建立省域C级GPS控制网与大地水准面精化.doc
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1、建立省域C级GPS控制网与大地水准面精化 第29卷第7期2004年12月 测绘科学 scienceof V0129No7 Dec Surveying粕dM印ping 王荣宝 (辽宁省第一测绘院,辽宁锦州121003) 【摘要】地质、矿产、交通、国土、测绘等众多行业都与空间数据密切相关。空间数据基准框架决定了空间数据的准确性、统一性和实用性。本文从国内外发展现状出发,简述了我国目前大地坐标框架存在的问题,论述了 建立省域c级GpS网并精化似大地水准面的作用和意义,并提出了建立省域c级GPS网并精化似大地水准面的技术方案和相关问题。 【关键词】c级GPs网;似大地水准面;精化 【文献标识码】A【中
2、图分类号】P22 【文章编号】100923cr7(2004)070039-03 我国也建立了国家GPSA级网点33个、B级网点818 1 引 言 个和由25个GPS跟踪站组成的国家GPS连续观测网络。 江苏、广东、浙江、福建等省已经建成全省区域内c级GPS控制网,精化了省级区域的似大地水准面,取得了良好的社会和经济效益。 目前,以GPs为代表的卫星导航应用产业已成为全球发展最快的三大信息产业(蜂窝网Mobile ceuIPcs、GPS 和因特网IntemeIntrarleExt砌et)之一。GPS定位技术以 其精度高、速度快、费用省、操作简便等优良特性被广泛应用于控制测量中,GPS能够快速地获
3、取wGs-84坐标和大地高程。 3主要作用和意义 1)GPSc级网是国家GPSB级网的加密,是对传统 然而,我国的大地坐标框架近年来在应用中遇到诸多方面的问题,如:成果毁坏严重;全国现行的大地坐 标框架点位平面位置的相对精度比GPs点位精度低12个 控制网的改造,为用户的实际应用确立了统一的wGs-84坐标起算点,求解出wGs84于1954、1980坐标系之间的 转换参数,更加满足了用户对空间数据基准框架的需要, 量级;点位多埋设在山上,应用极其不便;1954北京坐 标成果兼容性很差,1980西安坐标虽经过统一平差和转换,但精度问题依然存在;由于没有一个相应精度和相应分辨率的似大地水准面模型,
4、在把GPS大地高转换为正常高的过程中精度严重损失。 为下一级GPS网(D、E级)的布设提供了测量基准,也可 以使已经完成的城域GPS网改算到统一的坐标框架之中。 2)定位精度较以往三角测量有12个数量级的提高,为研究地球局部重力场、地球动力学、板块相对运动和火 山活动的监测提供准确的数据资料。 3)通过对GPS的长期观测,可以对地震的震前、震中和震后提供最有价值的数据,可以对地震进行有效地预报和监测。 4)目前的GPS定位仅仅停留在相对定位,没有wGS-84坐标系的参考点,该项目的建立,解决了地质、测绘、矿产、交通等部门之间和内部利用GPs空间数据基准框架 2国内外现状 20世纪90年代,许多
5、发达国家如日本、德国在完成国家级GPS控制网并精化了大地水准面后,已开始建设GPs 连续运行跟踪站,用来满足各种用户的需求。美国的GE-0ID99区域大地水准面模型的精度为(2O25)cm,由GPs椭球高转换为正高的绝对精度为士46cm,任意两点间的高差精度为20cm,即便如此,美国仍然正在考虑进一步改进大地水准面,使其达到传统水准测量的精度。 国际上,IERS的rIRF框架已从rI'RF88精化到了目前的ITR网7;在国内,全国GPS网的整体平差工作也正进行了多次基准与框架的更新。 从20世纪50年代到70年代,我国建立了1954北京坐标系的第一代似大地水准面CLQG60(chine
6、se Local 不统一的问题。 5)省域C级GPS控制网的建立,为全省带来了较高 密度的地心坐标,加上利用精密星历,将大大提高GPS测量的精度,从而可拓宽GPS技术在全省的应用领域。如地质矿产调查和监测,精密工程测量,城市与矿区三维变形监测,大型水工建筑物、高层建筑物、大型桥梁的实施监测,线路工程测量,大比例尺地形图、地图测绘,它在地质、矿产、能源、公安、银行、交通、航道、安全系统等领域的应用,将有着广阔的前景。 6)省域内的厘米级精度似大地水准面的建立,可以实 Qu酗i Geoid1960),绝对精度24米;2002年,我国cQG2000 (cllinaQu鹊iGeoid2000)似大地水
7、准面已正式提供使用,它的绝对精度为03一O6m。收稿日期:2004-11-10 现在省域内用GPs大地高代替水准高,用GPs测量代替四 测绘科学 第29卷 等水准测量。这样在公路测量、勘界测量、像片控制测量、城乡测量、施工放样等领域内将具有广阔的应用前景,也将大大的提高测量速度,缩短测量工期,从而会带来巨大的经济效益。同时,在此理论基础上建立的城市似大地水准面模型,也会为城市测量手段带来新的革命。 4主要工作目标 1)建立基础性、高精度的空间数据基准框架(wGS84)。 2)建立有统一坐标系统的全省高精度(GPsc级)平面控制基本网。 3)确定几种国家新旧坐标系之间的转换参数,解决各地方坐标系
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