坐标基准在未来信息化测绘导航体系中的应用研究
GPS在测绘中的应用及前景
GPS在测绘中的应用及前景作者：王冠尹小亮来源：《科技探索》2014年第01期中图分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0351-01摘要：本文重点阐述了GPS在测绘当中的应用以及前景，主要针对了地籍以及地质测绘做了详细的介绍，希望通过本文的分析，大家能对此问题有一个系统的了解。
关键词：GPS 测绘应用前景前言地籍测绘一直是国家政府所必须做的事情，自从秦朝开始就以“丈天下之地，以束天下之民”为目的进行土地的丈量与测绘，但是当时的生产力非常落后，科技水凭有限，无法做到真正的“丈量天下”，但今时今日，随着生产力的提升，科技水平有了极大的改善，自从GPS卫星导航系统问世以来，就已快速的测绘方式、简便的测量手法做到“丈量天下”，所以正是基于此点，本文通过分析GPS在测绘中的应用，详细的分析了其发展前景，以便日后测绘工作的开展。
1 GPS在测绘中的应用1.1 GPS在地籍控制测量中应用GPS卫星定位新技术的迅速发展，给测绘工作带来了革命性的变化，也对地籍测量工作，特别是地籍控制测量工作带来了巨大的影响。
应用GPS进行地籍控制测量，不要求通视，这样避免了常规地籍控制工作点位选取的局限条件，并且GPS网状结构对GPS网精度的影响也甚小。
正是由于GPS具有布点灵活、全天候、速度快、精度高等优点，才使GPS技术在国内各省市的城镇地籍控制测量中得以广泛应用。
根据国家土地局颁布的城镇地籍调查规程要求，地籍平面控制网可布设为二、三、四等三角网、三边网及边角网，一、二级小三角网（锁），一、二级导线网及相应等级的GPS网，并且各等级地籍平面控制网点，根据城镇规模均可作为首级控制。
四等网中最弱相邻点的相对点位中误差及四等以下网最弱点（相对于起算点）的点位中误差不得超过5cm。
利用GPS技术进行地籍控制，没有常规三角网（锁）布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁锁要求，只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配，控制点位的选限符合GPS点位选取要求，那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍规程要求。
GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用探讨
GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用探讨发布时间：2023-01-10T07:22:30.964Z 来源：《工程建设标准化》2022年8月16期作者：尹金蕾[导读] 本文将对GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关人员有所帮助。
尹金蕾身份证号：43010219940725****摘要：在我现代科学技术发展的推动下，工程测绘中采用的测绘技术逐渐向信息化方向发展，传统测绘技术的局限性使得测绘工作的多项需求无法得到满足，所以需要掌握现代化测绘技术的应用要点，其中GPS-RTK技术以及全站仪技术具有良好的应用效果，能够全面提升测绘工作效率与结果准确性。
因此，本文将对GPS-RTK技术与全站仪在工程测绘中的应用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关人员有所帮助。
关键词：GPS-RTK技术；全站仪；工程测绘；具体应用；优化措施引言GPS-RTK技术与全站仪测绘技术，是现代工程测绘领域中应用最为广泛的两项技术，具有显著的信息化、自动化特点，使得传统测绘方式被改变，全面推动了测绘效率提升。
但是结合部分工程测绘的实际情况来看，对于GPS-RTK技术与全站仪技术的应用尚未全面掌握，导致测绘技术的优势无法充分发挥，对工程测绘产生很大负面影响。
为此，需要结合工程建设实际情况，对GPS-RTK技术与全站仪技术的应用方式进行优化，确保技术选择合理性，从而推动工程测绘准确性提升。
1 GPS-RTK技术在工程测绘中的应用分析1.1 GPS-RTK技术简要介绍GPS是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线导航的定位系统，是现代卫星技术发展的重要产物，在世界范围内具有广泛的应用；RTK技术是指实时动态差分法，GPS-RTK技术是基于载波相位观察值的实施动态定位测绘技术，在RTK作业模式下，基准站将其实时采集的载波相位观测值、伪距观测值以及基准站坐标等数据利用传输设备将其传送到流动站中，流动站不仅能够利用数据链接收基准站的数据，还能够同时采集GPS的数据，在系统内对观测值进行实时差分处理，数据精度能够得到厘米级别[1]。
高精度定位与导航技术的研究与应用
高精度定位与导航技术的研究与应用概述高精度定位与导航技术是现代导航系统的关键组成部分。
随着人们对导航需求的不断增长，高精度定位与导航技术的研究与应用变得越来越重要。
本文将介绍高精度定位与导航技术的研究方向、应用领域以及未来发展趋势。
一、高精度定位与导航技术的研究方向1. 定位技术研究高精度定位技术是实现导航系统的基础。
目前常用的定位技术包括全球定位系统（GPS）、北斗导航系统、伽利略导航系统等。
然而，这些系统在某些特定环境下存在不足，如在城市峡谷等深度掩蔽区域，定位精度受到限制。
因此，研究者致力于改进定位技术，提高定位精度。
例如，使用多全球导航卫星系统（GNSS）接收机接收多个卫星信号，采用多普勒效应、波束形成等算法进行定位，可以提高定位精度。
2. 导航算法研究导航算法对于实现高精度定位与导航至关重要。
研究者致力于开发新的导航算法，以提高导航准确性和可靠性。
例如，基于粒子滤波、卡尔曼滤波等算法，可以实现对导航系统中的噪声、干扰等的消除和补偿，提高导航精度。
3. 多传感器融合技术研究多传感器融合技术是实现高精度定位与导航的重要手段。
通过结合不同传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计等）的信息，可以提高定位与导航系统的可靠性和精度。
例如，将惯性导航系统与全球定位系统相结合，可以克服全球定位系统在高纬度区域面临的信号弱、多路径等问题，提供更精确的定位与导航。
二、高精度定位与导航技术的应用领域1. 航空航天领域高精度定位与导航技术在航空航天领域的应用广泛。
例如，在飞行器的自主导航中，高精度定位技术可以为飞行器提供准确的位置和姿态信息，保证飞行器的安全性和稳定性。
此外，高精度定位与导航技术还可以在航天探测器的轨道精确定位以及星际导航中发挥重要作用。
2. 智能交通领域高精度定位与导航技术对于智能交通系统的发展起到关键作用。
例如，在车载导航系统中，高精度定位技术可以为驾驶员提供准确的位置和导航信息，提高导航的准确性和安全性。
GPS技术在测绘中的应用与发展
GPS技术在测绘中的应用与发展一、引言：GPS技术的背景和基本原理GPS，全球定位系统（Global Positioning System），是一种通过卫星定位来确定地球上任意位置的技术。
它由美国空军研发，采用一组卫星系统和地面接收器共同工作，可以提供准确的地理位置和时间信息。
GPS技术的发展对测绘行业来说具有重要意义。
本文将探讨GPS技术在测绘中的应用以及其发展。
二、GPS测绘的应用领域1. 土地测绘：在土地测绘领域，GPS技术的应用可以提高测量的精度和效率。
传统的测绘工作需要进行大量的地面测量，而GPS可以实现远程测量，减少了人力和物力的消耗。
通过GPS技术，测绘人员可以快速获取地面控制点的坐标，从而进行辐射性测量，用于土地管理和规划。
2. 海洋测绘：在海洋测绘中，GPS技术可以为航海活动提供定位和导航服务。
通过安装GPS接收器和相关软件，船舶可以确定自身的位置和航向，避免航行中的障碍物，并确保航线的安全。
此外，GPS还可以用于研究海洋水文、地质和生物学等领域。
3. 建筑测量：在建筑测量中，GPS技术的应用可以提高建筑物的定位和高程测量精度。
通过使用GPS接收器，测量人员可以获取建筑物外墙角点的坐标，进而确定建筑物的位置、形状和大小。
此外，GPS还可以用于建筑物的变形监测和结构安全评估。
4. 精细化农业：在农业领域，GPS技术可以提供精细化的土壤测量和作物管理。
通过使用GPS接收器和地理信息系统（GIS）软件，农民可以测量土壤的丰度和水分状况，并根据测量结果进行精确的施肥和灌溉。
此外，GPS还可以用于监测作物的生长和健康状况。
三、GPS技术在测绘中的发展1. 多频GPS技术：传统的GPS技术只能接收和处理L1频段的信号，而多频GPS技术可以同时接收和处理多个频段的信号，提高了定位和测量的精度。
多频GPS技术可以减少由于大气层延迟和信号干扰引起的测量误差，应用于高精度测绘和地形测量。
2. 实时应用：随着技术的发展，GPS定位数据可以实时传输和处理。
测绘技术中的坐标转换方法介绍与应用
测绘技术中的坐标转换方法介绍与应用测绘技术是地理信息领域中至关重要的一环，其主要目的是通过测量和记录地球表面各点的位置，从而反映地球表面的地理特征。
在测绘过程中，坐标转换是一个必不可少的任务，它将不同坐标系统下的点坐标进行转换，以实现地理信息的融合和分析。
本文将从介绍常见的坐标转换方法入手，并探讨其在实际应用中的具体应用场景。
一、常见坐标转换方法1. WGS84坐标系统与高斯投影坐标转换WGS84坐标系统是GPS全球定位系统所采用的坐标系统，它定义了地理坐标系下的经纬度坐标。
在测绘过程中，常常需要将经纬度坐标转换为地方坐标系下的坐标，这就需要使用高斯投影坐标转换方法。
高斯投影坐标转换方法以椭球面上某一点为原点，将曲线与平面进行映射，得到地方坐标系下的坐标。
这种方法广泛应用于国土资源调查、城市规划等领域。
2. 大地坐标系与平面坐标系转换大地坐标系是以地球椭球体为基准的坐标系统，常用于地理信息系统中的空间分析。
而平面坐标系则是以平面直角坐标系为基准的坐标系统，常用于地图制图和定位导航等应用。
在测绘过程中，需要将大地坐标系下的坐标转换为平面坐标系下的坐标，这就需要利用大地坐标系与平面坐标系转换公式进行计算。
二、坐标转换方法的应用场景1. 土地资源管理在土地资源管理中，坐标转换方法被广泛用于土地调查、土地登记、土地确权等过程。
通过将不同调查点的坐标转换为相同的坐标系统下的坐标，可以实现不同调查结果之间的对比和比较，从而有效管理土地资源。
2. 精准定位导航随着互联网和智能手机的发展，精准定位和导航服务日益普及。
坐标转换方法在精准定位导航中起到关键作用。
通过将GPS坐标转换为地方坐标系下的坐标，可以实现对目标位置的准确定位，并为用户提供导航服务，例如高德地图、百度地图等。
3. 城市规划与地图制作城市规划和地图制作是坐标转换方法的重要应用领域。
通过将不同地理坐标系下的坐标转换为统一的坐标系统下的坐标，可以实现城市规划的一体化管理和地图的统一制作。
GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用
GPS-RTK测量技术在工程测绘中的应用摘要：测绘是人类认识自然的重要手段,也是收集图形数据和相关信息的重要方式。
随着时代的发展和技术的更新迭代,传统测绘工具和方式不断被新工具、新技术、新的操作程序等替代。
高精度的测绘技术在目前的测绘工作中得到了广泛应用。
其中,GPS测绘技术凭借智能化的数据处理功能和高效的测绘效率,已经成为我国工程测绘领域中的重要工具,对我国工程测绘服务行业的持续发展起着积极的推动作用。
关键词：公梁；GPS-RTk；测量技术；实施要点引言工程测量数据的准确性对建筑项目的质量和效率有直接影响。
地理环境的复杂性和多样性使得传统的测绘方法难以适应复杂的地质条件，从而难以适应当前的时代潮流。
因此，为了实现测绘工程的可持续发展，必须结合当前时代和社会发展的具体环境，积极引进能够与网络化信息技术高度融合的测绘新技术，通过与数字技术的结合，提高工程测量的自动化程度，使测绘结果更加立体、直观。
目前，测绘新技术的应用范围也在加大，与传统的测绘技术相比，新技术不仅有效地提高了测量精度，而且测量也更加方便快捷，为开展测绘工程测量，为测绘工程的长期发展奠定了坚实基础。
1GPS-RTk技术原理GPS-RTk测量作业是在采用全球定位系统的基础上,以载波相位观测值来进行精准测量的一种工程勘测技术。
由于布网方便、测量精度高、测站间无需通视、选点灵活等技术优势的存在,使得其在当前区域公路建设工作中具有极为广泛的应用前景。
并且由于网络通信技术的高度发达,更是弥补了其以往易受卫星信号干扰的缺陷,进一步提高了自身测量结果的精确度。
目前在工程测量中,GPS-RTk技术的应用主要体现在前期勘测阶段进行路线平面、纵面测量,以及测绘带状地形图,并在具体施工环节为桥梁等建筑构造布设控制网,因此能够全程为施工提供参考依据。
2技术特点GPS测绘和传统技术的区别，主要是前者在精简操作流程的基础上，对测绘精度进行了大幅提高，这也使得其在GIS系统、工程测绘领域得到了极为广泛的运用。
城市测绘工程中RTK技术的应用研究
城市测绘工程中RTK技术的应用研究目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外 RTK 技术应用现状 (3)1.3 论文研究内容及方法 (4)2. RTK 技术概述 (6)2.1 RTK 技术原理 (7)2.2 RTK 系统组成及工作模式 (8)2.3 RTK 技术优势及应用领域 (10)3. 城市测绘工程 (11)3.1 城市基础面貌测绘 (12)3.1.1 道路测绘 (14)3.1.2 建筑物测绘 (15)3.1.3 绿化及水系的测绘 (16)3.2 城市三维建模 (18)3.2.1 点云数据采集与处理 (19)3.2.2 三维数字城市模型构建 (21)3.3 城市工程建设监测 (23)3.3.1 变形监测 (24)3.3.2 工程进度管理 (25)3.4 城市规划设计 (27)3.4.1 土地利用规划 (28)3.4.2 景观规划 (29)4. RTK 技术在城市测绘工程中的应用案例分析 (30)4.1 案例介绍 (32)4.2 应用方案设计 (33)4.3 数据采集及处理 (34)4.4 应用效果与成果展示 (36)5. 总结与展望 (37)1. 内容概览随着科技的飞速发展，城市测绘工程对于精准度的要求日益提高。
在此背景下，RTK技术（实时动态差分GPS技术）在城市测绘工程中的应用显得尤为重要。
本文旨在深入探讨RTK技术在城市测绘工程中的具体应用，通过系统性的研究和分析，揭示其高效、精准的特点及在实际工程项目中的重要价值。
文章开篇将简要介绍RTK技术的基本原理和发展历程，为后续的深入研究奠定基础。
将通过多个实际案例，详细阐述RTK技术在城市测绘中的具体应用，包括但不限于地形测量、建筑施工放样、道路规划等多个方面。
本文还将对RTK技术在城市测绘工程中的优势与局限性进行客观分析，并结合未来发展趋势，展望RTK技术在城市测绘领域的应用前景。
通过本研究，我们期望能为城市测绘工程领域的技术进步和效率提升提供有益的参考和借鉴。
测绘技术中的坐标定位方法详解
测绘技术中的坐标定位方法详解引言测绘技术是一项关乎地理信息的应用技术，而坐标定位是其中至关重要的一环。
在现代科技发展的背景下，更加准确和高效的坐标定位方法对于各行各业来说都是至关重要的。
本文将详细介绍测绘技术中的坐标定位方法，包括经典的全球定位系统（GPS）、大地坐标系和相对坐标系的应用等。
一、全球定位系统（GPS）全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）是最为广泛使用的坐标定位方法之一。
GPS是通过一组卫星和地面站来提供全球范围内的三维定位信息。
这一系统基于卫星向地面发射的无线电信号，利用接收设备接收并测量信号到达时间差，从而计算出接收设备与卫星之间的距离。
通过与多颗卫星的距离测量，GPS可以确定接收设备的具体位置，并提供经度、纬度和海拔高度等信息。
GPS在许多领域都有广泛的应用，如导航、地理信息系统、航空航天等。
它的定位精度高，可以在大多数地区提供数米的精确度。
然而，在某些特殊环境中，如高楼大厦密集区域和峡谷深处，GPS信号可能受到阻挡而无法提供准确的定位信息。
因此，在这些场景下，需要进一步探索其他的坐标定位方法。
二、大地坐标系大地坐标系是一种以地球为基准的坐标系统。
在大地坐标系中，地球被近似看作一个椭球体，将地球表面上的任一点用经度、纬度和大地高进行位置标记。
在大地坐标系中，经度表示东西方向的角度，纬度表示南北方向的角度，而高程则表示相对于地球椭球体的高度。
大地坐标系一般采用WGS84（World Geodetic System 1984）或者GCS （Geographic Coordinate System）作为其基准。
这种坐标系主要用于地图绘制、空间数据管理以及地理信息系统等领域。
借助大地坐标系，我们可以方便地计算地球上不同点之间的距离、方位角和高程差等信息，并进行空间分析和计算。
三、相对坐标系的应用相对坐标系是一个相对于已知参考点的定位系统，它通过测量目标点与参考点之间的相对位置关系来进行定位。
GNSS定位技术在测绘中的应用
GNSS定位技术在测绘中的应用引言伴随着科技的不断进步和创新，全球导航卫星系统（GNSS）定位技术已经成为现代测绘领域的重要工具。
GNSS定位技术利用人造卫星系统提供的信号，可以精确测量地面上点的经纬度、高程和时间等信息。
在测绘中，GNSS定位技术的应用广泛，为测绘专业人员提供了高精度、实时的定位解决方案，不仅提高了测绘工作的效率，还推动了测绘科学和技术的发展。
一、GNSS定位技术的基本原理GNSS定位技术基于卫星导航系统，主要使用美国的GPS（全球定位系统）以及其他国家的GLONASS（俄罗斯）、Beidou（中国）和Galileo（欧盟）等导航卫星系统。
通过接收多颗卫星发射的信号，GNSS接收器可以测量出从卫星到接收器的信号传播时间，并计算出接收器的位置坐标。
通过对多个卫星信号的接收和计算，可以实现高精度的定位。
二、GNSS在测绘中的应用1. 地形测量GNSS定位技术在地形测量中起到了至关重要的作用。
传统的地形测量需要使用基准点和测量仪器进行大量的地面控制点测量，而使用GNSS定位技术可以减少这些繁琐的工作量。
通过接收多颗卫星信号，测绘人员可以在地球表面上进行快速、高精度的定位，从而提供准确的地形数据，帮助规划和建设工程。
2. 工程测量在工程测量中，GNSS定位技术可以提供精确的基准点坐标，以及实时的变形监测。
在建筑工程中，准确的基准点坐标可以确保建筑物的精确布局，并在工程过程中进行实时的监测和控制。
而在土木工程中，通过监测结构物的变形情况，可以及时发现并修复结构的变形问题，确保工程的安全性和稳定性。
3. 土地管理GNSS定位技术在土地管理中也发挥着重要的作用。
通过使用GNSS接收器，土地管理部门可以快速、准确地建立土地权属档案，记录土地的位置和边界，提供有效的土地管理和监督。
同时，在土地整理和规划过程中，GNSS定位技术可以提供高精度的数据，用于地籍调查和土地利用规划，促进土地资源的合理利用和管理。
GNSS技术在测绘中的作用与应用方法
GNSS技术在测绘中的作用与应用方法GNSS（全球导航卫星系统）是一种用于定位和导航的先进技术，通过利用一系列卫星，可以在全球范围内提供高精度的位置信息。
在测绘领域，GNSS技术的广泛应用使得测量过程更加精确和高效。
本文将重点探讨GNSS技术在测绘中的作用以及一些常见的应用方法。
一、GNSS技术在测绘中的作用GNSS技术在测绘中的主要作用是提供准确的位置信息。
传统的测绘方法通常依赖于地面测量仪器，需要进行复杂的几何计算才能确定点的位置。
而使用GNSS 技术，测量人员只需携带一台GNSS接收器，通过接收卫星信号获取位置信息，无需复杂的计算，能够快速准确地确定测量点的位置。
其次，GNSS技术可以提供高精度的测量结果。
传统的测绘方法在复杂环境中往往受到地形和建筑物等的遮挡及各种误差的影响，导致测量结果有一定的偏差。
而GNSS技术通过同时接收多颗卫星的信号并进行差分定位，能够最大限度地消除误差，提供高精度的测量结果。
此外，GNSS技术具有快速便捷的特点。
传统的测绘方法可能需要进行复杂的地面测量，需要一定的时间和人力成本。
而使用GNSS技术，测量人员只需在合适的位置进行简单的操作，即可获得高精度的测量结果，大大提高了测绘的效率。
二、GNSS技术在测绘中的应用方法1. 静态定位法静态定位法是一种常见的GNSS定位方法，适用于需要较高精度的测绘工作。
该方法需要在待测区域设立至少两个基准站，通过同时观测多颗卫星的信号，并进行差分计算，获得高精度的测量结果。
静态定位法适用于大规模的测绘工作，可以获得较高的定位精度。
2. 海拔测量除了水平定位外，GNSS技术还可以用于测量点的海拔高度。
通过接收卫星的信号，测量人员可以获得接收器所处位置的三维坐标，包括经度、纬度和海拔高度。
这对于山地地形的测绘工作尤为重要，可以提供准确的高程数据。
3. 动态定位法动态定位法适用于需要实时位置信息的测绘工作。
通过携带GNSS接收器在测量车辆、飞机等运动物体上进行接收卫星信号，可以实时获取运动物体的位置信息。
RTK技术在城市测绘工程中的应用研究
RTK技术在城市测绘工程中的应用研究1. 引言1.1 研究背景随着城市建设的不断发展和城市规划的不断完善，对城市地理数据的获取和更新需求日益增加。
传统的测量方法虽然能够满足基本测绘需求，但由于其精度有限、耗时长、成本高等缺点，已经不能完全满足城市测绘工程的要求。
RTK技术应运而生。
RTK技术是一种基于GPS卫星的实时动态定位技术，具有高精度、高效率、实时性强等优点。
在城市测绘工程中，RTK技术能够快速准确地获取地理数据，为城市规划、土地管理、基础设施建设等提供重要支持。
目前关于RTK技术在城市测绘工程中的应用研究还不够深入，有待进一步挖掘和探索。
本文旨在通过对RTK技术的概述和在城市测绘工程中的应用分析，探讨RTK技术与传统测绘方法的比较，展望RTK 技术在未来的发展趋势，并结合实际案例进行深入研究，为城市测绘工程的发展提供参考和借鉴。
1.2 研究意义导论RTK技术可以提高城市测绘工程的精度和效率。
传统的测量方法需要较长的时间和较大的人力成本，而RTK技术可以通过实时差分GPS技术，实现高精度的位置定位，大大减少了测量时间，提高了测绘的精度和效率。
RTK技术可以提升城市基础设施建设的质量。
在城市规划和建设中，精准的地理信息是至关重要的，而RTK技术可以提供高精度的地理信息数据，为城市基础设施建设提供有力支持。
这对于城市的长远发展和改善市民生活水平具有重要意义。
RTK技术还可以应用于城市环境监测、城市交通管理、城市水资源管理等领域，为城市的可持续发展提供数据支撑。
研究RTK技术在城市测绘工程中的应用具有重要的理论和实际意义，不仅可以提高城市测绘工程的精度和效率，还可以促进城市基础设施建设的质量，推动城市的可持续发展。
深入研究RTK技术在城市测绘工程中的应用具有重要的现实意义和发展前景。
2. 正文2.1 RTK技术概述RTK技术，全称为实时动态定位技术，是一种利用GPS卫星信号进行高精度定位的技术。
导航定位技术的研究与应用
导航定位技术的研究与应用随着人类社会的不断发展，我们越来越需求高效的导航定位技术，例如地图导航、精准定位等。
这些技术不仅给我们带来便利，同时对于国家的发展也极为重要。
本文将探讨导航定位技术的研究与应用。
一、导航定位技术的发展历程传统的导航定位技术主要有基站定位、地面测量、星位测量等。
但这些技术存在着一些缺陷，如地理覆盖范围有限、天气影响较大等。
随着科技的进步，GPS技术的出现改变了这一局面。
现如今，GPS技术被广泛应用于交通、物流、军事等领域。
此外，众多国家也在积极研究和开发导航定位技术。
二、导航定位技术的种类1.全球卫星导航系统全球卫星导航系统是目前应用最广泛的导航技术之一，主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的伽利略和中国的北斗卫星导航系统等。
全球卫星导航系统是由天上分布的卫星，通过无线电信号传输实现地面对卫星的定位和测量。
2.地面定位及测量系统地面定位及测量系统包括测量基站、接收器和信号处理设备等，其具有高精度和高可靠性等优点。
3.移动通信网络定位技术移动通信网络定位技术是通过移动电话信号、WiFi信号等手段实现的，不需要额外的定位设备。
此技术的精确度相对较低，但对于日常生活使用已足够。
三、导航定位技术的应用领域1.交通出行导航定位技术在交通出行领域已被广泛应用。
通过GPS、地面测量器等技术，人们可以实时了解交通路况，避免拥堵，节省时间。
此外，一些交通工具，如出租车等，也加装了定位功能，实现出行轨迹及路线等信息的记录。
2.物流运输导航定位技术在物流运输方面的应用也越来越广泛。
在物流中，通过GPS定位，物流公司可以实时了解货物的位置、运行状态以及运输路线等信息，更好地管理物流过程，保证快递及时送达。
3.军事导航定位技术在军事领域的应用也相当重要。
军方可以通过卫星导航系统确定士兵的位置，实现远程指挥、实时监控等目的。
此外，卫星导航系统在导弹和火箭制导等领域也有着重要的作用。
四、导航定位技术未来的发展趋势随着技术的进步，导航定位技术的应用将普及到更多领域。
测绘技术在卫星导航系统中的应用案例
测绘技术在卫星导航系统中的应用案例近年来，随着科技的不断进步和发展，卫星导航系统已经成为日常生活中不可或缺的一部分。
而在卫星导航系统的背后，测绘技术的应用起到了至关重要的作用。
本文将通过几个具体案例来探讨测绘技术在卫星导航系统中的应用。
首先，测绘技术在导航路线规划中的应用不可忽视。
当我们使用卫星导航系统确定行车路线时，系统需要根据真实道路地理信息进行路线规划，而这正是测绘技术的优势所在。
测绘技术通过使用各种测绘仪器和工具，对地球表面的地理要素进行高精度测量和记录，包括道路、河流、建筑物等等。
这些准确的地理数据成为了卫星导航系统中路线规划的基础，为我们提供了精确可靠的导航服务。
其次，测绘技术在航空导航系统中的应用也是十分重要的。
现代的航空导航系统依赖于卫星导航系统来提供准确的飞行路径和航线信息，而这其中的关键环节就是测绘技术的应用。
航空测绘技术通过使用航空摄影测量和激光雷达遥感等技术手段，对地面地貌和地理要素进行高精度测量和记录。
这些测绘数据不仅为卫星导航系统提供了航线规划所需的基础地理信息，还在飞行中提供了实时的高度和位置数据，确保了航空安全和准确导航。
此外，在移动智能设备上的地图导航服务中，测绘技术同样发挥了巨大作用。
当我们使用手机或平板电脑上的地图导航功能时，其背后所依赖的正是卫星导航系统和测绘技术。
测绘技术通过使用地理信息系统和全球定位系统，将卫星导航系统提供的定位数据与地图数据进行结合，实现了实时的移动定位服务。
同时，测绘技术还通过高精度的地貌测绘和地形分析，为移动设备上的地图导航功能提供了更加准确和可靠的地理信息。
最后，测绘技术在卫星导航系统中的应用还可以扩展到军事领域。
军事导航系统对精确的地理信息要求更高，测绘技术在其中的应用更为广泛。
例如，在军事作战行动中，士兵需要通过卫星导航系统获取准确的位置信息，以避免误入敌方阵地。
而这种精确的位置信息的背后，正是来自测绘技术所提供的地形图和地理信息，包括地势高低、险要位置等。
坐标系在测绘中的应用
坐标系在测绘中的应用引言测绘是一门利用科学方法测定地面或其他物体的空间形状以及相互位置关系的学科。
而在实践中，坐标系作为一种数学工具，发挥着至关重要的作用。
本文将探讨坐标系在测绘中的应用，从平面坐标系和空间坐标系两个方面进行论述。
平面坐标系的应用平面坐标系是指在二维空间中建立起的一种坐标系统。
测绘中最常用的平面坐标系就是笛卡尔坐标系，其采用了直角坐标法。
这种坐标系的主要特点是通过两个互相垂直的轴线来确定一个点的位置。
平面坐标系在测绘中的应用广泛且效果显著。
1. 测量建筑物的位置在城市规划和房地产开发等领域，准确测量建筑物的位置是至关重要的。
平面坐标系通过确定建筑物的东西方向和南北方向，可以精确测量建筑物的位置坐标，从而为城市规划和土地使用提供依据。
2. 制作地图地图是测绘中最重要的产品之一，而平面坐标系是绘制地图的基础。
通过建立合适的坐标系，可以测量出地球表面上各个点的位置信息，并将其转化为平面上的坐标，从而绘制出准确的地图，为人们的出行和导航提供帮助。
空间坐标系的应用空间坐标系是指在三维空间中建立起的一种坐标系统。
在测绘中，常用的空间坐标系有笛卡尔坐标系和极坐标系等。
空间坐标系的应用范围广泛，下面将以几个具体的例子来说明。
1. 建筑施工在建筑施工中，空间坐标系被广泛应用于确定建筑物各个构件的位置和相对位置关系。
通过确定每个构件的三维坐标，可以保证建筑物的准确度和稳定性，提高施工效率和质量。
2. 土地调查在土地调查中，空间坐标系被用于测量土地的形状和面积。
通过测量土地各个角点的三维坐标，并运用几何学原理，可以计算出土地的面积大小，并为土地的合理利用提供参考。
3. 地质勘探地质勘探是寻找矿产资源、确定地质构造和保证工程质量的重要方法。
在地质勘探中，通过采用空间坐标系，可以测量钻探井和测量点的三维坐标，为地质勘探和资源开发提供可靠数据。
结论经过以上的探讨，我们可以看出坐标系在测绘中的应用是非常广泛的。
测绘技术中的地理坐标系统简介与应用
测绘技术中的地理坐标系统简介与应用引言：在现代社会中，地理坐标系统（Geographic Coordinate System）被广泛应用于测绘技术领域。
地理坐标系统是一种用于确定地球表面上任意点位置的框架，其基本原理是利用球面几何学和数学计算，将地球表面划分为经度和纬度的网格，用来描述地球上的位置。
一、地理坐标系统的概念与发展地理坐标系统是一种基于地球表面的经度和纬度的坐标系统。
经度指东西方向的角度，纬度指北南方向的角度。
地理坐标系统的发展始于古希腊时期的地理测量学，当时的人们通过日晷、星座和天文观测来确定位置。
随着科技的进步，测绘技术逐渐成熟，地理坐标系统也融入到了现代测绘工作中。
二、地理坐标系统的分类地理坐标系统主要分为大地坐标系统和投影坐标系统两种。
1. 大地坐标系统大地坐标系统是以地球的椭球面为基准，利用椭球体和大地水准面来定义位置。
大地坐标系统广泛应用于全球范围内的测绘，包括地图制作、定位导航、地理信息系统等方面。
常见的大地坐标系统包括WGS84（全球坐标系统）和国家标准的地理坐标系统。
2. 投影坐标系统投影坐标系统是将地球表面映射到平面上，利用各种数学模型将三维坐标转化为二维坐标。
投影坐标系统主要应用于局部区域的测绘工作，如城市规划、土地调查等。
不同地区和应用领域可能采用不同的投影坐标系统，如高斯-克吕格投影、UTM投影等。
三、地理坐标系统的精度与误差在实际测绘中，地理坐标系统所描述的位置并非绝对准确，存在着一定的误差。
这些误差包括仪器误差、地球椭球体模型误差、大地水准面插值误差等。
为了提高测绘数据的精度，测绘人员需要采取一系列的校正和校准措施，如重力测量、卫星定位等。
四、地理坐标系统的应用地理坐标系统在现代社会的各个领域都有广泛的应用。
1. 地图制作地理坐标系统为地图制作提供了基础，通过将地球表面的经纬度转化为平面坐标，人们可以制作出具有空间参照的地图，方便人们进行地理空间分析和可视化展示。
测绘技术在卫星导航定位中的应用案例
测绘技术在卫星导航定位中的应用案例导语：随着科技的不断发展，测绘技术逐渐成为卫星导航定位系统中不可或缺的一部分。
本文将介绍测绘技术在卫星导航定位中的应用案例，展示其在多个领域中的重要作用。
一、航空航天领域航空航天领域是测绘技术在卫星导航定位中的重要应用领域之一。
由于航空航天活动的特殊性和复杂性，精确的导航定位系统非常关键。
测绘技术通过地面控制点的精确测量，提供了卫星导航系统所需的基准数据。
例如，在一次火箭发射前，测绘技术可以帮助确定发射台的地理位置和高程，为导航系统提供准确的参考数据，确保发射的顺利进行。
二、交通运输领域交通运输领域也是测绘技术在卫星导航定位中的重要应用领域之一。
随着交通网络的不断扩张和交通流量的增加，准确的导航系统对于交通运输的安全、高效非常重要。
通过测绘技术可以精确测量道路、铁路、水路等交通线路的位置、长度和高程，为卫星导航系统提供精确的数字地图数据，能够帮助驾驶员和航海员快速准确地找到目的地，提高交通运输的效率。
三、城市规划与管理城市规划与管理是测绘技术在卫星导航定位中的另一个重要应用领域。
随着城市的快速发展，城市规划与管理需要准确的空间数据来支持决策和实施。
测绘技术可以通过卫星遥感和地面测量手段获取城市的空间数据，包括地形、土地利用、建筑物分布等信息，在城市规划与管理中提供重要的参考依据。
例如，测绘技术可以帮助确定城市的土地使用状况，分析城市的发展趋势，为城市规划提供科学的依据。
四、环境保护与自然资源管理环境保护与自然资源管理是测绘技术在卫星导航定位中的另一个关键应用领域。
随着环境问题的日益严重和自然资源的有限性，测绘技术可以通过卫星遥感和地面测量手段监测环境变化和资源利用状况，为环境保护和资源管理提供重要的数据支持。
例如，通过测绘技术可以监测森林覆盖率的变化，分析空气质量和水质情况，为环境保护决策提供科学的依据。
五、地震灾害监测与防范地震灾害监测与防范是测绘技术在卫星导航定位中的一个关键应用领域。
测绘技术中的地理坐标系统介绍与应用
测绘技术中的地理坐标系统介绍与应用地理坐标系统是测绘技术中的重要组成部分，它为地球上的各种现象和物体提供了一种统一的描述方法。
地理坐标系统的引入，使得地图绘制、导航定位、地球科学研究等领域得以便利和精确。
本文将介绍地理坐标系统的基本原理、常用模型与应用案例。
一、地理坐标系统的基本原理地理坐标系统是基于地理空间参考框架的构建，通过引入一系列数学模型和对地球表面进行观测，以确定地球上任意点的空间位置。
常用的地理坐标系统包括经纬度坐标、平面坐标、高程坐标等。
1. 经纬度坐标系统经纬度坐标系统以地球的自转轴和赤道面为参考，将地球划分为无数的经线和纬线，通过经度和纬度的度分秒表示，精确描述地球上某一点的位置。
经度表示东西方向的角度，纬度表示南北方向的角度。
2. 平面坐标系统平面坐标系统是将地球表面投影到一个平面上，将地球的曲面转换为二维的平面图。
常用的投影方式有墨卡托投影、兰伯特投影、等距圆柱投影等。
3. 高程坐标系统高程坐标系统主要用于描述地球表面的高低起伏。
常用的高程参考面有平均海平面、椭球体等，在地球表面上通过高程值来表示某一点的高度。
二、地理坐标系统的常用模型为了更加准确地描述地球上任意点的位置，地理坐标系统采用了多种数学模型来实现。
其中，常见的模型有WGS84模型和国家标准模型。
1. WGS84模型WGS84模型是全球定位系统（GPS）所采用的椭球模型，它通过对地球表面进行测量和观测，确定了地球的形状参数和坐标系统的基准面。
WGS84模型在测绘、地理信息系统等领域得到广泛应用。
2. 国家标准模型每个国家都有自己的地理坐标系统模型，以满足本国测绘和地理信息需求。
国家标准模型通常基于国土测绘、地理科学研究等基础数据，并结合地理国情进行优化和修正。
这样，每个国家都可以根据自身的需要制定适合自己的地理坐标系统模型。
三、地理坐标系统的应用地理坐标系统在地图制作、定位导航、地质勘探、环境监测等领域得到了广泛的应用。
GNSS技术在航测测绘中的应用与发展趋势
GNSS技术在航测测绘中的应用与发展趋势引言：全球导航卫星系统（GNSS）技术的发展，使得航测测绘行业迎来了一次革命。
通过使用GNSS接收器和卫星信号，航测测绘人员可以在地球表面确定位置和坐标。
这项技术的广泛应用已经彻底改变了测绘和地理信息系统（GIS）的方式，大大提高了精确度和效率。
一、航测测绘中的GNSS应用1.航空测绘航测测绘中的GNSS技术在航空测绘中得到了广泛应用。
航空测绘使用载人或无人机进行测量，通过接收卫星信号，可以确定机器的准确位置和航迹。
这使得航测测绘人员可以快速高效地收集地理数据，以制作地图和三维模型。
2.地面测绘除了航空测绘，地面测绘也是GNSS技术的重要应用领域之一。
测绘人员可以携带便携式GNSS接收器，在地面上获取高精度的位置信息，并将其与其他测量数据相结合，生成准确的地图和图像。
这种快速、高精度的测绘方法在城市规划、土地管理和基础设施建设等方面具有重要意义。
3.海洋测绘除了陆地测绘，GNSS技术在海洋测绘中也发挥着重要作用。
海洋测绘需要定位精度高、航行路线准确的海洋测绘船只进行测量工作。
通过使用GNSS技术，船只可以精确地确定位置和航行方向，确保数据采集的准确性和一致性。
这对于海洋资源开发和海底地质研究具有重要意义。
二、GNSS技术在航测测绘中的优势1.高精度定位相比传统的定位方法，GNSS技术具有更高的定位精度。
通过使用多个卫星信号并进行数据处理，测量人员可以实现厘米级别的定位精度。
这使得航测测绘的数据更加准确和可靠，为决策者提供了重要的参考。
2.快速数据采集传统的航测测绘需要耗费大量时间和人力物力。
然而，借助GNSS技术，测绘人员可以快速收集数据，并实时获得测量结果。
这大大提高了测绘工作的效率，同时减少了成本和人力资源的浪费。
3.多功能应用GNSS技术不仅可以用于定位和导航，还可以结合其他传感器和设备进行多功能应用。
例如，测绘人员可以将GNSS接收器与激光雷达和相机等设备结合使用，实现地形测量和农田评估等功能。
如何利用测绘技术进行坐标定位
如何利用测绘技术进行坐标定位在现代社会中，测绘技术的应用已经无处不在。
通过测绘技术，我们可以准确地确定地球表面上任何一个点的位置。
坐标定位是测绘技术中非常重要的一部分，它不仅在工程测绘、地理信息系统等领域起到关键作用，还在导航、航空航天等方面发挥着重要的作用。
一、测绘技术及其应用测绘技术，简单来说就是通过测量，将地球或其他物体的实际情况转化为可视化的数据或图像，以达到获取和表达空间信息的目的。
测绘技术广泛应用于土地利用规划、城市建设、航空导航、卫星定位等方面。
其中，坐标定位是实现这些应用的关键。
在地理信息系统中，通过坐标定位可以对地理要素进行准确定位并进行数据匹配和分析。
二、坐标定位的原理坐标定位是利用坐标系统来确定一个地理点的位置的过程。
常见的坐标系统有经纬度坐标系统和平面直角坐标系统。
经纬度坐标系统是以地球的赤道和子午线为基准，将地球表面划分为无数个纬度和经度，通过纬度和经度的组合可以确定一个点的位置。
平面直角坐标系统通常采用笛卡尔坐标系，通过直角坐标系的x、y轴坐标可以确定点在平面上的位置。
在实际测量中，我们经常采用全球定位系统（GPS）来进行坐标定位。
GPS是一种通过卫星和接收器进行地理定位的系统，它通过接收卫星发射的信号来计算点的位置。
GPS系统的精度取决于使用的卫星数量和接收器的精确度。
在日常生活和工程测量中，GPS系统已经成为一种常见的测量工具。
三、坐标定位的使用坐标定位在许多领域有应用，下面我们将从航空导航和土地测绘两个方面介绍坐标定位的使用。
航空导航是坐标定位最常见的应用之一。
飞机或其他航空器上安装的GPS设备可以提供飞行器的实时位置信息，包括海拔高度、飞行速度等。
这对于航空器的飞行路径规划和导航非常重要。
通过GPS定位，飞行员可以准确地确定飞行器当前的位置，并根据导航设备提供的信息进行航向调整，保证飞行器在空中的安全运行。
土地测绘是另一个重要的坐标定位应用领域。
通过测绘技术，可以对土地进行详细的测量和记录，获取土地的地形、边界和地貌等信息。
我国国家坐标系的发展研究
我国国家坐标系的发展研究国家坐标系是一种地理空间参考框架，用于确定和描述地球上的位置信息。
我国国家坐标系的发展经历了多个阶段，包括地方坐标系统的建立、国家坐标系的制定以及发展至今的精细化调整和应用。
本文将对我国国家坐标系的发展进行详细研究。
首先，我国国家坐标系的发展可以追溯到20世纪50年代和60年代。
在那个时候，我国的地理测量工作还处于起步阶段，主要是基于国外资料和方法进行的。
根据国外技术的发展和应用需要，我国相继采用了位于北京的北京坐标以及位于西安的西安坐标。
然而，这些地方坐标系的应用面临着一些问题，主要是由于大地测量技术的限制，导致了大地坐标系的不统一，不连续和精度不高。
为此，我国决定制定国家坐标系，以提高我国地理信息的质量和应用水平。
1974年，我国制定并发布了第一次国家坐标系，称为1974年国家1970标准大地坐标系统。
该坐标系采用了西安附近一个大地测量基准点作为原点，并基于大地测量数据建立了数学地理模型，精度得到了显著提高。
然而，随着测量技术和计算机技术的进步，国家坐标系的精度还有待提高。
1980年，我国正式制定了1980年国家1980坐标系统，采用了更加精确的大地测量参数和解算方法，提高了坐标系统的精度和一致性。
尽管1980年的国家坐标系已经具备了较高的精度和一致性，但随着我国地理信息和测绘需求的不断增长，还是存在一些问题，如高程一致性和区域性差异。
为此，我国在20世纪90年代启动了现代国家坐标系的研究。
2000年，我国正式制定并发布了2000年国家坐标系。
该坐标系是一种集全球导航卫星系统和大地测量技术为一体的坐标系统，能够满足现代地理信息和测绘的需求。
此后，我国陆续对2000年国家坐标系进行了多次的改进和调整，以保持坐标系统的精度和一致性。
当前，我国正致力于建设现代化的国家坐标系。
在技术方面，我国将采用全球导航卫星系统、大地测量技术以及数字地球等新兴技术，进一步提高坐标系统的精度和应用水平。
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文章编号:049420911(2010)0520023203中图分类号:P22 文献标识码:B坐标基准在未来信息化测绘导航体系中的应用研究吴晓广1,曾晓飞1,佟 庆2(1.信息工程大学测绘学院,河南郑州450052;2.65015部队,辽宁大连116021)On Appli ca ti on of Coord i n a te Da tum to Future I nforma ti za ti onSurvey i n g Nav i ga ti on SystemWU Xiaoguang ,ZE NG Xiaofei ,T ONG Q ing摘要:从坐标系的建立、三维基本控制网的建设、高程基准的建设、似大地水准面的精化、GPS 连续运行综合服务系统等方面,分析论述坐标基准在未来信息化测绘导航体系中的建设与维持。
关键词:坐标;基准;GPS;CGCS2000 收稿日期:2009209224作者简介:吴晓广(1984—),男,湖北十堰人,助理工程师,硕士生,主要研究方向为导航、制导与控制。
一、引 言地理信息空间数据库,是具有统一时空基准,按一定数学法则、测绘法则排列的信息点空间集,基本单元是综合四维时空信息和多维地理属性信息的点,即:x 、y 、z 、t 、A 、B 、C 、……。
为了实现地理空间信息的统一管理和使用方便,需要确立一定的标准,涉及坐标方面,即为空间坐标基准。
空间坐标基准的建设和维持是地理信息空间建设的基础环节,也是至关重要的环节。
GPS 技术的广泛应用,为进一步维持和精化坐标框架基准提供了可能。
二、空间坐标框架基准体系的建设地理空间框架基准体系的建设就是以指定的空间坐标系为基础和环境,利用空间定位技术、水准测量、重力测量等现代大地测量手段,以国家高精度GPS A 、B 级网点为基础,完成对控制网的改造及似大水准面的精化工作,建立三维基本控制网和GPS 连续运行参考站系统。
下面将从以上几个方面进行较为细致的论述与分析。
1.空间坐标系的建立坐标系的理论定义包括原点、坐标轴指向和坐标尺度。
按原点不同可分为参心和地心坐标系,对航天领域来说,使用的都是地心坐标系。
我国目前已建立的坐标系有1954年北京坐标系、1980年西安坐标系、CG CS2000坐标系,前两者属于参心坐标系,而CG CS2000坐标系属于地心坐标系,且精度较前两者有很大的提高。
为了使用大地坐标,还应合理选择参考椭球的基本常数及其他参数,同时,在一定时期内还应保持这些常数的稳定性。
新一代地理空间坐标系的定义应与我国的CG CS2000坐标系保持一致。
2.空间坐标基准的建设(1)三维基本控制网的建设①GPS 框架网选点及观测框架网点的选择分三个层次:1)第一层次为全球I GS 网的GPS 核心站,目的是在全国范围内确定精确的地心坐标,建立起我国新一代的地心参考框架及其与国家坐标系的转换参数,以优于10-8量级的相对定位精度确定站间基线向量,布设成国家高精度卫星大地网的骨架,并奠定地壳运动及地球动力学研究的基础。
2)第二层次主要由我国“中国地壳运动观测网”(crustal move ment observati on net w ork of China,C MONOC )的GPS 连续运行基准站组成,基准网由25个永久性的固定GPS 连续观测站、3个永久的VLB I 站、4个固定的S LR 站和2个流动S LR 站组成。
基准网点间距1000k m 左右,常年连续观测,这些基准站可以为任何作业的GPS 测量提供同步观测数据,并作为起算点,使GPS 测量更方便、作业效率更高。
3)第三层次为城市的GPS 控制网点,实现城市CORS 站网与城市首级GPS 网的连接,须研究不仅是使城市控制网点同时具有基于I T RF 的三维地心坐标,而且要与我国大地坐标系统、框架保持动态实时联系和协调,使城市CORS 站网成为该城市维持CGCS2000的主要依靠。
观测方案为利用GPS 相对定位技术,获得高精度的相位观测量,从而获取高精度点位坐标。
②GPS网数据处理GPS网数据处理采用G AM I T/G LOBK软件。
参考框架与参考历元同2000国家GPS大地控制网的参考框架与参考历元保持一致,即参考框架为I TRF97,参考历元为2000.0。
卫星轨道采用I GS精密星历,数据处理时充分利用国内GPS连续运行参考站提高整网精度。
(2)高程基准高程是表示空间一点沿基准线至参考基准面的距离。
确定地面点的高程可以通过水准测量、三角高程测量和GPS测量推求。
就空间一点的位置而言,高程和水平坐标值一起,统一表达点的位置。
两地面点的高差是此两点高程之差。
不同的高程基准线、面构成了不同的高程系统。
而对于同一点,在不同高程系统中其高程值也是不相同的。
例如,正高是以大地水准面为基准面,以铅垂线为基准线,正常高是以似大地水准面为基准面,而大地高则是以地球参考椭球面为基准面,以椭球的法线为基准线。
这种相对于不同性质的参考面所定义的高程体系称为高程系统。
几种常用高程系统的转换关系如下H大=H正+NH大=H常+ζ其中,H大为大地高;H正为正高;N为大地水准面到参考椭球面的距离;H常为正常高;ζ为高程异常。
大地水准面、似大地水准面和地球椭球面都是理想化的表面。
经典大地测量学认为,大地水准面或似大地水准面在海洋上是和平均海面重合的。
人们通常所说的高程是以平均海面为起算基准面,所以高程也被称作标高或海拔高,包括高程起算基准面和相对于这个基准面的水准原点(基点)高程,就构成了高程基准。
高程基准是推算国家统一高程控制网中所有水准高程的起算依据,它包括一个水准基面和一个水准原点。
水准基面,通常理论上采用大地水准面,它是一个延伸到全球的静止海水面,也是一个地球重力等位面,实际上确定水准基面则是取验潮站长期观测结果计算出来的平均海面。
一个国家和地区的高程基准,一般一经确定不应轻易变更。
近几十年的研究表明平均海面并不是真正的重力等位面,它相对于大地水准面存在着起伏,并且由于高程基准观测地点及观测时间的影响,随着科学技术的不断进步,随着时间的推移会提出新的问题,所以无法避免在必要时建立新的动态基准。
我国目前使用的主要高程基准如下:1)1956年黄海高程系。
以青岛港验潮站的长期观测资料推算出的黄海平均海平面作为中国的水准基面,即零高程面。
中国水准原点建立在青岛验潮站附近。
用精密水准测量测定水准原点相对于黄海平均海面的高差,即水准原点的高程,作为全国高程控制网的起算高程。
2)1985国家高程基准。
基准面为青岛港验潮站1952～1979年验潮资料确定的黄海平均海面。
与黄海54高程基准相比其高程差为29mm。
这一高程基准面只与青岛验潮站所处的黄海平均海水面重合。
所以,我国陆地水准测量的高程起算面不是真正意义上的大地水准面。
要将这一基准面归化到大地水准面,必须扣掉青岛验潮站海面地形高度。
初步研究表明,青岛验潮站平均海水面高出全球平均海水面0.1m,比采用卫星测高确定的全球大地水准面高(0.26±0.05)m。
(3)似大地水准面的精化精确确定高精度、高分辨率似大地水准面,是建立现代大地测量基准和地理空间基础框架的基础性工作。
GPS技术结合高精度、高分辨率的区域似大地水准面模型,可以取代传统的低等级水准测量,实时地得到厘米级的正常高,真正实现GPS定位技术的三维定位功能。
获取似大地水准面较为常用的方法有GPS水准法和重力法,前者能够获取较高精度的厘米级水准面,但分辨率较低;后者则恰好能弥补这一缺陷,因此将两者结合可以获取高精度、高分辨率的似大地水准面。
下面将分别介绍两种方法:1)利用GPS水准法获取高精度区域似大地水准面的方法如下:GPS测量可以得到观测点相对于参考椭球的高度,即大地高。
而利用几何水准和重力数据可以得出正高或正常高,由大地高减去正高或正常高便得到观测点的大地水准面高或高程异常,这就是GPS水准原理。
设H为GPS测得地面点的大地高,Hr为相应点的正常高,那么该点的似大地水准面与参考椭球面的高程异常ζ可以根据公式ζ=H-Hr计算,或者得到两点之间高程异常之差。
GPS水准常用于建立范围较小的区域似大地水准面。
在区域内布设一定数量和密度的GPS点,同时在这些点上进行水准测量,得到它们的正常高,这样可以计算得到这些点的高程异常,对这些高程异常进行拟合即可得到该区域的似大地水准面。
拟合方法通常采用函数模型和统计模型相结合的方法。
从函数模型的角度来说,研究成果相当丰富,有曲面内插逼近法、多项式拟合法、多面函数法、回归逼近法、移动曲面法、快速傅里叶变换法等;而从统计模型来说,最小二乘、最小二乘配置等是较常用的方法。
无论采用何种方法拟合,这种似大地水准面拟合结果的精度还是与GPS水准点的精度、密度和分布有关。
在平原地区,似大地水准面的变化是非常平缓的,一般只有0.1～0.2m的起伏。
如果同时具有大地高H和正常高Hr的点能保证5～10km一个点的密度,则用模拟内插法将任一点的H转换为Hr的精度,一般可达到毫米级。
2)采用重力法获取较高分辨率的似大地水准面方法。
GPS重力高程是用重力资料求定点的高程异常,结合GPS求出大地高,再求出点的正常高的一种方法。
目前,地面点的高程异常是根据重力场的长波分量、已知大地水准面差距、斯托克斯方程数学积分的长波分量的球谐函数表达式以及地面重力测量结果计算出的。
在一定区域内,只要有足够数量的重力测量数据,就可以比较精确地求定该区域的高程异常,进而求得地面点的正常高。
实践证明,利用重力测量方法,将GPS大地高转换为正常高,对于丘陵和山区而言是一种可靠的方法。
目前,在我国已布设重力网的绝大部分区域,用此方法一般可达到厘米级的精度。
目前,局部大地水准面的精化普遍采用组合法,即以GPS水准确定的高精度但分辨率较低的几何似大地水准面作为控制,将以重力学方法确定的高分辨率但精度较低的重力似大地水准面与之拟合,以达到精化局部大地水准面的目的。
如我国的CQG2000模型采用的是用重力方法确定分辨率为5′×5′的重力似大地水准面与高精度但分辨率较低的几何似大地水准面拟合得到。
总参测绘局在2003年研制的总参模型,则是在利用地形资料的基础上,加入结晶基底起伏、莫霍面起伏等多种地球物理资料计算模拟大地水准面,再与GPS水准进行拟合得到的。
其中,以采用GPS水准纠正重力似大地水准面的方法应用最为广泛。
采用GPS水准纠正重力似大地水准面的方法也可以说是一种移去2恢复的方法,即从GPS水准点上测定的高程异常ζGPS中移去该点内插出来的重力似大地水准面的高程异常ζG,将所得到的残差高程异常Δζ进行拟合,然后再在拟合后残差高程异常的基础上恢复重力似大地水准面。