大地水准面的高程

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； CQG2000

I

ABSTRACT

With the progress of scie

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； CQG2000

I

ABSTRACT

With the progress of scie

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

中江东城至兴隆金堂界段改建工程(兴隆段)原始地面检测记录表水准仪型号及编号： 检测起讫桩号：测 点

日 期：

横向位 置 (m)

水 准 尺 读 数(m)后视 转点 前视

视线高 (m)

高程 (m)

设计高程 (m) 467.142

偏差值 (mm)

1.390 左 K27+980.000 中 右 1.470 1.392 1.760

468.532

467.062 467.140 466.772

中江东城至兴隆金堂界段改建工程(兴隆段）原始地面检测记录水准仪型号及编号： 　　 日 期：

检测起讫桩号：

面检测记录表

备注

测记录表

施工现场常用自动计算表,准确,专业,附有使用说明

水准测量记录表测区名称： 测量等级： 仪器等级 : 天气情况:

测量小组：

观 测 者：

记 录 者：

测量日期:

测 站

点号

后视读数(m) 前视读数(m) 观测高差(m) 高差改正(m) 改正后高差(m)

高程(m)

2

FM1 1.000 FM2 1.300 FM3 1.000 FM4 1.540 FM5 1.200 FM6 1.800 FM7 1.200 FM8 1.120 FM9 1.400 FM1 1.240 1.200 1.510 1.340 1.400 1.400 1.300 1.130 1.200 -0.240 0.100 -0.510 0.200 -0.200 0.400 -0.100 -0.010 0.200 0.013333 0.020000 0.026667 0.033333 0.006667 0.020000 0.026667 0.006667 0.006667 -0.226667

已知点1.000

0.773 0.120000 0.893 -0.483333 0.410 0.233333 0.643 -0.193333 0.450 0.420000 0.870 -0.073333 0.7

全站仪三角高程替代四等水准测量精度分析

生产部测量组 李 刚

摘要 根据全站仪三角高程测量的原理，推导了全站仪三角高程侧量高差的公式，对全站仪三角高程测量的高差进行了精度分析，认为用全站仪代替水准仪进行高程测量，在一定范围内可达到三、四等水准测量要求。

关键词 全站仪 三角高程 四等水准 精度分析

1 引言

测量地面待定点的高程，传统的方法是通过仪器测量待测点与已知点间的高差，然后计算出待测点的高程。测定两点间高差的方法很多，如水准测量、经纬仪三角高程测量等。水准测量精度高，但仅适用于平坦地区；经纬仪三角高程测量能适用于山区，但由于距离测量精度较低，其高差测量精度较低。随着测量技术的高速发展，全站仪现已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中。全站仪集电子经纬仪、光电测距仪和数据记录于一体，其测距和测角精度大大提高，这使全站仪用于高程测量成为可能;但是，利用全站仪精确测距的优势进行三角高程测量能否普遍代替水准测量，已成为测绘人员急待解决的问题。本文结合全站仪三角高程测量的原理和方法，应用误差传播定律，对其进行系统的精度分析，对全站仪三角高程测量代替水准测量进行了探讨。

2 全站仪三角高程测量原理

用全站仪进行高程测量的方法

中南林业科技大学本科毕业论文 在工程测量中三角高程与水准高程的对比研究

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

在当今的高程测量中，水准测量是高程控制的最主要方法之一。但是,普通的水准测量速度比较慢。虽然国外有使用自动化水准测量，但是也没有显著提高它的效率，并且需要的劳动强度大。在长倾斜路线上受到垂直折光误差累积性影响，当前、后视线通过不同高度的温度层时，每公里的高差可能产生系统性的影响。尽管现在已有不少的研究人员提出了一些折光差改正的计算公式，但这些公式中仍然还存在系统误差??。并且，近年来还发现地球磁场对补偿式精密水准仪也有很影响。

1此外，水准测量的转点多，而且标尺与仪器也存在下沉误差，这又是一项系统误差。由于上述原因，如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的，有时甚至是不可能的。如果采用三角高程测量就比较容易实现。近些年来，由于全站仪的发展，使得测角、测距的精度不断提高。再加上学者对三角高程测量的深入研究，使三角高程测量的精度也有很大的提高。三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点，使三角高程测量在工程测量中得到广泛的应用。 1.1.2 研究意义

85国家高程与吴淞高程区别

国家８５高程基准其实也是黄海高程基准，只不过老的叫“1956年黄海高程系统”，新的叫“1985国家高程基准”，新的比旧的低0.029m，吴淞高程系统该高程系统比较混乱，不同地区采用数值不一，如采用，需要仔细核对。

上海地区吴淞高程系基面比1956年黄海高程系基面低1.6297米。

宁波:“1985国家高程基准”注记点=“吴淞高程系统”注记点

嘉兴::“1985国家高程基准”注记点=“吴淞高程系统”注记点

85国家高程基准及高程系简介

85国家高程基准是指以青岛水准原点和青岛验潮站1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准，其水准点起算高程为72.260米。

吴淞与废黄河、黄海、八五基准点的关系：

1、吴淞=废黄河+1.763m；

2、吴淞=黄海+1.924m；

3、吴淞=八五基准+1.953m。

一、吴淞零点和吴淞高程系：清咸丰十年（1860年），海关巡工司在黄浦江西岸张华浜建立信号站，设置水尺，观测水位。光绪九年（1883年）巡工司根据咸丰十年至光绪九年在张华浜信号站测得的最低水位作为水尺零点。后又于光绪二十六年，根据同治十年至光绪二十六年（1871～1900年）在该站观测的水位资料，制定了比实测最低水位略低

3.5.2.2 污水处理构筑物高程布置设计计算

本设计污水处理厂的污水排入磁窑河，磁窑河洪水位较低，污水处理厂出水 能够在洪水位时自流排出。因此，在污水高程布置上主要考虑土方平衡，设计中以二沉池水面标高为基准，由此向两边推算其他构筑物高程。

(1)各处理构筑物间连接管渠长度表（选择水头损失最大的一条管路）。 表3-3 处理构筑物间连接管渠长度表 管渠名称 中间水池至二沉池 二沉池至A/A/O反应池 A/A/O反应池至初沉池 旋流沉砂池至细格栅 提升泵房至粗格栅 粗格栅至进水井 长度（m） 35 23 — — — 管渠名称 二沉池至卡鲁塞氧化沟 氧化沟至旋流沉砂池 — — 提升泵房至粗格栅 粗格栅至进水井 长度（m） 102(700)+29 中间水池至二沉池 初沉池至旋流沉砂池 24.5(700)+20(500 旋流沉砂池至细格栅 （2）各构筑物水头损失见下表。 表3-4 构筑物水头损失 构筑物名称 格栅 初沉池 卡鲁塞尔氧化沟 斜板斜管沉淀池 接触消毒池 水头损失（m） 0.2 0.5 0.5 0.3 0.3 构筑物名称 平

J08-KC-09-A

水准测量正常水准面不平行改正

1 正常水准面不平行改正的必要性

由于水准面的不平行性，使得两固定点间的高差沿不同的测量路线所测得的结果不一致而产生多值性，为了使点的高程有惟一确定的数值，为了得到精确的水准点间高差，必须进行正常水准面不平行改正。按水准规范要求各等级水准测量结果均需计算正常水准面不平行的改正。 2 正常水准面不平行改正计算公式

计算公式：

?i??AHi(△?i)' （1）

式中：

?i ——为水准测量路线中第i测段的正常水准面不平行改正数；

A ——为常系数，A=1537.1*10-9sin2φ可在常系数表中查得（见表1）；

Hi——为第i测段始末点的近似平均高程，以米为单位；

△?i—— ??2??1， ?1和?2分别为第i测段始末点的纬度，以分为单位，其值可由水准点点

'之记或水准点路线图中查取。

3 正常水准面不平行改正计算操作步骤

很多测绘软件都提供了正常水准面不平行改正的计算功能，在此重点介绍基于Excel的正常水准面不平行的改正计算步骤。

3.1 数据准备

1） 水准点间观测高差：用水准仪进行现场测量，具体要求