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1、似大地水准面在高程控制测量中应用探析 摘要：本文首先对似大地水准面进行概述，然后分别介绍了丘陵、平原和复杂地形测区的似大地水准面，最后以某实例探讨其在高程控制测量中的应用。关键词：似大地水准面，高程控制测量，应用。中图分类号：P224.1文献标识码：A文章编号：1概述似大地水准面：从地面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。似大地水准面严格说不是水准面，但接近于水准面，只是用于计算的辅助面。它与大地水准面不完全吻合，差值为正常高与正高之差。正高与正常高的差值大小，与点位的高程和地球内部的质量分布有关系，在我国青藏高原等西部高海拔地
2、区，两者差异最大可达3米，在中东部平原地区这种差异约几厘米。在海洋面上时，似大地水准面与大地水准面重合。GPS空间定位测量和RTK动态测量的技术已经受到越来越多人的推崇，逐渐推广开来，它弥补了传统的水准测量技术中的低效率和高强度等缺点，现在，在工程竣工时测绘的地面标高、航测像片的高程联测以及地下的管线标高的测量中都已经采用了新型技术来替代传统测量方法。然而GPS空间定位测量和RTK6动态测量出的大地高，在工程测量以及地形测图中所需要的都是水准高程，这样就需要专业的转换，才能使高科技的测量技术实际应用到实际中去。所以大地水准面精化的工作具有非常
3、重要的社会效益。2丘陵地区似大地水准面在不区分省辖范围的丘陵地区之中，通常用二次多项式的分区形式将中国局部区域的似大地水准面模型进行拟合，以获得像控点的正常高。经仔细检验
4、△h
5、＜60cm（2）即其精度符合规范。经过两个模型分别对四十六个像控点的测量拟合，并予以分析比较，可知其较差控制在了±20cm的范围之内。所以可知以二次多项式分区形式拟合出的似大地水准面模型与中国的局部区域似大地水准面模式基本呈现吻合状态。3平原地区的似大地水准面对于平原地区，通常可采用江苏省或是中国局部区域的似大地水准面模型，来测定该区域像控点的正常高，经过检验，测量结
6、果
7、△h
8、＜40cm（2δ）即精度完全符合要求。在苏锡常三个测站中，随机抽取了57个像控点，用不同模型进行了拟合后，进行了正常高的比较，结果可知，其中只有5个像控点的较差为±10～20cm，而其余的53个均控制在±10cm以下。4复杂地形测区的似大地水准面6在丘陵、海岛等地形较为复杂的区域，通常使用中国局部区域的似大地水准面模型，其精度均小于60cm（2δ），满足规范的要求。当采用不同的模型将已知水准点的正常进行拟合，然后与已知水准成果相比较的时候，可以发现莆田市的似大地水准面模型具有最高的精度，但是缺陷是它只能在莆田市的辖区之内使用，除了它
9、之外，精度依次下降模型为：中国局部区域似大地水准面模型，和福建省似大地水准面模型。如上海市的地形据划分属平原区，通常采用二次多项式分区和中国局部区域似大地水准面模型拟合获得需测定的像控点的正常高。据检验可知，二次多项式分区拟合的结构较差
10、△h
11、≤10cm，且
12、△h
13、＜40cm（2δ），符合精度的规范要求。但是采用中国局部区域似大地水准面模型进行拟合的时候
14、△h
15、＞40cm（2δ），精度不和规范。5某地似大地水准面精化成果简介现代测绘技术的发展必然需要建立出高精度的三维大地测量基准。某地建立了高精度三维大地测量基准的研究项目。建立起以现代大地测
16、量技术为根本的，与国家的空间数据基准框架保持一致的大地测量基础三维坐标框架。积极适应时代的发展技术的需要。该市的高精度GPS控制网，主要由1个点与一等水准点相重合，4个点重合原GPS的四等点，6个点重合原三等的GPS点，共计三十四个点的构造组成。GPS网在观测的时候采用的是运行连续基准站的模式。使用双频的GPS6接收机，尽可能使得同步观测达到50%以上（即构成同步环）并在80%的GPS点上联测了三等水准,网点布设均匀,结构合理。在GPS网数据处理中,采用美国麻省理工学院(MIT)的GAMIT/GLOBK软件,从而获得了高精度结果；其中GPS控
17、制网相邻基线点水平分量、垂直分量测定精度均优于±2cm,GPS全面网高程精度优于±3cm,为建立地理空间框架奠定了高精度的空间定位基础。似大地水准面成果的确定是利用该市及其周边地区的加密重力点成果、30″×30″分辨率数字高程模型、360阶次的国内外先进的重力场模型(EGM96、WDM94)以及区域内的C级GPS成果和水准成果,采用重力法(Stokes,Molodensky原理)及移去~恢复技术完成该地区分辨率为(△B)2.5′×2.5′(△L)精度优于±2.0cm的似大地水准面成果,该成果控制范围为北纬24°20′~24°40′,东经117
18、°30′~118°00′。为了获得正常高，需要一种能够进行区域内高程的异常差值的修正软件，使其能够求出，在动态或静态GPS测量中测得的大地高的点上的高程的异常，再通
