4-注册测绘师培训-大地测量2012-4

1,第六部分现代测绘基准的建立,国家注册测绘师考试培训教程第一篇大地测量,2,参心局域二维低精度静止现势性差,地心三维连续运行高精度动态在线服务,现代测绘基准体系,3,6.1似大地水准面精化,4,似大地水准面精化,测量中常用的高程系统有大地高系统、正高系统和正常高系统。,1）高程系统之间的转换关系,5,关键技术：均匀布设GPS基准站，组建数据实时传输和信息发播通讯链路，形成区域性连续运行卫星定位服务系统。,2）从二维平面定位到GPS几何空间三维实时定位,似大地水准面精化,6,h=HGPS-N,国家海拔高程（基准）零点上的海拔高h0=0，椭球高H0=N00,关键技术：联合重力、卫星和地形数据建立厘米级精度似大地水准面数值模型。,大地水准面（海洋）,海洋,陆地大地水准面（虚拟海面）,h:海拔高HGPS:GPS椭球高N:大地水准面高,HGPS,h,N,N0,参考椭球面,水准测量不可达山区,GPS海拔高测量,平坦地区水准测量,地形表面,GPS几何空间定位,（B，L，H）,GPS重力空间定位,（B，L，h）,N（B，L）,3）从GPS几何空间三维定位到GPS重力空间三维定位,似大地水准面精化,7,精密高程基准面（大地水准面）,实现真正意义上的三维精密定位,精密三维基准（CORS）,4）卫星导航定位的又一次重大革命,似大地水准面精化,8,5）高精度城市三维基准建立的主要内容,似大地水准面精化,9,等值线图法:从高程异常图或大地水准面差距图分别查出各点的高程异常或大地水准面差距，然后分别采用下面两式可计算出正常高和正高。,正常高：,正高：,注意等值线图所适用的坐标系统，在求解正常高或正高时，要采用相应坐标系统的大地高数据。采用等值线图法确定正常高或正高，其结果的精度在很大程度上取决于等值线图的精度。,6）GPS高程的实现方法,似大地水准面精化,10,地球模型法：地球模型法本质上是一种数字化的等值线图，目前国际上较常采用的地球模型有OSU91EGM96等。,高程拟合法：利用在范围不大的区域中，高程异常具有一定的几何相关性这一原理，采用数学方法，求解正高、正常高或高程异常。,似大地水准面精化,11,似大地水准面精化法:在建立区域高精度、三维（GPS）空间定位网、高程控制网的同时，结合重力测量、重力场数据，确定高精度区域似大地水准面。我国有CQG2000，各个省有省级的厘米级似大地水准面模型。,似大地水准面精化,12,似大地水准面精化法的基本思想:利用密度的重力数据和高分辨率的DEM数据，按照莫洛坚斯基解边值问题的基本思想，通过求解地面的扰动位解，推求出似大地水准面至平均椭球面的距离，即高程异常E，计算出高分辨率的重力似大地水准面。然后再利用区域内一定数量的GPS水准计算的高程异常EG，对重力似大地水准面进行纠正，通过最小二乘拟合成一个曲面。,似大地水准面精化,13,似大地水准面精化法的特点：结合重力似大地水准面高分辨率与GPS水准似大地水准面的高精度的优势，达到区域似大地水准面精化的目的。,似大地水准面精化,14,提高GPS大地高(高差)测定的精度提高似大地水准面模型计算的精度,7）提高GPS水准精度的方法：,似大地水准面精化,15,6.2CORS网的布设,16,1）卫星定位连续运行基准站网（CORS）分类：依据管理形式、任务要求和应用范围划分：国家基准站网区域基准站网专业应用站网,CORS布设原则,17,CORS布设原则,2）CORS基准站设计根据基准站网布设原则，在图上标出设计基准站站址，同时标明基准站及其周围地区的主要地质构造、地震活动，与设计有关的地震台、人卫站，以及已有的可供利用的GPS、大地测量网点。设计过程中应充分考虑地质专家的意见。,18,3）CORS基准站选址设计完成后应进行踏勘选址。选址要求：选择地质构造稳定、安全僻静、交通便利，并利于测量标志长期保存和观测的地方。要考虑基准站周围具有稳定、安全可靠的电源，便于接人公共或专用通信网络。站点应距易产生多路径效应的地物不小于200m；应有10以上地平高度角的卫星通视条件；距电磁干扰区的距离不小于200m，同时要避开易产生振动的地带。,CORS布设原则,19,20,基准站网子系统：由若干永久性GPS卫星连续观测站跟踪站（或称基准站）和相应的数据预处理和传输设备组成。主要负责采集GPS卫星观测数据并输送至监控分析中心，同时提供系统运行状态和可靠程度的完好性监测数据，通过通信网络和广播网络向用户提供服务。,CORS的基本结构,4）CORS的基本结构,21,CORS的基本结构,监控分析中心：接收各跟踪站传输回来的数据，通过计算机局域网进行数据分流、分发、存贮、分析，按照国际通用的标准格式或自定义专用格式向不同的用户发送供不同需求的数据，提供多种信息服务和监控服务。,22,CORS的基本结构,数据传输子系统：基准站数据通过有线或无线通信网络传输至监控分析中心。其中，随不同的条件可采用数字数据网（DDN）、因特网（INTERNET）、VSAT或INMARSAT卫星通信网、微波无线扩频通信局域网等等，以大容量、高速率数据传输方式满足跟踪站网与监控分析中心间的海量数据的传输。,23,数据发播子系统：通过多种数据传输手段向用户发送发播定位、导航、定时等多种数据，开展数据服务。主要数据发送手段有：因特网：可用于快速和事后精密定位、定时的用户数据发送；UHF/VHF/FM/MW等无线电台或广播电台：可发送发播用于导航和区域实时动态定位的数据，如RTCM-SC-104，V2.1格式的数据；GSM/CDPD等移动通信终端：监控分析中心把定位及导航