大地测量3区域似大地水准面精化课件.pptx
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1、内容提要内容提要一、似大地水准面精度与分辨率一、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三、高程异常控制点的布设四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理五、似大地水准面精度检验五、似大地水准面精度检验六、区域似大地水准面精化案例六、区域似大地水准面精化案例 黑龙江工程学院黑龙江工程学院一、一、似大地水准面精度与分辨率似大地水准面精度与分辨率一、似大地水准面精度与分辨率一、似大地水准面精度与分辨率黑龙江工程学院黑龙江工程学院 (1) (1)似大地水准面概念与作用似大地水准面概念与作用 大地水准面是正高的起算大地水准面是正
2、高的起算面,地面点沿重力线到大地水面,地面点沿重力线到大地水准面的距离称为正高。地面点准面的距离称为正高。地面点沿重力线到似大地水准面的距沿重力线到似大地水准面的距离称为正常高。大地高是从地离称为正常高。大地高是从地面点沿法线到参考椭球面的距面点沿法线到参考椭球面的距离。参考椭球面与大地水准面离。参考椭球面与大地水准面之差的距离称为大地水准面差之差的距离称为大地水准面差距。参考椭球面与似大地水准距。参考椭球面与似大地水准面之差的距离称为高程异常。面之差的距离称为高程异常。一、似大地水准面精度与分辨率一、似大地水准面精度与分辨率黑龙江工程学院黑龙江工程学院 (2) (2)似大地水准面的精度由格网
3、平均高程异常相似大地水准面的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。误差表示。 (3) (3)似大地水准面以一定分辨率的格网平均高程似大地水准面以一定分辨率的格网平均高程异常来表示,主要用于不同比例尺地形图的高程点异常来表示,主要用于不同比例尺地形图的高程点测定,按照用途的不同,划分为国家似大地水准面、测定,按照用途的不同,划分为国家似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准面。这种划分省级似大地水准面和城市似大地水准面。这种划分方法主要基于三种主要地理范围和应用范围。方法主要基于三种主要地理范围和应用范围。
4、 (4) (4)国家似大地水准面、省级似大地水准面和城国家似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准面分别以满足市似大地水准面分别以满足1:51:5万、万、l:1l:1万和万和l:500l:500基本比例尺地形图测制为基本应用目标,其分辨率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低于图根高程控制点的高程中误和精度的确定以不低于图根高程控制点的高程中误差差( (基本等高距的基本等高距的l/10)l/10)为最低精度,在考虑了我国为最低精度,在考虑了我国地面重力场数据的分辨率、高程测定精度、现有似地面重力场数据的分辨率、高程测定精度、现有似大地水准面的理论水平和应用现状,以
5、及目前已实大地水准面的理论水平和应用现状,以及目前已实施的似大地水准面精化项目的实践结果等因素的前施的似大地水准面精化项目的实践结果等因素的前提下,适当提高精度要求。提下,适当提高精度要求。 一、似大地水准面精度与分辨率一、似大地水准面精度与分辨率黑龙江工程学院黑龙江工程学院 (5) (5)我国似大地水准面按范围和精度,分为国家我国似大地水准面按范围和精度,分为国家似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水似大地水准面、省级似大地水准面和城市似大地水准面。各级似大地水准面的精度和分辨率应不低于准面。各级似大地水准面的精度和分辨率应不低于表表1-71-7的规定。的规定。 一、似大地水准面精度与
6、分辨率一、似大地水准面精度与分辨率黑龙江工程学院黑龙江工程学院内容提要内容提要一、似大地水准面精度与分辨率一、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三、高程异常控制点的布设四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理五、似大地水准面精度检验五、似大地水准面精度检验六、区域似大地水准面精化案例六、区域似大地水准面精化案例 黑龙江工程学院黑龙江工程学院 用于确定似大地水准面的高程异常控制点等基用于确定似大地水准面的高程异常控制点等基础数据,其成果必须具有一定的可靠性和现势性。础数据,其成果必须具有一定的可靠性和现势性。考虑到
7、我国国土范围大,各区域地形地貌复杂,基考虑到我国国土范围大,各区域地形地貌复杂,基础数据多种多样等情况,在保证似大地水准面的精础数据多种多样等情况,在保证似大地水准面的精度和应用的前提下,度和应用的前提下,区域似大地水准面精化基本区域似大地水准面精化基本技术规定技术规定(GB/T 23709-2009)(GB/T 23709-2009)提出了高程异常控提出了高程异常控制点等基础数据的最低要求。制点等基础数据的最低要求。 二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础数据要求黑龙江工程学院黑龙江工程学院 1) 1)格网平均重力异常的分辨率和精度格网平均重力异常的分辨率和精度 在似大地水
8、准面计算时,应利用已有的或通过实在似大地水准面计算时,应利用已有的或通过实测重力资料确定的格网平均重力异常,作为重力似测重力资料确定的格网平均重力异常,作为重力似大地水准面计算的基础数据。大地水准面计算的基础数据。 格网平均重力异常的分辨率应与似大地水准面分格网平均重力异常的分辨率应与似大地水准面分辨率及该区域内重力点的密度相匹配。每个平均重辨率及该区域内重力点的密度相匹配。每个平均重力异常格网中宜有一个实测重力点,其精度应不低力异常格网中宜有一个实测重力点,其精度应不低于加密重力点的精度。于加密重力点的精度。黑龙江工程学院黑龙江工程学院二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础
9、数据要求 各级似大地水准面计算采用的格网平均重力异常各级似大地水准面计算采用的格网平均重力异常分辨率应不低于下表的规定。分辨率应不低于下表的规定。 黑龙江工程学院黑龙江工程学院二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础数据要求 格网平均重力异常的精度以格网平均重力异常的代表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误差表示。格网平均重力异常的代表误差计算公式为 式中式中: : 为格网平均重力异常代表误差为格网平均重力异常代表误差, ,单位为单位为1010-5-5msms-2-2; 为平均重力异常格网分辨率,单位为角分;为平均重力异
10、常格网分辨率,单位为角分;c c为平均重力异常代表误差系数,为平均重力异常代表误差系数, 黑龙江工程学院黑龙江工程学院二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础数据要求2)2)数字高程模型数字高程模型(DEM)(DEM)的分辨率和精度的分辨率和精度所采用的数字高程模型分辨率应不低于下表的规定。所采用的数字高程模型分辨率应不低于下表的规定。黑龙江工程学院黑龙江工程学院 数字高程模型使用精度应不低于国家数字高程模型使用精度应不低于国家l:5l:5万比例尺数万比例尺数字高程模型的数据,其格网间距不大于字高程模型的数据,其格网间距不大于25m25m25m25m,格网,格网高程中误差不大于
11、下表的要求。高程中误差不大于下表的要求。 二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础数据要求 3) 3)高程异常控制点测量精度高程异常控制点测量精度 用于精化国家似大地水准面的高程异常控制点,其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坐标和高程精度应不低于B B级级GPSGPS网点和国家二等水准网点和国家二等水准网点的精度。网点的精度。 用于精化省级似大地水准面的高程异常控制点,其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坐标和高程精度应不低于C C级级GPSGPS网点和国家三等水准网点和国家三等水准网点的精度。网点的精度。 用于
12、精化城市似大地水准面的高程异常控制点,其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坐标和高程精度应不低于C C级级GPSGPS网点和国家三等水准网点和国家三等水准网点的精度。网点的精度。黑龙江工程学院黑龙江工程学院二、似大地水准面精化基础数据要求二、似大地水准面精化基础数据要求内容提要内容提要一、似大地水准面精度与分辨率一、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三、高程异常控制点的布设四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理五、似大地水准面精度检验五、似大地水准面精度检验六、区域似大地水准面精
13、化案例六、区域似大地水准面精化案例 黑龙江工程学院黑龙江工程学院三、高程异常控制点的布设三、高程异常控制点的布设黑龙江工程学院黑龙江工程学院 3 3高程异常控制点的布设高程异常控制点的布设 1)1)技术设计准备技术设计准备 根据需要,收集测区范围已有的大地测量成果和根据需要,收集测区范围已有的大地测量成果和资料;搜集测区范围内有关的地形图、交通图等资资料;搜集测区范围内有关的地形图、交通图等资料;必要时,还应搜集有关地震、地质的资料等。料;必要时,还应搜集有关地震、地质的资料等。 技术设计前,应对上述资料进行分析研究,并进技术设计前,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。
14、行实地勘察,然后进行图上设计。黑龙江工程学院黑龙江工程学院 2) 2)高程异常控制点位布设原则高程异常控制点位布设原则 高程异常控制点应均匀分布于似大地水准面精化区域。高程异常控制点应均匀分布于似大地水准面精化区域。 高程异常控制点应具有代表性,点位分布应顾及平原、高程异常控制点应具有代表性,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山地等地形变化剧烈地区应适当加大高程异常控制点
15、分布密度。布密度。 各级似大地水准面的高程异常控制点宜利用不低于各级似大地水准面的高程异常控制点宜利用不低于区域似大地水准面精化基本技术规定区域似大地水准面精化基本技术规定(GB(GBT T 23709-2009)23709-2009)中中4.54.5规定精度的大地控制网点和水准网规定精度的大地控制网点和水准网点。点。 三、高程异常控制点的布设三、高程异常控制点的布设黑龙江工程学院黑龙江工程学院 相邻高程异常控制点最大间距不宜大于式相邻高程异常控制点最大间距不宜大于式(1-2)(1-2)的计算结果。的计算结果。 (1-2)(1-2) 式中:式中:d d为相邻高程异常控制网点最大间距,单位为相邻
16、高程异常控制网点最大间距,单位为为kmkm; 为似大地水准面的精度,单位为为似大地水准面的精度,单位为cmcm;c c为平为平均重力异常代表误差系数;均重力异常代表误差系数; 为平均重力异常格网分为平均重力异常格网分辨率,单位为角分。辨率,单位为角分。 新埋设的高程异常控制点,其标石可采用新埋设的高程异常控制点,其标石可采用GBGBT T l8314-2009l8314-2009规定的天线墩,其上埋设满足规定的天线墩,其上埋设满足GPSGPS和水和水准测量的标志。准测量的标志。 三、高程异常控制点的布设三、高程异常控制点的布设黑龙江工程学院黑龙江工程学院 当利用已有大地控制点和水准点时,应检查
17、当利用已有大地控制点和水准点时,应检查该点的稳定性、可靠性和完好性,符合要求方可该点的稳定性、可靠性和完好性,符合要求方可利用。利用。 选点与埋石工作结束后应上交选点工作总结、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、点之记的各种资料等。高程异常控制点选点图、点之记的各种资料等。三、高程异常控制点的布设三、高程异常控制点的布设内容提要内容提要一、似大地水准面精度与分辨率一、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三、高程异常控制点的布设四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理五、似大地水准面精度检验
18、五、似大地水准面精度检验六、区域似大地水准面精化案例六、区域似大地水准面精化案例 黑龙江工程学院黑龙江工程学院四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理黑龙江工程学院黑龙江工程学院 4 4外业观测外业观测 高程异常控制点高程异常控制点GPSGPS测量应不低于相应等级似大地测量应不低于相应等级似大地水准面规定的水准面规定的GPSGPS点点GPSGPS观测的技术要求、观测的作业观测的技术要求、观测的作业要求、外业成果记录整理、外业数据质量检核以及成要求、外业成果记录整理、外业数据质量检核以及成果验收与上交资料,应符合果验收与上交资料,应符合GB/T l8314-2009GB/T l8314-20
19、09的相关规的相关规定。定。 高程异常控制点的正常高程应以国家一等或二等水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,其点位应保存完好观测资料与成果准点作为起算点,其点位应保存完好观测资料与成果齐全且地质条件稳定。高程异常控制点水准测量等级齐全且地质条件稳定。高程异常控制点水准测量等级应不低于相应等级似大地水准面精化规定的水准测量应不低于相应等级似大地水准面精化规定的水准测量精度,水准观测的技术要求和外业成果的记录整理应精度,水准观测的技术要求和外业成果的记录整理应符合符合GB/T l2898-2009GB/T l2898-2009的相关规定。的相关规定。黑龙江工程学院黑龙江工
20、程学院 1 1)高程异常控制点数据处理)高程异常控制点数据处理 高程异常控制点高程异常控制点GPSGPS测量数据处理按照测量数据处理按照GB/T l8314-GB/T l8314-20092009的要求执行。的要求执行。 高程异常控制点水准测量数据处理按照高程异常控制点水准测量数据处理按照GB/T l2898-GB/T l2898-20092009的要求执行。的要求执行。 计算高程异常控制点的高程异常,按式计算高程异常控制点的高程异常,按式(1-3)(1-3)执行。执行。 (1-3)(1-3) 式中:式中: 为高程异常;为高程异常;H H为大地高,由为大地高,由GPSGPS测量方法测量方法获得
21、;获得; 为正常高,由水准测量方法获得。为正常高,由水准测量方法获得。四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理黑龙江工程学院黑龙江工程学院2)2)似大地水准面计算流程似大地水准面计算流程 似大地水准面计算流程如图似大地水准面计算流程如图l-5-1l-5-1所示。所示。四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理黑龙江工程学院黑龙江工程学院 重力归算与格网平均重力异常计算重力归算与格网平均重力异常计算 第一次移去第一次移去- -恢复,计算出基础格网地面平均恢复,计算出基础格网地面平均空间重力异常。利用空间重力异常。利用DEMDEM通过空间改正、层间改正、通过空间改正、层间改正、局部地形改正和
22、均衡改正,获得高平滑度的地形均局部地形改正和均衡改正,获得高平滑度的地形均衡重力算常,通过推估内插。形成平均地形均衡重衡重力算常,通过推估内插。形成平均地形均衡重力异常的基础格网数据。再利用高分辨率的力异常的基础格网数据。再利用高分辨率的DEMDEM将将每个格网的地形均衡异常按地面重力归算的逆过程,每个格网的地形均衡异常按地面重力归算的逆过程,分别减去层间改正、局部地形改正和均衡改正,恢分别减去层间改正、局部地形改正和均衡改正,恢复基础格网地面平均空间异常。复基础格网地面平均空间异常。四、外业观测和数据处理四、外业观测和数据处理黑龙江工程学院黑龙江工程学院 重力似大地水准面计算重力似大地水准面
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