2015案例分析(全)

拟合方法：利用GPSC级点成果计算测区高程异常拟合模型。经检验，模型内符合精度 为士5 cm。

[问题]

1.GPS C级网观测最少需要布设几个同步环？获取多少条独立基线？

第一篇大地测量与海洋测绘

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2.根据表中数据计算该同步环各坐标分量及环坐标闭合差。（结果取位至0.001 m) 3.简要说明建立本测区高程异常拟合模型的流程。

[参考答案]

1.根据题意，本项目采用边连式，接收机为3台，先将10个C级点与3个B级点联测共13个

点，需要布设13 — 2 = 11个同步环。

每个三边同步观测得到3 — 1 二2条独立基线，共有独立基线2X11=22条。

2.根据题意，同步环各坐标分量为

Wx=U 876.383 — 7 285.821 — 7 590.560 = 0.002(m) Wy=?2 631.812 + 14 546.403-17 178.218= — 0.003(m)

Wz==8 104.319 —15 378.581 + 7 274.257=—0.005(m)

环坐标闭合差为

Ws =vWiTWi+Wr = 0.006 m

3.建立本测区高程异常拟合模型的流程：

(1)将测区内C级点与GPS国家B级点联测得到各GPS点的坐标和大地高。 (2)将测区内的GPS点与二等水准点进行联测，得到各GPS点的1985高程成果。 (3)由以上成果根据（=//一/?，得到各0卩3点的高程异常。 (4)根据函数 fi?jc

=ao +aia:+a23?+a3X?

+a?xy，列出拟合方程为

Cy =

式中，？,为高程异常，（:?,，3? )为CGCS 2000坐标系下i点的坐标，选取在测区均句分布的特

征点代人方程，求解参数〇。、〇1、“2、“3、?14、口5，得到该区高程异常模型。

(5)将多余点代人高程异常模型，以?的不符值来评价模型精度。

[复习重点]

大地测量案例分析主要涉及大地控制网、GNSS连续运行基准站网、区域似大地水准面精 化、坐标转换、大地测量数据库等生产技术环节。其中，考查要点有：

(1)各种大地控制网（平面控制网、高程控制网）的分级、作用、技术设计、选点、外业观测技 术要求、内业数据处理、质量控制和成果提交等相关内容。

(2)区域似大地水准面精化部分主要掌握基本概念、精化方法、高程异常控制点的布设以 及似大地水准面计算流程和精度检验。

(3)GNSS连续运行基准站网主要掌握基准站网的组成、分类与布设原则、基准站建设、数

据中心以及基准站网的测试与维护。

(4)坐标转换部分需要掌握坐标系的分类、坐标转换模型和坐标转换流程。

在大地测量技术规范方面，要重点阅读GB/T 18314—2009〇全球定位系统（GPS)测量技 术规范〈、GB/T 23709—2009〇区域似大地水准面精化基本技术规定〈、GB/T 28588—2012〇全 球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范〈、GB/T 12897—2006〇国家一、二等水准测量规 范〈、GB/T 12898—2009〇国家三、四等水准测量规范〈等相关的大地测量规范。对规范中涉及 的技术设计、技术流程、技术要求、质量控制及成果提交等内容应重点掌握。

第2章海洋测绘

[大纲要求]

(1)根据项目要求，确定海洋测绘内容，进行技术设计。

(2)根据技术设计，实施海洋控制测量，并进行测区深度基准面的联测传递。

(3)根据技术设计，实施海洋定位、水深测量，并对测深结果进行必要改正，获得海道和海

底地形测量成果。

(4)根据技术设计，确定海图的类型和投影方式，进行海图制图综合，并按照海图图饰制作海图。 (5)根据海洋测绘项目特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检

查、验收和归档。

[案例分析]

§2.1海洋测量

2.1.1知识要点

海洋测量主要涉及海洋测量的内容、技术设计、控制测量、潮沙观测、测区深度基准面的联 测传递、水深测量和测深改正、质量检查及成果提交等技术环节。

2.1.1.1海洋测绘的任务和内容

海洋测绘的主要任务是通过对海面水体和海底进行全方位、多要素的综合测量，获取包括 大气(气温、风、雨、云、雾等）、水文（海水温度、盐度、密度、潮沙、波浪、海流等）以及海底地形、 地貌、底质、重力、磁力等各种信息和数据，并绘制成不同目的和用途的专题图件，为航海、国防 建设、海洋幵发和海洋研究服务。

海洋测绘主要包括海洋大地测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋跃层测量、海洋声速 测量、海道测量、海底地形测量、海图制图、海洋工程测量等。

海道测量在海洋测量工作中占有重要地位，海道测量的任务是进行水深测量和海岸地形 测量，获取海底地貌、底质情况和航行障碍物等资料。海道测量的主要内容有：①控制测量； ②水位观测，确定平均海面、深度基准面和计算水深测量时的水位改正；③水深测量、助航标志 的测量、航行障碍物的调查探测、水文和底质测定等；④海岸地形测量。

2.1.1.2海洋测量基准

海洋测量基准包括大地(测量）基准、高程基准、深度基准和重力基准等。

(1)坐标基准：2000国家大地坐标系（CGCS 2000)。

(2)投影：高斯-克吕格投影和墨卡托投影。

(3)高程基准：1985国家高程基准。

第一篇大地测量与海洋测绘 39

(4)深度基准：理论最低潮面。 2.1.1.3海洋测量技术设计 海洋测量技术设计的主要内容： (1)确定测量目的和测区范围。

(2)划分图幅及确定测量比例尺。

(3)确定测量技术方法和主要仪器设备。 (4)明确测量工作的重要技术保证措施。 (5)编写技术设计书和绘制有关附图。

技术设计工作步骤分为资料收集和分析、初步设计、实地勘察、技术设计书编制四个阶段。 其中，技术设计书的内容为：

(1)任务的来源、性质、技术要求。

(2)测区的自然地理特点。

(3)技术设计所依据的技术标准、技术规范、规程以及原有测量成果的采用情况。 (4)各施测控制点的等级、标石类型及数量。 (5)水深测量图幅、测深里程、航行障碍物的数量。

(6)海岸地形测量的图幅、面积及岸线长度。

(7)作业所需的各种仪器、器材、船只类型和数量。

(8)根据测区地理气象及技术装备条件，计算各种测量作业的工作量和工作天数。 (9)根据测区特点和作业技术水平，提出适当的作业方法和注意事项以及具体技术要求。 2.1.1.4海洋控制测量

海洋平面控制测量的方法有三角测量、导线测量、卫星定位测量等。按平面控制精度，海 洋平面控制点分为海控一级点（/fl)、海控二级点（//2)、测图点（He)。海控点的分布应以满 足水深测量和海岸地形测量为原则。海控一、二级点布设的方法主要采用GPS测量、导线测 量和三角测量，测图点可采用GPS快速测量法、导线、支导线和交会法测定。

海洋高程控制测量的方法有几何水准测量、测距高程导线测量、三角高程测量、GPS高程 测量等。

2.1.1.5深度基准面的确定

海洋测深是确定海底表面至某一基准面的差距。确定深度基准面的基本原则如下： (1)充分考虑船舶航行安全。

(2)保证航道或水域水深资源的利用效率，衡量航道水深资源利用率的尺度就是深度基准

面保证率。

(3)相邻区域的深度基准面尽可能一致。我国采用理论最低潮面作为深度基准面，深度基 准面的高度从当地平均海面起算。

2.1.1.6海洋测量定位

海洋定位通常是指利用两条以上的位置线，通过图上交会或解析计算的方法求得海上某点 位置的理论与方法。海洋定位的方法主要有光学定位、无线电定位、卫星导航定位、水声定位。

2.1.1.7水文观测

海洋水文观测是指在某点或某一断面上观测各种水文要素，并对观测资料进行分析和整 理的工作。主要观测海水温度、盐度、密度、含沙量、化学成分、潮汝、潮流、波浪、声速等要素，

40 测绘案例分析

为编辑出版航海图、海洋水文气象预报、海洋工程设计以及海岸变迁和泥沙嫩积等海洋科学研 究提供资料。

2.1.1.8水深测量

水深测量的主要方法有测深杆、测深锤(水蛇）、单波束回声测深、多波束回声测深、机载激 光测深等。水深测量的工作流程包括水深数据采集、水深数据处理、水深成果质量检查、水深 图输出等。

2.1.1.9水下地形测量

1.潮位站布设和潮位观测

潮位站布设和潮位观测的技术要求有：

(1)潮位站布设密度应能控制全部测区的水位变化。相邻潮位站之间的距离应满足最大 潮高差不大于1 m，最大潮时差不大于2 h，潮汝性质基本相同。对于潮高差、潮时差变化较大

的水域，可在湾顶、河口外、水道口和无潮点附近增设临时水位站。

(2)潮位观测间隔应至少30 min观测一次（于整点和半点记录），高、低平潮及其前后1 h 和水位异常变化时，每隔10 min观测一次，并读至厘米，时间读到整分;水位观测误差不应大 于2 cm;顾及测区潮时差影响，当采用双站或多站改正水位时，潮位观测时间长度应比水深测 量作业时间提前并推后各1 h。

(3)深度基准的确定。潮位站的水位应归化到深度基准面（理论最低潮面）上。长期站深 度基准面可沿用已有的深度基准，由相邻的高程控制点进行水准引测，也可以利用连续1年以 上水位观测资料通过调和分析取13个主要分潮采用弗拉基米尔法计算。短期验潮站和临时 验潮站深度基准的确定可采用几何水准测量法、潮差比法、最小二乘曲线拟合法、4个主分潮 与L比值法，由邻近长期验潮站或具有深度基准面数值的短期验潮站传算。当测区有2个或 2个以上长期验潮站时取距离加权平均结果。

2.测量准备

测量前准备工作的注意要点有：

(1)仪器测试，包括GNSS稳定性试验、测深仪稳定性试验、多波束安装校准和其他仪器 测试。

(2)测线布设，包括多波束主测线、单波束检查线和障碍物加密扫测等测线布设间距和方向。 (3)船舶静、动吃水测量。 3.测量过程

在测量过程中要注意以下要点：

(1)声速剖面测量的相邻声速剖面差值应不大于1 m/s。 (2)多波束测量实施与质量控制。 (3)岸线测量方法。 (4)障碍物加密探测实施。 4.测深数据处理

测深数据处理中重点注意以下要点：

(1)定位、姿态、航向、潮位、声速等原始数据检查和粗差劍除。 (2)多波束测深数据滤波、虚假信号劍除。

(3)多波束数据编辑定位、姿态、航向、潮位、声速等各项合并和改正。定位数据合并：将

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