浙江省水准网复测高程变化量的统计与分析

总结了浙江省1985国家高程基准一、二期高程的变化状况及统计与分布特征,并分析了导致高程变化的原因,对一、二期水准网点高程的使用提出了建议。     

中国各高程基准及其关系

本文详细阐述了我国旧高程基准、黄海高程基准及１９８５国家高程基准的情况，并以充分的资料讨论了它们之间的关系。     

对中国高程控制网现代化工作的思考

随着空间和信息技术的快速发展,我国测绘基准中的国家高程控制网现代化也迫在眉睫。它应包括两个部分,一是国家高精度水准网,即mm级一等水准网的更新;二是具有cm级精度的(似)大地水准面的确定。建议切实执行《中华人民共和国测绘法》中"基础测绘成果应当定期更新,国民经济、国防建设和社会发展急需的基础测绘成果应当及时更新"的规定,尽快组织施测国家三期一等水准网,以保证国家高程控制网mm级高精度的可靠性和现势性。另一方面,应结合GPS水准和重力测量精化我国大陆的(似)大地水准面至cm量级,以利用GPS (似)大地水准面的技术求解相当于二、三等水准测量精度的正常高,这不仅可以改变传统高程测量的作业模式,节约人财物和时间,而且获得的点位高程的精度比较一致。在海岛、山区等困难或无法传递水准测量高程的地区,采用这一技术可以快捷地测得高程,其成果与国家高程基准、高程系统是统一的和协调的。     

上海市水准网复测及其成果分析使用

本文介绍了上海市2001年一、二、三等水准网复测情况，对其最终计算成果以及与1995年复测的高程变化进行分析，对现有的上海市水准网高程使用及复测提出了建议。     

宁波市似大地水准面数字高程基准建设及精度检验

基于2000国家大地坐标系和1985国家高程基准,阐述了在NBCORS和宁波市基本高程控制网的三维框架下组织实施宁波市似大地水准面数字高程基准建设的方法,并进行了似大地水准面的正确性和实用性精度检验以及精度区域划分。     

基于1985国家高程基准成果的使用与分析

对国家第二期一等水准网(1976-1990年)与国家第二期一等水准网复测(1991-1997年)高程变化进行了分析,以陕西省为例,阐述了基于1985国家高程基准的几期成果,由于几期成果所采用的起算点为不同期,形成一个水准点有多个高程的情况,所以使用者在利用1985国家高程基准成果时,应注意配套使用,以免用错造成不必要的损失。     

高程基准历元及其统一状态归化

平均海面存在趋势性变化，对于四维大地测量定位而言，必须赋予高程基准以时间特征，本文认为最好是确定高程基准历元。文章提出了高程基准历元的定义，给出了计算公式，求得中国１９８５国家高程基准历元为１９６６．０。文章还讨论了平均海面趋势性变化的数学问题，及提出了高程基准归化至统一状态的概念，研究了由于海水密度不同引起的平均海面高度变化，计算得中国１９８５国家高程基准对于通常海水状态的修正值为－０．０１２ｍ     

我国高程控制网的现代化

随着空间和信息技术的快速发展 ,我国的地理空间基础框架的主干之一 ,国家高程控制网也面临更新和现代化。国家高程控制网的现代化应包括两个部分 ,一是国家高精度水准网 ,即毫米级的一等水准网的定期更新 ;二是具有厘米级精度的 (似 )大地水准面的测定。建议尽快组织施测国家三期一等水准网 ,切实执行《中华人民共和国大地测量法式》中“一等水准网必须 2 5年复测一次”的规定 ,依法行政 ,以保证国家高程控制网毫米级高精度的可靠性和现势性 ;另一方面应结合 GPS水准和重力测量 ,精化我国大陆的 (似 )大地水准面至厘米量级 ,以利用“GPS+(似 )大地水准面”的技术取代国家二等水准网 ,采用这一技术可以节约大量人财物和时间 ,获得考虑的高程时 ,其精度均匀一致 ,没有水准测量沿线逐站传递的积累误差 ,在海岛、山区等困难或甚至无法传递水准测量高程的地区 ,采用这一技术不仅可以快捷地测得高程 ,而且其成果和国家高程基准和高程系统是统一的和协调的 ,中国大陆国土的任何一点 ,利用这一技术可以获得不低于原来二等水准网所提供的相应精度的高程     

基于重力场模型统一亚太高程基准的方法研究

针对不同国家和地区高程基准不一致的问题,该文采用GOCE重力场模型和GPS/水准数据对高程基准统一的方法进行了研究,分析了基于GOCE的不同重力场模型用于计算亚太区域(110°E~180°E,50°S~50°N)高程基准偏差的差异,基于重力场模型GECO,利用亚太区域36个验潮站附近的GPS/水准点数据计算的平均海平面与大地水准面垂直偏差的平均值为0.416m,利用日本沿岸5个GPS/水准点数据计算的高程基准与大地水准面垂直偏差的平均值为0.185m,利用澳大利亚沿岸4个GPS/水准点数据计算的高程基准与大地水准面垂直偏差的平均值为0.41m。     

综合利用海岸带GNSS水准和重力数据精密确定中国高程基准偏差

综合利用中国海岸带GNSS水准和多源重力测量数据,通过精化陆海统一的重力似大地水准面计算高程异常零阶项,精密确定了中国1985国家高程基准相对于重力大地水准面的偏差。结果显示:中国1985国家高程基准相对于国际地球自转服务（International Earth Rotation Service,IERS）的IERS2010标准W₀对应的重力大地水准面的偏差为30.4±1.0 cm;中国1985国家高程基准于20世纪80年代经琼州海峡传递到海南岛后,在1 cm精度水平上未发现明显差异;计算的重力似大地水准面经全球导航卫星系统（globa navigation satellite system,GNSS）水准外部检核,标准差约为4 cm,12个省市和陆海交界处在厘米级精度水平上无缝衔接。在近10 a内,天津市除西北角外,大部分地区存在地面下沉,东南部地面下沉约7 cm,上海市地面下沉约7 cm,浙江省、江苏省和福建省等沿海省份局部地区也出现地面下沉。     

高程系统定义分析与高精度GNSS代替水准算法

从高程系统定义出发,探讨高程基准面的重力等位性质,测试分析不同类型高程系统地面点高程之间的差异,考察GNSS代替水准与实际水准测量成果的一致性,进而提出新的GNSS代替水准算法。主要结论包括:(1)当精度要求达到厘米级水平时,正常高的基准面也应是大地水准面。中国国家1985高程基准采用正常高系统,其高程基准面是过青岛零点的大地水准面。(2)近地空间中等解析正高面与大地水准面平行,GNSS代替水准能直接测定地面点的解析正高,但正常高系统更有利于描述地势和地形起伏。(3)本文给出的GNSS代替水准测定近地点正常高算法,大地高误差对正常高结果的影响比大地水准面误差大,前者影响约为后者的1.5倍。     

顾桥矿区GPS基准网高程系统转换研究

在介绍顾桥矿区GPS平面基准网和三等水准高程基准网的数据处理和精度评价概况的基础上,根据水准联测点的高程异常,分析了测区的高程异常面形态,建立了基于多面函数的高程异常面的数学模型,实现了高程系统的转换。通过分析,所选择的数学模型适合于整个测区,转换后的GPS水准达到了三等水准的精度嘤求。     

建设我国现代化测绘基准体系的思考

现代化测绘基准建设要考虑和顾及如三维、高精度、动态、地心等七个方面的特点。在平面基准方面,要采用中国国家2000大地坐标系统,建立国家导航卫星连续运行站网,进一步加密2000国家GPS网,以构建有足够数量和合理分布密度的大地坐标框架点;在高程基准方面,应尽快施测国家三期一等水准网,结合GPS水准和卫星测高技术,精化我国现行CQG2000大地水准面至5′分辨率和厘米量级精度。现代化测绘基准应为用户在我国任何地点、任何时间测定高精度的坐标和高程,提供可靠的地理空间基础框架。     

GPS测量高程拟合精度探讨

简要介绍了GPS测量高程拟合原理。从生产实践中总结分析了GPS水准法高程拟合的精度,提出了采用GPS水准法在城市、工程控制测量及国家基础测绘的相片联测中进行高程测量的应用方向。     

基于不同基准面的水位控制测量高程之比较分析

探讨了在水位控制测量时,因各种测量方法依据的基准面的不同而引起的所测高程之间的差异,着重对全站仪三角高程、GPS高程与水准高程三者之间的差异进行了理论分析和实测数据比对,给出了几种高程之间相互转换的方法。     

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。     

坎门高程初探

民国时期．我国的测量工作缺乏统一的技术规范与标准．各测量单位又缺少联系，各自为政．加上地域辽阔等原因。因此所采用的水准基准也不尽相同，各有所依。在华北及黄河流域．多采用海河工程局水准零点，即大沽零点、及青岛零点；在长江流域及浙闽两省。多采用上海浚浦局水准零点．     

1985国家高程基准与全球似大地水准面之间的系统差及其分布规律

将由大地高和正常高导出的几何高程异常与由位系数模型计算得到的物理高程异常进行比较,求出1985国家高程基准与全球似大地水准面之间的系统差,并分析其分布特性.为抵制异常值的影响,引入"抗差等价权".利用分布全国大陆范围的GPS网949个点的GPS/水准数据和地球重力场模型EGM96、DQM99A,求出1985国家高程基准点与WGS84定义的似大地水准面之间有35.7 cm的垂直偏差,1985国家高程基准面的系统差自东向西、自南向北明显增大,给出相应的数学模型.     

1985国家高程基准的系统差

基于异常位、高程异常差以及海面地形模型 3种方法 ,分别求出了 1985国家高程基准相对于全球大地水准面的垂直偏差 ,并取得了一致的结果     

全国一等水准点高程近20年变化分析

我国于1991—1999年建设的国家第二期一等水准网复测与2012—2015年建设的国家一等水准网成果相隔近20年。受地壳运动、经济建设、地下水开采与回灌等因素的影响,许多地区出现了不同程度的地表沉降和季节性地表起伏,造成区域高程成果发生了不同程度的变化,影响了高程基准的维护及高程成果的使用。本文通过分析两期一等水准重合点、统计分析我国一等水准点20年高程变化量及其变化趋势,并从两期水准网测量设备、措施及测量精度的差异,重力异常改正计算所采用的重力基准、正常重力公式及重力数据的差异,网形结构差异,水准测量周期、水准环闭合周期的差异,地壳垂直运动与局部地表形变影响等4方面进行了两期高程变化的原因分析。研究表明:(1)国家一等水准网点高程近20年发生了不同程度的变化,许多区域出现了严重沉降;(2)地壳垂直运动及局部地表形变是引起高程变化的主要因素;(3)国家一等水准网应进行定期复测更新,复测时应尽量缩短水准测量周期,全网水准测量周期不应超过5年[1]、力争3年内完成。