海洋测绘中高程异常拟合模型的运用研究与探讨.pdf

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1、第32卷第4期2013年12月海洋技术OCEANTECHNOLOGYV01．32，No．4Dec，2013海洋测绘中高程异常拟合模型的运用研究与探讨段文义，祁敏敏，金建平，陶宇(浙江省河海测绘院，浙江杭州310008)摘要：主要介绍了在浙江省海洋测绘实施过程中，如何建立和利用高程异常拟合模型实现网络KTK大地高到水准高程的转换，进而实现无验潮水下地形的测量。通过短期潮位观测，进行水准高程传递，利用海岛水准点进行曲面模型约束，分析了模型的内、外符合精度。同时将实测无验潮水下地形数据与常规验潮模式获取的水下地形数据进行比对统计，进一步验证了在近海海

2、域利用网络RTK技术实施无验潮作业的可行性。并探讨了存在的问题及今后海洋测绘的发展趋势。关键词：zJCOKS；水准传递；高程异常拟合模型；无验潮模式；验潮模式；比对分析中图分类号：P229文献标志码：A文章编号：1003—2029(2013)04—0059-05近年来，近岸海域小范围海洋测绘已经逐步实现单基站RTK无验潮测量，由于存在流动站作业距离短、测量精度受移动站与基准站的距离制约、需时常搬迁基准站等难题，因而对于远距离大范围的海域，仍然主要采用差分定位结合潮位站验潮的测量模式，该方法包含了大量的、繁琐的潮位站设置工作，内外业工作量繁重，测

3、量精度易受风浪、测船摇摆等因素影响，且在自然或人为因素的影响下，潮位站仪器易丢失或被破坏。随着我国海洋战略的实施，浙江省政府提出“发展海洋经济，建设海上浙江”的重大战略举措，对海洋开发和利用提出了更高的要求，尤其“舟山群岛新区”的成立，对海洋测绘同样提出了更高的要求，可靠、高效、高精度的海洋测绘技术应用势在必行，为此本文结合工程实践，积极探索现有技术条件下广阔海域海洋测绘的有效技术手段，提高精度和效率。zjcoRs(浙江省连续运行卫星定位综合服务系统)采用虚拟参考站(VRs)解决方案，SDH，MPLS，VPN多种安全数据传输技术，由浙江省内省级

4、基准站、地市级基准站、海洋基准站和长三角地区的上海、江苏两地共享基准站组成，在全省布设平均间距70～80km的省级站16个，30～50km平均间距市级站50余个；设置一个省级数据处理、数据交换中心，多个地市数据处理分中心，组建多系统、多备份的CORS服务体系，参与区域、行业合作，实施CGCS2000基准联测；为全省维持测绘基准、网络RTK、RTD定位导航、基础控制网改造、重大工程控制网布测、灾害监测预警等服务。ZJCORS系统的网络RTK测量结果能够达到平面优于3cm，高程方向优于5cm的精度水平，可在图根测量、地形图测绘、工程施工放样、城市一

5、、二级导线测量、像片控制测量等方面应用I”。在水位监测方面，ZJCORS已广泛应用于小范围的内陆及近岸区域水下地形测量，但基本没有涉及大面积、大范围海洋测绘的应用。本文基于ZJCORS的技术优势和应用前景，结合2012年浙江省海洋测绘水下地形测量和深水岸线调查(五标段)项目，综合考虑测区已有水准成果分布等情况，采用二次曲面数学模型拟合的方法建立测区区域高程异常拟合模型，评定、检验模型的内、外符合精度，探讨基于ZJCORS的网络RTK无验潮测量模式在近海海域海洋测绘的可行性。并采用验潮方法对无验潮模式获取的海底高程进行校核，确保无验潮作业模式采集

6、数据和处理分析方法的可靠性及该区域高程异常拟合模型的准确性。1潮位信息获取方式无验潮和有验潮两种作业模式数据采集和处理分析的关键点即为潮位数据的采集及处理。1．1无验潮潮位信息获取本文无验潮作业方法潮位数据利用网络RTK直接获取。目前ZJCORS测量的GPS高程属于CGCS2000坐标系下的大地高，因此在实际应用中需将大地高潮位转换为1985国家高程基准(正常高)，其转换关系为闭：l

7、l=日了(1)式中：h为正常高；日为大地高；f为高程异常。要获取测点高程异常值需建立测区的高程异常拟合模型，本文尝试采用二次曲面数学拟合模型的方法建立测区的高程异

8、常拟合模型。拟合公式如下：孙。,yi)=ao+aJx,+a2y,+acc2+叫"吗一a=1，2，⋯，n)(2)收稿日期：2013--07—10作者简介：段文义(19r72一)，男，工程硕士，高级工程师，主要从事海洋测绘和水利工程技术研究及开发利用。Emaihysedwy@163．corn60海洋技术第32卷根据n(n≥6)个GPS水准点的拟合残差足按最小二乘原理求解，在∑尺lLmin的条件下解出拟合系数哦，拟合内插出测区各测点的高程异常值，再由式(1)求出各测点所需的正常高潮位。Ri≮—融。，蚰(3)高程异常拟合模型的内、外符合精度通常被用于检

9、核所选模型是否适合本测区，即：，L=±、／【uul／(m一1)or=±、／p口】／(n一1)(4)式中：肛，or分别为内符合精度(已知点的拟合中误差)