第5课时第1章1.4区域似大地水准面精化

第1章 大地测量

§1.4区域似大地水准面精化案例

知识点：

一、似大地水准面精度与分辨率

二、似大地水准面精化基础数据要求

三、高程异常控制点的布设

四、数据处理

五、似大地水准面精度检验

规范《区域似大地水准面精化基本技术规定

知识点一、似大地水准面精度与分辨率

1.精度表示

2.目的、分级、分辨率

3.各级应用目标

4.各级似大地水准面精度与分辨率要求

1精度：由格网平均高程异常相对于本区域内各高程异常控制点的高程异常平均中误差表示。

2 分辨率：以一定分辨率的格网平均高程异常来表示，

主要目的：用于不同比例尺地形图的高程点测定，

分为三类：按照用途不同，划分为：

国家似大地水准面、

似大地水准面和

城市似大地水准面。

3 国家似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准面分别以满足1：5万、1∶1万和1：500基本比例尺地形图测制为基本应用目标，

其分辨率和精度的确定以不超过图根高程控制点的高程中误差（基本等高距的1/10）为最低精度

4 各级似大地水准面的精度和分辨率应不低于下表规定

知识点二、似大地水准面精化基础数据要求

似大地水准面精化基础数据要求

1.格网平均重力异常的分辨率和精度

2.数字高程模型的分辨率和精度

3.高程异常控制点测量精度

1.格网平均重力异常的分辨率和精度

采用的格网平均重力异常分辨率应不低于下表规定。

格网平均重力异常的精度以格网平均重力异常的代表误差表示，格网平均重力异常的代

表误差计算公式为

式中，为格网平均重力异常代表误差，单位为10-5m/s2；

为平均重力异常格网分辨率，单位为角分；

c为平均重力异常代表误差系数。

2.数字高程模型的分辨率和精度

所采用的数字高程模型（dem）分辨率应不低于下表的规定。

各级数据高程模型分辨率

数字高程模型的精度不低于国家1∶5万比例尺数字高程模型的数据，其格网间距不大于25m×25m，格网高程中误差不大于下表的要求。

各类地形格网高程中误差

3.高程异常控制点测量精度

（1）用于精化国家似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于 b级gps 网点和国家二等水准网点的精度。

（2）用于精化省级似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于 c级gps 网点和国家三等水准网点的精度。

（3）用于精化城市似大地水准面的高程异常控制点，其坐标和高程精度应不低于 c级gps 网点和国家三等水准网点的精度。

知识点三、高程异常控制点的布设

1.技术设计准备

2.点位布设原则

3.外业观测

1.技术设计准备

（1）根据需要，收集测区范围已有的大地测量成果和资料。

（2）搜集测区范围内有关的地形图、交通图等资料；必要时，还应搜集有关的地震、地质资料等。

（3）技术设计前，应对上述资料进行分析研究，并进行实地勘察，然后进行图上设计。

2.点位布设原则

（1）应均匀分布于似大地水准面精化区域。

（2）应具有代表性，

点位分布应顾及平原、丘陵和山地等不同的地形类别区域，点位在不同地形类别中均应占有一定的比例；

在可能的情况下，对丘陵和山地等地形变化剧烈地区应适当加大高程异常控制点分布密度。

（3）大地控制网点和水准网点的利用

不低于《区域似大地水准面精化基本技术规定》中规定精度的大地控制网点和水准网点。

（4）相邻高程异常控制点最大间距不宜大于

式中，d为相邻高程异常控制网点最大间距，单位为km； m为似大地水准面的精度，单位为cm；c为平均重力异常代表误差系数；λ为平均重力异常格网分辨率，单位为角分（5）新埋设的高程异常控制点：天线墩上埋设满足gps和水准测量的标志。

（6）利用已有大地控制点和水准点，应检查该点的稳定性、可靠性和完好性。

（7）选点与埋石工作结束后应上交选点工作总结、高程异常控制点选点图、点之记、选点搜集的各种资料等。

3.外业观测

（1）符合gb/t18314—2009《全球定位系统（gps）测量规范》的相关规定。

（2）高程异常控制点的正常高程应以国家一等或二等水准点作为起算点。

（3）高程异常控制点水准测量

gb/t12898—2009《国家三、四等水准测量规范》的相关规定。

知识点四、数据处理

1.高程异常控制点数据处理

gps数据处理高程数据处理高程异常计算

（1）高程异常控制点gps测量数据处理按照

gb/t18314—2009 《全球定位系统（gps）测量规范》的要求执行。

（2）高程异常控制点水准测量数据处理按照gb/t12898—2009《国家三、四等水准测量规范》的要求执行。

（3）高程异常控制点的高程异常按下式计算

式中，为高程异常；h为大地高，由gps测量方法获得；h为正常高，由水准测量方法获得。

2.似大地水准面计算流程

似大地水准面计算流程如图所示。

知识点五、似大地水准面精度检验

1.检验点布设原则

（1）检验点的点位应分布均匀，在平原、丘陵和山区等不同的地形类别以及有效区域边缘地区均应布设检验点，

采用未参加似大地水准面计算的实测高程异常点作为检验点。

（2）城市似大地水准面相邻检验点的间距不宜超过30km，检验点总数不应少于20个。（3）检验点与用于区域似大地水准面精化的高程异常控制点间的距离应不小于似大地准面格网间距。

（4）检验点应满足gps观测与水准联测条件。

（5）在利用旧点作为检验点时，

应检查旧点的稳定性、可靠性和完好性是否满足gps观测与水准观测。

细部要求

2.检验点观测

（1）检验点的测量精度应不低于区域似大地水准面精化时高程异常控制点的测量精度。（2）检验点的外业观测与区域似大地水准面精化时高程异常控制点的测量要求一致。3.检验点数据处理

（1）gps数据处理按照

gb/t18314—2009 《全球定位系统（gps）测量规范》

（2）水准数据处理按照

gb/t 12897—2006《国家一、二等水准测量规范》

gb/t12898—2009《国家三、四等水准测量规范》

（3）计算检验点的实测高程异常

（4）利用检验点的大地坐标和拟合后似大地水准面模型计算各检验点的高程异常

4.似大地水准面精度评定

由似大地水准面模型计算的各检验点高程异常与其实测高程异常不符值计算的中误差，作为似大地水准面精度。

案例样题

1.任务概况

利用gps技术和水准测量技术，在已有加密重力资料、数字高程模型的基础上，通过对重力、地形数据及gps水准数据的处理，精化该市似大地水准面，涉及测区面积约

5000km2。

2.目标