于任何区域的坐标转换。

(4)坐标转换精度估计。依据计算坐标转换参数的重合点的残差中误差评估坐标转换精 度。一般的，若残差大于2倍残差中误差，则认为是粗差予以副除，然后重新计算坐标转换参 数，直到满足一定的精度要求为止。

3.坐标转换实施步碟

(1)收集、整理转换区域内重合点成果（三维坐标）。 (2)分析、选取用于计算坐标转换参数的重合点。 (3)确定坐标转换参数计算方法与坐标转换模型。

(4)两坐标系下重合点坐标形式的转换。若采用平面四参数转换模型，则要将重合点的两 坐标系坐标换算成同一投影带的高斯平面坐标；若采用布尔莎七参数转换模型，则要将重合点 的两坐标系坐标换算成各坐标系下的空间直角坐标。

(5)根据确定的转换方法与转换模型利用最小二乘法初步计算坐标转换参数。

28

测绘案例分析

(6)分析重合点坐标转换残差，根据转换残差剔除粗差点。

(7)坐标转换残差满足精度要求(合格）时，计算最终的坐标转换参数并估计坐标转换参数

精度。

(8)根据计算的转换参数，按下列步骤转换待转换点的目标坐标系坐标。

4.采用平面四参数转换模型的步驟

(1)将转换点的原坐标系坐标换算为计算转换参数时所在投影带（中央子午线）的高斯平 面坐标(JCi，3/i )。

(2)根据4个转换参数：2个平移参数Ax、A:y(单位为m)，1个旋转参数a(单位为rad)， 1个尺度参数7>?(无单位），计算目标坐标系下转换参数所在投影带的高斯平面坐标（：r2，3?2)

即

.3?2

(3)将目标坐标系下转换参数所在投影带的高斯平面坐标(:r2，3?2)换算为所需投影带的

坐标形式。

cosa

+ (l+m)

sina —sina cosa

(1.5.1)

5.釆用布尔莎七参数转换模型的步驟

(1)将转换点的原坐标系坐标换算为空间直角坐标(乂1，71，21)。

(2)根据7个转换参数:3个平移参数AX、AY、AZ(单位为m)，3个旋转参数、ey、ez (单位

为》301)，1个尺度参数772(无单位），计算目标坐标系下的空间直角坐标(乂2，72，22)，即

X ey \ \ = A Y + (1 +?n ) 人

(1.5.2)

(3)将目标坐标系下的空间直角坐标(X2 ,1?2，Z2)换算为所需的坐标形式。

1.5.2案例样题

1.任务概况

根据XX地区基础地理空间信息基准框架工程设计要求，在该地区建立高精度的GPS控 制网，以满足城市规划、建设的迫切需求。然而，该地区原有的测绘成果大多为1980西安坐标 系测绘成果，为了使高精度的GPS网成果更好地服务于原有测绘成果，需要将GPS控制网成 果转换为1980西安坐标系成果。

X X地区高精度i:;ps网点分布大致范围：东经124°15'?125°12'，北讳45。48'?46。59'。

2.目标

将GPS控制网成果转换为1980西安坐标系成果。

3.测区已有资料情况

X X地区在布测髙精度GPS网时，联测了 X个国家高精度三角点。经过GPS网数据处

理，获得了各GPS网点的WGS-84坐标。同时收集到本地区联测的X个国家三角点成果，三 角点成果只有高斯平面直角坐标及正常髙H。

[问题]

1.简述不同坐标系坐标转换流程。

2.三维七参数坐标转换包括哪些参数？实现三维七参数转换至少需要几个重合点？为什么？

第一篇大地测量与海洋测绘 29

[参考答案]

1.不同坐标系坐标转换计算流程如下： (1)收集、整理转换区域内重合点成果。

(2)分析、选取用于计算坐标转换参数的重合点。 (3)确定坐标转换参数计算方法与坐标转换模型。 (4)根据确定的转换方法与转换模型计算坐标转换参数。 (5)分析重合点坐标转换残差，根据转换残差易！1除粗差点。

(6)坐标转换残差满足精度要求(合格)时，计算最终的坐标转换参数并估计坐标转换参数精度。 (7)根据计算的转换参数计算待转换点的目标坐标系坐标。

2.三维七参数转换包括7个参数，其中3个平移参数、3个旋转参数和1个尺度参数。实 现七参数坐标转换至少需要3个同名点，因为，1个同名点可列3个方程，解算7个参数至少

需要7个方程，3个同名点可列9个方程，而2个同名点仅可列6个方程。

§1.6大地测量数据库

1.6,1知识要点

大地测量数据库由大地测量数据、管理系统和支撑环境三部分组成。其中，大地测量数据 是大地测量数据库的核心，按类型分为大地测量数据、高程控制网数据、重力控制网数据和深

度基准数据；管理系统和支撑环境是数据存储、管理、运行维护的软硬件及网络条件。大地测

量数据库分为国家、省区和市（县）三级。

(1)大地测量数据内容。一般应包括空间定位数据、高程测量数据、重力测量数据和深度

基准数据及其元数据。

(2)大地测量数据组织。观测数据可根据数据实际情况选用合理的组织方式；一般按控制

网、数据内容进行分类组织，以数据文件为基本单元进行存储。成果数据按成果类型进行分

类，按控制网进行组织，以点为基本单元存储；以点为基础，按照网、线建立控制点之间的逻辑 关系；同一类成果的不同内容之间应建立逻辑关系，如控制点成果与点之记之间应通过点的唯 一标识建立逻辑关系。文档资料按控制网、文档技术类型进行分类组织，以文件为基本单元存 储。应通过控制网、控制点等作为关键字建立观测数椐、成果数据、文档之间的逻辑关系。大 地测量、高程控制网和重力控制网之间存在重合点时，应以控制点为关键字建立重合点之间的 逻辑关系。对于同一控制点具有多期成果时，应建立多期成果之间的逻辑关系。

(3)大地测量数据检查。一般应包括数据正确性检查、数据完整性检查和逻辑关系正确性 检查等。

(4)大地测量管理系统。一般应包括数据输人、数据输出、查询分析、数据维护、安全管理等。

1.6.2案例样题

1.建库内容

XXX单位负责“大地测量数据库”建设，主要工作内容:在收集、整理和分析项目产生的

大地测量数据成果的基础上，综合确定各类成果资料的分类方法、入库内容，通过数据结构设

34

测绘案例分析

(7 = 60 mm

dS<2V2a = 2XV2 X60 = 169.7(mm)

题中往返较差为95.5 mm々169.7 mm，故不超限。

2.基线测量误差= + =26.9 mm。

mm。

独立环坐标闭合差限差=2=

独立环坐标分量闭合差限差= WY=Wz=2?/na = l3l,S mm。

实测坐标分量闭合差:Wx =60.4 mm,Wy = 160.3 mimW? = 90.5 mm。

Wx .Wz小于容许值，但Wy = 160.3 mm>131.8 mm，故判定该独立环闭合差超限。 3.该项目GPS数据处理流程如下:①数据准备，将全部数据文件导入处理软件；②已知数

据导入（5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标）；③基线解算，主要完成外业观测数据质

量检核和基线精处理结果检核，具体包括对基线精度、同步环、独立环和重复基线闭合差、较差'情 况的考察、分析和处理，必要时对某些测站进行重测；④WG&84坐标系下三维平差(无约束平差) 及其精度分析并决定处理办法；⑤1980西安坐标系下二维平差（利用5个高等级三角点1980西

安坐标系坐标作为约束条件的约束平差)及其精度分析并决定处理办法；⑥输出平差结果。

GPS网平差流程图如下图所;?。

4.根据题中已有观测条件，可利用联测的5个高等级三角点成果，采用平面四参数转换模 型整体进行坐标转换方法。具体步骤如下：

(1)将5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标通过转换带计算转换为中央子午线与城

市独立坐标系中央子午线（X X X°15')相同的任意带坐标(:r，:V)。

(2)选定用于计算坐标转换参数的重合点（不得少于2个）。

(3)确定计算坐标转换参数方法与模型。

第一篇大地测量与海洋测绘 35

若5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标为（X，Y)，其城市独立坐标系坐标为(A， 5)，可利用下面的计算坐标转换参数模型：

+是

\

— sino:

X

sina cosa《LY

按最小二乘原理，即可求出Loc上：?、k、(X四个转换参数。

(4)分析重合点坐标转换残差，若残差符合要求，则转换参数计算完成;否则，劍除粗差点，

重新计算转换参数。

第二题

(2013年)某沿海港口在航道疏浚工程完成之后，委托X X测绘单位实施航道水深测量，

以检验疏梭是否达到15 m的设计水深要求，有关情况如下：

1.测量基准：平面采用2000国家大地坐标系，高程采用1985国家高程基准，深度基准面

采用当地理论最低低潮面。

2.测区概况：附近有若干三等、四等和等外控制点成果，分布在山丘、码头、建筑物顶部等 处，港口建有无线电发射塔、灯塔等设施。

3.定位:采用载波相位实时动态差分GPS定位。选择港口附近条件较好的控制点A作为

基准台，测量船作为流动台，基准台通过无线电数据链向流动台发送差分信息。

测量开始前收集了 A点高程/?A和在1980西安坐标系中的平面坐标以及A点 基于1980西安坐标系参考椭球的高程异常值“。另外还收集了 4个均勾分布在港口周边地 区的高等级控制点，同时具有1980西安坐标系和2000国家大地坐标系的三维大地坐标。通 过坐标转换，得到A点2000国家大地坐标系的三维大地坐标

4.验潮：在岸边设立水尺进行验潮，水尺零点在深度基准面下1 m处。

5.测深：在测量船上安装单波束测深仪，经测试，测深仪总改正数为2 m。在航道最浅

点B处，测深仪的騎时读数为16.7 m，此时验潮站水尺读数为4.5 111。

[问题]

1.简述A点作为差分基准台应具备的条件。

2.根据已知点成果资料，本项目最多可以计算得到几个坐标系转换参数？分别是什么参数？

3.简述将A点已知高程/lA转换为2000国家大地坐标系大地高Ha的主要工作步骤。

计算航道最浅点B处的水深值，并判断航道疏浚是否达到设计水深。 [参考答案]

1.A点作为差分基准台应具备的条件如卞：

(1)台址背景噪声应较低，应具有良好的电磁环境，应避免强烈的工业干扰源。

(2)台址应设在DGNSS服务范围中心，宜设在水深测量重要的区域附近。

(3)覆盖区域具有良好的视距条件，通信目标方向尽量避开髙层建筑、高山等障碍物，宜选

在适合建台的沿岸制高点。

(4)应满足建筑物对地址的要求，应充分利用原有的站址、房屋、铁塔、电源、生活设施。有

人值守的台址宜选在供水、供电、交通和生活方便的地方。

(5)基准台GNSS接收机应避免多路径干扰。

2.本项目最多可以计算得到三维七参数坐标转换参数7个。根据题中已知成果资料：同

36 测绘案例分析

时具有1980西安坐标系和2000国家大地坐标系三维大地坐标的4个均匀分布在港口周边地

区的高等级控制点，据此可以计算得到三维七参数坐标转换参数，实现1980西安坐标系向

2000国家大地坐标系转换。7个参数为：平移参数3个，旋转参数3个，尺度参数1个。

3.A点已知高程/lA转换为2000国家大地坐标系大地高Ha的主要工作步骤包括： (1)根据A点已知高程以及A点基于1980西安坐标系参考椭球的高程异常值？A可得到 A点1980西安坐标系大地高Ha8。，BP

■ff A80

(-B A80，L A80 )。

—

a + Ca

(2)根据A点平面坐标通过高斯反算可得到A点1980西安坐标系大地坐标

(3)将A点1980西安大地坐标（548。，1?48。，?/48。）通过坐标转换，得到2000国家大地坐

标系坐标(_Ba，La .Ha )，即可得到A点在2000国家大地坐标系大地高Ha。

4.航道最浅点B处的水深值计算如下：

(1)测深仪测得的瞬时实际水深为

=H实+Az 16.7 + 2=18.7(m)

(2)瞬时测量的实际水深归化到当地深度基准面水深为

H = H?-H?f?+H?=18.7~4.5 + l = 15,2(m)

15.2 m>15 m，故航道疏浚达到设计水深。

第三题

(2014年)测绘单位承担了某测区基础控制测量工作，测区面积约1 800 km2，地势平坦，无连

续运行基准站网络覆盖。工作内容包括10个GPS C级点GPS联测、三等水准联测及建立测区 高程异常拟合模型，测量基准釆用2000国家大地坐标系(CGCS 2000)及1985国家高程基准。

测区已有资料情况：测区周边均匀分布3个国家GPS B级框架点，一条二等水准路线经

过测区。

观测设备采用经过检验合格的双频GPS接收机(5 mm+lX10-?D)3台套、DS1水准仪1套。 技术要求：GPSC级网按同步环边连接式布网观测；按照三等水准联测GPS C级点高程； 采用函数/(o： jy)=ao'-l-aiJ:+a2y+a3J:?+a4y?-l~a5J:y计算测区高程异常拟合模型。

基线 1 2 3 AX/m 14 876.383 -7 285.821 -7 590.560 分量 AY/m 2 631.812 14 546.403 -17 178.218 AZ/m 8 104.319 —15 378.581 7 274.257 经GPS观测、水准联测及数据平差处理，获取了各GPS C级点的CGCS 2000坐标及

1985高程成果。某GPS三边同步环各坐标分量情况统计如下：

拟合方法：利用GPSC级点成果计算测区高程异常拟合模型。经检验，模型内符合精度 为士5 cm。

[问题]

1.GPS C级网观测最少需要布设几个同步环？获取多少条独立基线？

第一篇大地测量与海洋测绘

37

2.根据表中数据计算该同步环各坐标分量及环坐标闭合差。（结果取位至0.001 m) 3.简要说明建立本测区高程异常拟合模型的流程。

[参考答案]

1.根据题意，本项目采用边连式，接收机为3台，先将10个C级点与3个B级点联测共13个

点，需要布设13 — 2 = 11个同步环。

每个三边同步观测得到3 — 1 二2条独立基线，共有独立基线2X11=22条。

2.根据题意，同步环各坐标分量为

Wx=U 876.383 — 7 285.821 — 7 590.560 = 0.002(m) Wy=?2 631.812 + 14 546.403-17 178.218= — 0.003(m)

Wz==8 104.319 —15 378.581 + 7 274.257=—0.005(m)

环坐标闭合差为

Ws =vWiTWi+Wr = 0.006 m

3.建立本测区高程异常拟合模型的流程：

(1)将测区内C级点与GPS国家B级点联测得到各GPS点的坐标和大地高。 (2)将测区内的GPS点与二等水准点进行联测，得到各GPS点的1985高程成果。 (3)由以上成果根据（=//一/?，得到各0卩3点的高程异常。 (4)根据函数 fi?jc

=ao +aia:+a23?+a3X?

+a?xy，列出拟合方程为

Cy =

式中，？,为高程异常，（:?,，3? )为CGCS 2000坐标系下i点的坐标，选取在测区均句分布的特

征点代人方程，求解参数〇。、〇1、“2、“3、?14、口5，得到该区高程异常模型。

(5)将多余点代人高程异常模型，以?的不符值来评价模型精度。

[复习重点]

大地测量案例分析主要涉及大地控制网、GNSS连续运行基准站网、区域似大地水准面精 化、坐标转换、大地测量数据库等生产技术环节。其中，考查要点有：

(1)各种大地控制网（平面控制网、高程控制网）的分级、作用、技术设计、选点、外业观测技 术要求、内业数据处理、质量控制和成果提交等相关内容。

(2)区域似大地水准面精化部分主要掌握基本概念、精化方法、高程异常控制点的布设以 及似大地水准面计算流程和精度检验。

(3)GNSS连续运行基准站网主要掌握基准站网的组成、分类与布设原则、基准站建设、数

据中心以及基准站网的测试与维护。

(4)坐标转换部分需要掌握坐标系的分类、坐标转换模型和坐标转换流程。

在大地测量技术规范方面，要重点阅读GB/T 18314—2009〇全球定位系统（GPS)测量技 术规范〈、GB/T 23709—2009〇区域似大地水准面精化基本技术规定〈、GB/T 28588—2012〇全 球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范〈、GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规 范〈、GB/T 12898—2009〇国家三、四等水准测量规范〈等相关的大地测量规范。对规范中涉及 的技术设计、技术流程、技术要求、质量控制及成果提交等内容应重点掌握。

第2章海洋测绘

[大纲要求]

(1)根据项目要求，确定海洋测绘内容，进行技术设计。

(2)根据技术设计，实施海洋控制测量，并进行测区深度基准面的联测传递。

(3)根据技术设计，实施海洋定位、水深测量，并对测深结果进行必要改正，获得海道和海

底地形测量成果。

(4)根据技术设计，确定海图的类型和投影方式，进行海图制图综合，并按照海图图饰制作海图。 (5)根据海洋测绘项目特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检

查、验收和归档。

[案例分析]

§2.1海洋测量

2.1.1知识要点

海洋测量主要涉及海洋测量的内容、技术设计、控制测量、潮沙观测、测区深度基准面的联 测传递、水深测量和测深改正、质量检查及成果提交等技术环节。

2.1.1.1海洋测绘的任务和内容

海洋测绘的主要任务是通过对海面水体和海底进行全方位、多要素的综合测量，获取包括 大气(气温、风、雨、云、雾等）、水文（海水温度、盐度、密度、潮沙、波浪、海流等）以及海底地形、 地貌、底质、重力、磁力等各种信息和数据，并绘制成不同目的和用途的专题图件，为航海、国防 建设、海洋幵发和海洋研究服务。

海洋测绘主要包括海洋大地测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋跃层测量、海洋声速 测量、海道测量、海底地形测量、海图制图、海洋工程测量等。

海道测量在海洋测量工作中占有重要地位，海道测量的任务是进行水深测量和海岸地形 测量，获取海底地貌、底质情况和航行障碍物等资料。海道测量的主要内容有：①控制测量； ②水位观测，确定平均海面、深度基准面和计算水深测量时的水位改正；③水深测量、助航标志 的测量、航行障碍物的调查探测、水文和底质测定等；④海岸地形测量。

2.1.1.2海洋测量基准

海洋测量基准包括大地(测量）基准、高程基准、深度基准和重力基准等。

(1)坐标基准：2000国家大地坐标系（CGCS 2000)。

(2)投影：高斯-克吕格投影和墨卡托投影。

(3)高程基准：1985国家高程基准。

第一篇大地测量与海洋测绘 39

(4)深度基准：理论最低潮面。 2.1.1.3海洋测量技术设计 海洋测量技术设计的主要内容： (1)确定测量目的和测区范围。

(2)划分图幅及确定测量比例尺。

(3)确定测量技术方法和主要仪器设备。 (4)明确测量工作的重要技术保证措施。 (5)编写技术设计书和绘制有关附图。

技术设计工作步骤分为资料收集和分析、初步设计、实地勘察、技术设计书编制四个阶段。 其中，技术设计书的内容为：

(1)任务的来源、性质、技术要求。

(2)测区的自然地理特点。

(3)技术设计所依据的技术标准、技术规范、规程以及原有测量成果的采用情况。 (4)各施测控制点的等级、标石类型及数量。 (5)水深测量图幅、测深里程、航行障碍物的数量。

(6)海岸地形测量的图幅、面积及岸线长度。

(7)作业所需的各种仪器、器材、船只类型和数量。

(8)根据测区地理气象及技术装备条件，计算各种测量作业的工作量和工作天数。 (9)根据测区特点和作业技术水平，提出适当的作业方法和注意事项以及具体技术要求。 2.1.1.4海洋控制测量

海洋平面控制测量的方法有三角测量、导线测量、卫星定位测量等。按平面控制精度，海 洋平面控制点分为海控一级点（/fl)、海控二级点（//2)、测图点（He)。海控点的分布应以满 足水深测量和海岸地形测量为原则。海控一、二级点布设的方法主要采用GPS测量、导线测 量和三角测量，测图点可采用GPS快速测量法、导线、支导线和交会法测定。

海洋高程控制测量的方法有几何水准测量、测距高程导线测量、三角高程测量、GPS高程 测量等。

2.1.1.5深度基准面的确定

海洋测深是确定海底表面至某一基准面的差距。确定深度基准面的基本原则如下： (1)充分考虑船舶航行安全。

(2)保证航道或水域水深资源的利用效率，衡量航道水深资源利用率的尺度就是深度基准

面保证率。

(3)相邻区域的深度基准面尽可能一致。我国采用理论最低潮面作为深度基准面，深度基 准面的高度从当地平均海面起算。

2.1.1.6海洋测量定位

海洋定位通常是指利用两条以上的位置线，通过图上交会或解析计算的方法求得海上某点 位置的理论与方法。海洋定位的方法主要有光学定位、无线电定位、卫星导航定位、水声定位。

2.1.1.7水文观测

海洋水文观测是指在某点或某一断面上观测各种水文要素，并对观测资料进行分析和整 理的工作。主要观测海水温度、盐度、密度、含沙量、化学成分、潮汝、潮流、波浪、声速等要素，

40 测绘案例分析

为编辑出版航海图、海洋水文气象预报、海洋工程设计以及海岸变迁和泥沙嫩积等海洋科学研 究提供资料。

2.1.1.8水深测量

水深测量的主要方法有测深杆、测深锤(水蛇）、单波束回声测深、多波束回声测深、机载激 光测深等。水深测量的工作流程包括水深数据采集、水深数据处理、水深成果质量检查、水深 图输出等。

2.1.1.9水下地形测量

1.潮位站布设和潮位观测

潮位站布设和潮位观测的技术要求有：

(1)潮位站布设密度应能控制全部测区的水位变化。相邻潮位站之间的距离应满足最大 潮高差不大于1 m，最大潮时差不大于2 h，潮汝性质基本相同。对于潮高差、潮时差变化较大

的水域，可在湾顶、河口外、水道口和无潮点附近增设临时水位站。

(2)潮位观测间隔应至少30 min观测一次（于整点和半点记录），高、低平潮及其前后1 h 和水位异常变化时，每隔10 min观测一次，并读至厘米，时间读到整分;水位观测误差不应大 于2 cm;顾及测区潮时差影响，当采用双站或多站改正水位时，潮位观测时间长度应比水深测 量作业时间提前并推后各1 h。

(3)深度基准的确定。潮位站的水位应归化到深度基准面（理论最低潮面）上。长期站深 度基准面可沿用已有的深度基准，由相邻的高程控制点进行水准引测，也可以利用连续1年以 上水位观测资料通过调和分析取13个主要分潮采用弗拉基米尔法计算。短期验潮站和临时 验潮站深度基准的确定可采用几何水准测量法、潮差比法、最小二乘曲线拟合法、4个主分潮 与L比值法，由邻近长期验潮站或具有深度基准面数值的短期验潮站传算。当测区有2个或 2个以上长期验潮站时取距离加权平均结果。

2.测量准备

测量前准备工作的注意要点有：

(1)仪器测试，包括GNSS稳定性试验、测深仪稳定性试验、多波束安装校准和其他仪器 测试。

(2)测线布设，包括多波束主测线、单波束检查线和障碍物加密扫测等测线布设间距和方向。 (3)船舶静、动吃水测量。 3.测量过程

在测量过程中要注意以下要点：

(1)声速剖面测量的相邻声速剖面差值应不大于1 m/s。 (2)多波束测量实施与质量控制。 (3)岸线测量方法。 (4)障碍物加密探测实施。 4.测深数据处理

测深数据处理中重点注意以下要点：

(1)定位、姿态、航向、潮位、声速等原始数据检查和粗差劍除。 (2)多波束测深数据滤波、虚假信号劍除。

(3)多波束数据编辑定位、姿态、航向、潮位、声速等各项合并和改正。定位数据合并：将

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ytfa.html