近海岛礁高程基准传递方法应用研究

针对近海岛礁测绘中面临的高程基准传递问题,在渤海湾某实验岛礁区域,结合陆域控制测量成果,通过对常规GNSS拟合方法与移去-恢复法比较分析,得出了利用顾及EGM2008重力场模型的移去-恢复法来进行高程传递可靠性较高,并将陆域国家85高程基准传递到距离岸线4km的岛礁上。传递后的高程同岛上同步验潮结果比较较差为3cm,传递后岛内GNSS拟合高程差值同三等水准观测差值较差为0.3cm。通过实验分析,该方法对近海岛礁高程传递,进而建立岛礁勘测垂直基准有一定的指导意义。     

海岛测绘中跨海高程传递实施方法浅析

结合某海岛测绘专项的实施,论述多种方法相结合、相互验证的综合跨海高程传递实施方案,综合利用卫星定位测量、三角高程测量、大地天文测量、验潮观测和几何水准测量等多种大地测量手段,对具体的技术要求进行了论述和分析。     

长距离跨海高程基准传递方法及精度

大连市C级GPS控制网覆盖面积为1.7万km2.其中海域为4 700 km2,容有长山列岛的大小不等8个岛屿,8个网点分布在海岛,陆地与近海岛屿之间的距离为20-30 km;岛屿之间的距离为30-40 km;最大间距为120.5 km.本次研讨利用GPS定位技术结合重力资料所确定的小长山岛上网点高程与利用潮位观测法获得的相应网点高程比较,通过比较小长山GPS网点高程差值的方法研究长距离跨海高程基准传递可取的方法及精度.     

跨海大桥高程基准统一新方法研究

提出基于高程异常差的GPS跨海水准新方法,给出新方法的基本原理和数据处理方案,对用垂线偏差、神经网络法、支持向量机求解高程异常差方法的精度和实用范围作计算分析.结果表明:基于垂线偏差的高程异常差拟合方法适用于距离约5 km的高程传递.基于支持向量机的高程异常差拟合方法,在平原地区,当GPS和水准重合点的点数较多、点位分布较合理时,跨距可以达到30 km.而基于神经网络进行高程异常差拟合适用于距离约10 km的高程传递.     

利用RTK技术实现沿海高程基准传递

浙江省滩涂资源调查需要对全省沿海进行潮位站工作基点高程传递,采用常规几何水准法传递高程的效率和实际精度都不太理想。通过对高等级GPS控制点比测验证,ZJCORS具有定位精度高、稳定可靠等特点,因此本文利用基于ZJCORS的网络RTK技术实现了浙江沿海验潮站工作基点高程传递。通过比较分析同步观测法传递平均海平面数据与网络RTK接测高程数据,验证了网络RTK测量数据满足实际工作要求。     

三角高程法跨海高程传递实验及应用

针对海上恶劣的气候环境和不利的观测条件致使长距离跨海高程传递测量难度加大的问题,该文设计了一套基于全站仪三角高程法的跨海高程传递测量技术方法,并在4.3km跨距的跨海场地上进行实验,实验结果达到国家二等水准测量的精度要求。该方法已应用于港珠澳大桥跨海高程传递中,目前已完成30跨次的跨海高程测量,测量成果全部达到二等跨河水准测量的精度要求;路线总长约45.7km的全桥跨海高程贯通测量高差与陆域一等水准测量高差的互差仅为24.8mm,小于二等检测限差(40.56mm)。实验研究及工程应用分析结果表明,全站仪三角高程法适用于10km以内跨距的跨海高程传递,成果精度可达国家二等水准测量标准。     

三角高程法超长距离跨海高程传递实验研究

针对三角高程法跨海高程传递测量误差的来源问题,该文提出了基于三角高程法的超长距离跨海高程传递方法,设计了具体的测量方案,包括跨海场地选定与布设,观测标灯设计与制作,跨海观测时段数、测回数及组数设计,观测程序与观测方法、观测成果的限差验算与成果取舍等,并提出了跨海高程传递精度评定的两种方法。在平潭海峡公铁两用大桥工程现场选定两条跨海线进行了实验研究,实验结果表明,13.9km和18.0km跨距的跨海高差平差值与已知高差的较差均小于二等水准测量限差,每千米跨海高程测量中数的中误差分别为±0.68mm和±0.63mm。     

通过大港验潮站坐标确定我国高程基准的垂直偏差

确定局部高程基准相对大地水准面的垂直偏差是统一全球高程基准的重要途径。本文的目的是通过大港验潮站坐标直接确定我国高程基准的垂直偏差。首先给出通过大港验潮站坐标确定我国高程基准垂直偏差的基本原理,然后介绍测定大港验潮站平均海面坐标的方法及过程,接下来通过EGM2008和EIGEN-6C4重力场模型计算出的我国高程基准面的重力位,进而推算获得垂直偏差,并与我国东部地区GPS/水准数据的计算结果进行了比较。经分析发现,EGM2008模型计算结果的可靠性要好于EIGEN-6C4模型;利用大港验潮站坐标计算得到的我国高程基准相对大地水准面的垂直偏差为0.344 m,比利用我国东部261个GPS/水准点数据计算获得的偏差值小0.006 m。     

1985国家高程基准相对于大地水准面的垂直偏差

局部高程基准通常由一个 (或多个 )验潮站所测的当地平均海面确定。由于海面地形的客观存在 ,人们已经认识到当地平均海面与大地水准面的差异可能达 2m之多。为了获得这一垂直偏差 ,很有必要确定当地平均海面和全球大地水准面上的重力位值。提出了利用全球重力场模型和GPS/水准资料计算局部高程基准相对全球大地水准面垂直偏差的 2种不同方法。我国目前采用的 1 985国家高程基准 ,由青岛验潮站所处黄海平均海面 1 95 2～ 1 979年的验潮记录计算得到。利用全球重力场模型和分布全国大陆范围的GPS/水准数据 ,计算了 1 985高程基准与大地水准面的垂直偏差。结果表明 1 985国家高程基准点的重力位值为( 62 63685 3.40± 0 .1 3)m2 s- 2 ,这比重力位W0 =( 62 63685 6.0± 0 .5 )m2 s- 2 隐含的大地水准面高 ( 0 .2 6± 0 .0 5 )m。     

远离大陆海岛的高程传递

根据舟山庙子湖岛短时验潮站上GPS点的大地高,结合EGM2008重力场模型计算短时验潮站的重力大地水准面高,得到GPS点的海拔高。利用同步水位观测技术得到GPS点多年平均海面的1985国家高程。将GPS海拔高与其1985国家高程比较,发现两者相差不超过10 cm。研究结果表明,在没有前期观测数据的情况下,同步水位观测技...     

EGM 2008模型的无验潮测深技术

针对无验潮测深技术高程基准转换的精度和复杂性问题,该文提出基于EGM 2008模型的无验潮测深技术,从而解决无验潮测深经GNSS测得的瞬时WGS-84的参考椭球高向正常高转换难题。经测试,EGM 2008仅利用少量控制点修正系统偏差后,就可以满足长距离低等级的水准测量精度要求。将EGM 2008模型应用于无验潮测深,坐标转换误差和无验潮测深精度均达到cm级,突破无验潮测深高程基准转换的瓶颈,实现实时、高效、高精度的无验潮测深。     

1985国家高程基准与全球似大地水准面在广东地区的垂直偏差

利用重力位差原理,采用广东地区201个GPS水准点计算该地区1985国家高程基准与全球似大地水准面之间的垂直偏差。结果表明,该地区1985国家高程基准验潮站的重力位最或然值为62 636 852.842 m2/s2,垂直偏差的最或然值为32.3 cm,可为该地区实施跨海高程传递提供参考。     

跨障碍GPS高程传递控制网布设方案研究

针对EGM2008重力场模型辅助跨障碍GPS高程传递控制网布设方案进行研究,分别对GPS高程传递控制网进行不同点数的椭球高约束计算,将传递高程与实测高程进行比较,结果表明:跨越2~3 km的障碍GPS高程传递的精度能够达到0.010 m,GPS高程传递控制网中以约束一点椭球高为宜,增加椭球高约束个数并不能提高高程传递的精度。     

长距离跨海高程基准传递方法研究及广西北部湾工程验证

针对陆海基准高程传递过程中传统方法的测量精度受海岛与陆地距离、陆海环境等因素的影响,对海域内的多个不连续岛屿进行测量时过程较为复杂的问题,本文提出了利用高精度似大地水准面进行高程传递的方法,研究了误差积累因素,给出了高程传递的理论模型及具体的技术流程。在北部湾海域,利用该方法将1985国家高程基准由陆地传递到距离北海市40 km的涠洲岛和斜阳岛上,传递后GNSS水准点间的高程差与涠洲岛二等水准测量成果的独立高程差均优于±4.1 cm,为全国范围离岛高程传递工程提供了实践参考。     

精密三角高程测量用于跨河高程传递的实验研究

本文运用精密三角高程测量技术作为跨河高程传递的方法,探讨其中的关键技术问题。在水面视距分别为1.85km和2.2km并且不借助特制觇牌直接观测棱镜的情况下,通过优化观测图形以缩短两岸对向观测的时间差,利用一台全站仪,精确测量出云龙湖两岸的高差,精度可达二等水准要求。最后总结其中多次实验的经验以及教训,以期为同行提供借鉴。     

长距离跨海高程基准传递方法的研究

研究了利用GPS定位技术所确定的相对大地高差,联合精确的大地水准面差距进行高程传递的方法。在洋山岛地区,利用该方法将黄海高程由陆地传递到距离上海芦潮港300km的洋山岛上。传递后的高程与两种独立的潮位观测结果比较差值分别为1cm和6cm,传递后的两段高程差与洋山岛三等水准测量结果的独立高差比较为0．2cm和0．7cm。     

CORS联合全站仪在潮滩海岸线测量中的应用

针对目前海岸线确定技术多样的现状进行了基于粉沙淤泥质海岸潮滩海岸线实地测量的研究。应用CORS联合全站仪作业的测量模式获取潮滩海岸线上特征点的大地高,讨论了该测量模式的最佳测量场景。最后将选取的2013—2015年间潍坊港验潮站部分验潮数据与实测数据统一归算到1985国家高程基准。验证结果表明:实测潍坊地区潮滩海岸线正常高2.77 m,与验潮数据互差不超过3%。     

琼州海峡精密高程传递方法研究与试验

采用GPS水准法和精密测距三角高程测量结合似大地水准面计算的方法进行琼州海峡精密高程传递,通过对中间结果和最终成果的精度分析,选择了GPS大地高差结合似大地水准面拟合模型计算跨海高程,并通过水准网平差获得最终高程传递成果,精度达到厘米级,满足琼州海峡跨海通道建设5～8 cm的精度要求。     

采样数据密度及栅格尺寸对高程中误差的影响分析

利用全数字摄影测量得到的高精度点数据,获取不同密度的点数据,建立基于ANUDEM和TIN方法的两种DEM,比较两种DEM的高程中误差,分析数据密度、栅格尺寸与高程中误差的关系。研究结果表明,建立1∶100 00比例尺,具有高程中误差2m左右、栅格尺寸5m以下的ANUDEM,需要的点密度水平为大于7 000个/km2,而TINDEM则为8 500个/km2。同时,当栅格尺寸小于20m、数据密度介于7 000～9 400个/km2时,无论是ANUDEM还是TINDEM,高程中误差都处于一个较稳定的状态。     

测站晃动条件下的全站仪跨海高程传递方法

针对海中测量平台晃动条件下全站仪垂直角观测的难题,提出了一种基于掌上电脑的连续多次重复记录垂直角读数取均值的观测方法,以最大限度地削弱平台晃动对垂直角观测值的影响,从而实现高精度的跨海高程传递测量;研发了基于掌上电脑的外业测量记录软件,可显著提高作业效率及成果精度。工程实例分析结果显示,路线总长约16.7 km的跨海水准闭合环的高差闭合差为-15.3 mm,符合国家二等水准测量的规定要求。该方法已在港珠澳大桥跨海高程传递中得到成功应用,可在其他类似跨海桥隧工程建设中推广。