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摘 要:采用GNSS技术可以快速的测定出大地高,并且精准度达到了厘米级。将GNSS技术应用到大地高的测定中,结合似大地水准面精化模型,可以快速准确的检测出待测点的海拔高度。随着各省、市似大地水准面精化模型的建设,似大地水准面成果在逐渐的成型。但是目前我国的似大地水准面技术还缺乏相关的规范或技术,没有统一的计算依据。本文主要从检验内容和测绘方法探讨区域似大地水准面精化成果检验遇到扥问题,并提出解决措施,提升似大地水准面精化成果的准确性。
关键词:似大地水准面;精化成果;检验内容;检验方法
引言:
高程基准现代化的关键基础设施是精密的似大地水准面数字模型。现代各省、市都在建设似大地水准面精化模型,传统的地面标石高程基准将会被基于 GNSS 测量的数字高程基准所替代,从而改变高程测定的作业模式,保证检测数据的准确性。区域似大地水准面精化项目在全国被广泛的应用着,已经为我国的经济发展带来了巨大的经济效益。但是在发展的过程中,缺乏统一的技术规范,对似大地水准面精化成果不能进行准确的进行测定。
一、区域似大地水准面精化检验内容
(一)成果正确性检验
1)参考基准
主要的参考基准内容包括大地坐标系、高程基准的标准性。
2)数学模型
数学模型的检验内容主要为似大地水准面的计算数据的准确性、计算流程的科学性、计算过程等功能的完备性。
(二)数学精度的检验内容
数学精度检验内容包括模型分辨率检验、模型粗差探測、内符合精度检验和外符合精度检验。
(1)分辨率检验
分辨率检测主要分为两种方式,分别为模型的格网分辨率检验、模型的实际分辨率检验。模型的格网分辨率检验主要是通过对建立的模型进行检测,并检测数据存储的正确性,保证每单位格网数据的准确性。模型的实际分辨率检验是对地形复杂的区域,按照建立模型的设计分辨率,对其进行计算,将多个相邻格网中心处的重力异常值进行统计、记录,后期对其进行检查和对比。在地形复杂区域,地形起伏程度与重力异常变化有直接的联系。重力异常变化越剧烈则地形起伏程度越大。【1】
(2)模型粗差探测
模型粗差检测主要是将拟检验的似大地水准面对应的重力似大地水准面与公开的全球重力场模型的数据进行对比,然后将最新的全球重力场模型直接应用到似大地水准模型中,计算出各个格网中心点坐标的高程异常值,将计算出的数据与模型高程异常值进行横向对比。对这两者之间的数据差,进行统计,计算两数据的中误差;统计中误差中的最大值、最小值,在检测时,都需要记录这两个数值的准确位置。在后期的拟检验的似大地水准面检测中,针对这些区域布设检核点。对于粗差大于三倍检测的地方需要对其进行布置精准度更高的检核点。
(3)内符合精度检验
高程异常控制点的计算是通过对似大地水准面的检测得到的,能够得到实测大地高与水准实测正常高的误差,如果计算得到的高程异常差值为 HGNSS,则为正常数据。内符合精度的检测值需要利用所计算的似大地水准面模型计算高程异常控制点处的高程异常值Hξ,计算两者之间的差值,将其作为似大地水准面的内符合精度检测值。在设置检验点时,应当按照国家级似大地水准面标准,数量应当大于230个,省级似大地水准面应当大于75个。城市似大地水准面的数量应当大于25个。
(4)外符合精度检验
外符合精度检验主要是对未参与模型计算的GNSS/水准检测点的实测正常高与通过似似大地水准面精化模型所计算的GNSS点正常高的残差作为检核的精度指标。这种计算方式可以通过均匀空点法或独立施测同精度等级的GNSS/水准检测点进行精度检核。以下就是这两种方式的实际应用。
①均匀空点法,这种方式主要是对参与模型计算的点进行均匀铺设空点,然后将多余的空点用来测量拟合后的似大地水准面高度,从而得出准确的空点的正常高度。衡量似大地水准面模型的外符合精度主要的计算正常与空出点的实测差值。
②独立施测同精度等级的 GNSS /水准检测点主要指的是检测与模型计算所使用的高程异常控制点同等级的检测点,对这些异常的检测点,采用GNSS 测量和水准测量方式,能够得到检测点的大地高和正常高。衡量似大地水准面模型的外符合精度主要计算监测点的高程异常值和似大地水准面模型计算的高程异常值的不符值。
二、区域似大地水准面精化成果检验的方法
(一)布设高程异常控制点
高程异常控制点的布设是检验区域似大地水准面精化成果的方法之一,但是这种检测方法,需要检查控制点的布设是否均匀的分布在整个似大地水准面精化区域内;并且还需要检查高程异常控制点的点位是否能够覆盖全部的地形区域,在不同地形区域的分布是否符合安放标准;每两个高程异常控制点之间的最大差距应当满足GB/T 23709-2009要求。在布设完高程异常控制点后,需要对区域似大地水准面精化进行检测,对其内部地形的每单位格网数据进行检测,并将其记录,在后期对检测数据进行统计时,需要结合以往的检测数据进行对比,以此来得到准确的区域似大地水准面精化成果。【1】
(二)外业数据观测及处理
外业数据观测及处理主要针对的是检测作业要求是否满足检测的标准,检查外业观测成果的记录数据是否具有科学性、外业数据的质量检测是否准确、各项成果检测数据是否完整等。水准测量观测成果主要是检测模型的初始数据点是否满足规定等级的水准测量的需求,检查仪器的选用和鉴定的准确性。在对高程异常控制点的设置时,需要考虑以下三个方面:①在测量几何水准时,需要根据 GNSS观测的不同时期制定不同的几何水准检测方式,并且要综合的考虑地面沉降等原因带来的高程变化差异值;②需要确定不同等级的几何水准的权值;③确定GNSS观测的不同时期的权值。
结论:
综上所述,区域似大地水准面检测技术的应用能够影响到我国国民经济的发展,但是对于区域似大地水准面成果检验的技术规程却没有统一性,在实际的应用中没有统一尺度,容易造成区域似大地水准面成果的不确定性。本文主要阐述区域似大地水准面技术的内容和测定方法,期望相关的管理部门能够制定相应的质量管理体系、评定指标,保证区域似大地水准面检测成果的科学性。
参考文献
[1] 田厚勇. 似大地水准面精化方法研究及在松原灌区中的应用[D].长春工程学院,2015.
关键词:似大地水准面;精化成果;检验内容;检验方法
引言:
高程基准现代化的关键基础设施是精密的似大地水准面数字模型。现代各省、市都在建设似大地水准面精化模型,传统的地面标石高程基准将会被基于 GNSS 测量的数字高程基准所替代,从而改变高程测定的作业模式,保证检测数据的准确性。区域似大地水准面精化项目在全国被广泛的应用着,已经为我国的经济发展带来了巨大的经济效益。但是在发展的过程中,缺乏统一的技术规范,对似大地水准面精化成果不能进行准确的进行测定。
一、区域似大地水准面精化检验内容
(一)成果正确性检验
1)参考基准
主要的参考基准内容包括大地坐标系、高程基准的标准性。
2)数学模型
数学模型的检验内容主要为似大地水准面的计算数据的准确性、计算流程的科学性、计算过程等功能的完备性。
(二)数学精度的检验内容
数学精度检验内容包括模型分辨率检验、模型粗差探測、内符合精度检验和外符合精度检验。
(1)分辨率检验
分辨率检测主要分为两种方式,分别为模型的格网分辨率检验、模型的实际分辨率检验。模型的格网分辨率检验主要是通过对建立的模型进行检测,并检测数据存储的正确性,保证每单位格网数据的准确性。模型的实际分辨率检验是对地形复杂的区域,按照建立模型的设计分辨率,对其进行计算,将多个相邻格网中心处的重力异常值进行统计、记录,后期对其进行检查和对比。在地形复杂区域,地形起伏程度与重力异常变化有直接的联系。重力异常变化越剧烈则地形起伏程度越大。【1】
(2)模型粗差探测
模型粗差检测主要是将拟检验的似大地水准面对应的重力似大地水准面与公开的全球重力场模型的数据进行对比,然后将最新的全球重力场模型直接应用到似大地水准模型中,计算出各个格网中心点坐标的高程异常值,将计算出的数据与模型高程异常值进行横向对比。对这两者之间的数据差,进行统计,计算两数据的中误差;统计中误差中的最大值、最小值,在检测时,都需要记录这两个数值的准确位置。在后期的拟检验的似大地水准面检测中,针对这些区域布设检核点。对于粗差大于三倍检测的地方需要对其进行布置精准度更高的检核点。
(3)内符合精度检验
高程异常控制点的计算是通过对似大地水准面的检测得到的,能够得到实测大地高与水准实测正常高的误差,如果计算得到的高程异常差值为 HGNSS,则为正常数据。内符合精度的检测值需要利用所计算的似大地水准面模型计算高程异常控制点处的高程异常值Hξ,计算两者之间的差值,将其作为似大地水准面的内符合精度检测值。在设置检验点时,应当按照国家级似大地水准面标准,数量应当大于230个,省级似大地水准面应当大于75个。城市似大地水准面的数量应当大于25个。
(4)外符合精度检验
外符合精度检验主要是对未参与模型计算的GNSS/水准检测点的实测正常高与通过似似大地水准面精化模型所计算的GNSS点正常高的残差作为检核的精度指标。这种计算方式可以通过均匀空点法或独立施测同精度等级的GNSS/水准检测点进行精度检核。以下就是这两种方式的实际应用。
①均匀空点法,这种方式主要是对参与模型计算的点进行均匀铺设空点,然后将多余的空点用来测量拟合后的似大地水准面高度,从而得出准确的空点的正常高度。衡量似大地水准面模型的外符合精度主要的计算正常与空出点的实测差值。
②独立施测同精度等级的 GNSS /水准检测点主要指的是检测与模型计算所使用的高程异常控制点同等级的检测点,对这些异常的检测点,采用GNSS 测量和水准测量方式,能够得到检测点的大地高和正常高。衡量似大地水准面模型的外符合精度主要计算监测点的高程异常值和似大地水准面模型计算的高程异常值的不符值。
二、区域似大地水准面精化成果检验的方法
(一)布设高程异常控制点
高程异常控制点的布设是检验区域似大地水准面精化成果的方法之一,但是这种检测方法,需要检查控制点的布设是否均匀的分布在整个似大地水准面精化区域内;并且还需要检查高程异常控制点的点位是否能够覆盖全部的地形区域,在不同地形区域的分布是否符合安放标准;每两个高程异常控制点之间的最大差距应当满足GB/T 23709-2009要求。在布设完高程异常控制点后,需要对区域似大地水准面精化进行检测,对其内部地形的每单位格网数据进行检测,并将其记录,在后期对检测数据进行统计时,需要结合以往的检测数据进行对比,以此来得到准确的区域似大地水准面精化成果。【1】
(二)外业数据观测及处理
外业数据观测及处理主要针对的是检测作业要求是否满足检测的标准,检查外业观测成果的记录数据是否具有科学性、外业数据的质量检测是否准确、各项成果检测数据是否完整等。水准测量观测成果主要是检测模型的初始数据点是否满足规定等级的水准测量的需求,检查仪器的选用和鉴定的准确性。在对高程异常控制点的设置时,需要考虑以下三个方面:①在测量几何水准时,需要根据 GNSS观测的不同时期制定不同的几何水准检测方式,并且要综合的考虑地面沉降等原因带来的高程变化差异值;②需要确定不同等级的几何水准的权值;③确定GNSS观测的不同时期的权值。
结论:
综上所述,区域似大地水准面检测技术的应用能够影响到我国国民经济的发展,但是对于区域似大地水准面成果检验的技术规程却没有统一性,在实际的应用中没有统一尺度,容易造成区域似大地水准面成果的不确定性。本文主要阐述区域似大地水准面技术的内容和测定方法,期望相关的管理部门能够制定相应的质量管理体系、评定指标,保证区域似大地水准面检测成果的科学性。
参考文献
[1] 田厚勇. 似大地水准面精化方法研究及在松原灌区中的应用[D].长春工程学院,2015.