縣級2000國家坐標系控制網改造研究分析

黃曉陽 孫禹峰 張艷亭

摘? 要：為滿足溫嶺市現有基礎測繪成果向2000國家大地坐標系的轉換要求，在臺州市高等級控制網的基礎上，對溫嶺市域內現有控制網進行改造，獲得了2000國家坐標系的平面坐標和水準高程，完成了基礎測繪成果的轉換。

關鍵詞：平面控制網;高程控制網;2000國家坐標系;測繪成果轉換

中圖分類號：P226 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）33-0070-02

Abstract： In order to meet the transformation requirement of the existing basic surveying and mapping results to the 2000 national geodetic coordinate system， the existing control network in Wenling City was reformed on the basis of the high-level control network in Taizhou City. The plane coordinates and level elevations of the 2000 national coordinate system were obtained， and the transformation of the basic surveying and mapping results was completed.

Keywords： horizontal control network; elevation control network; 2000 national coordinate system; surveying and mapping achievement conversion

1 概述

2000國家坐標系可快速獲取精確的三維地心坐標，比現行的參心坐標系下的精度提高10倍左右。啟用2000國家坐標系，不僅大幅提高點位表達的準確性、提高測量精度和工作效率、保證衛星導航、實時定位坐標與現有成果直接、準確地匹配，還可以統一各部門空間數據坐標系。

為滿足溫嶺市現有基礎測繪成果向2000國家大地坐標系的轉換要求，推進數據成果及專題信息實現無障礙拼接與共享，在TZCORS、臺州市GPS B級網和C級網的基礎上，實施溫嶺市2000國家坐標系控制網改造。完成現有溫嶺市控制網改造工作，通過C級點GNSS聯測改造平面控制網，以及二等水準測量改造高程控制網，獲取溫嶺市2000國家大地控制成果，并建立地方坐標系與2000國家大地坐標系之間的轉換關系，完成對現有1∶500DLG、1∶2000DLG、綜合管線及規劃成果等多個數據庫的坐標轉換。

2 項目設計

2.1 測區概況

溫嶺市地處浙江東南沿海臺州灣以南，位于東經121°09′50″～121°44′0″，北緯28°12′45″～28°32′02″。陸域地形呈東西長、南北狹，東西長55.5公里、南北寬35.9公里，陸地總面積925.82公里，其中山區387.3公里，平原490.62公里，河、庫、塘等水域47.9公里。

2.2 控制網設計

（1）溫嶺市C級GNSS控制點以衛星導航定位基準站為框架，進行加密布設。

（2）溫嶺市C級GNSS控制網在溫嶺市域已有CORS基準站的基礎上，在主要建成區范圍新增設C級GNSS點，平地區域平均間距6～10km，山地區域平均間距12～16km，整網平均間距約6～12km的C級GNSS控制網。

（3）溫嶺市二等水準高程控制網沿國道、省道、縣道等主要道路布設閉合路線、附合路線和水準支線。

（4）C級GNSS控制點的布設盡可能與水準點重合，組成二等水準高程控制網。

3 項目資料收集準備

3.1 利用現有的控制點成果

（1）市域內現有衛星導航定位基準站1個、若干個C級D級GNSS網點。

（2）似大地水準面精化項目均勻布設的二等水準路線。

（3）現有的二等水準沉降監測網。

3.2 GNSS點和水準點普查

（1）選點時盡可能利用穩定性較好的GNSS控制點標石能同時滿足二等水準聯測要求和規范要求。

（2）對準備重新利用的GNSS點、水準點逐點普查，實地重新繪制點之記，水準路線名稱仍采用原路線名稱。

3.3 選點埋點布設

根據地理環境條件、GNSS網形等因素增加若干GNSS點、水準點并進行埋設。

4 平面控制網施測與處理

C級GNSS控制網外業聯測采取組網觀測、靜態定位等方式進行。

內業數據資料整理。數據整理是進行基線解算之前的一項重要工作，C級GNSS控制網的數據整理主要對測站點名號、天線高、RINEX格式的轉換、數據歸類、下載CORS基準站數據等進行操作處理。

C級GNSS控制網基線向量解算和網平差計算分別在TBC軟件和GPS_Net軟件中進行處理，C級GNSS控制網三維平差起算點采用溫嶺市及周邊范圍的溫嶺站等4座GNSS基準站起算點，以三維約束平差計算獲取整個溫嶺市C級GNSS控制網CGCS2000坐標系成果。

溫嶺市C級GNSS控制網的基線經過解算，所有C級GNSS網復測基線、環閉合差滿足技術設計方案要求。平差計算完成后，應進行控制網相關精度評定、統計計算，精度統計包括：基線向量重復性、閉合差計算、無約束平差中基線向量改正數、約束平差中基線向量改正數與無約束平差改正數較差。

對整個溫嶺市C級GNSS控制網CGCS2000坐標系成果進行中央子午線為121°21′的投影換帶，可獲得臺州2000坐標系的C級GNSS點平面坐標成果資料。溫嶺市地方坐標系成果資料，通過市似大地水準面精化項目成果資料與參與本期控制網復測的C級點為重合點，建立坐標轉換關系，獲取所有C級網點控制網改造溫嶺市地方坐標系成果。

5 高程控制網施測與處理

二等水準平差計算，以一等“Ⅰ4-1”與“Ⅰ6-1”基巖點為起算基準進行水準路線平差計算，高程取自國家一等水準二期成果，外業作業中需對兩個起算點進行檢測，確定兩點穩定可靠后方可作為起算點進行水準網平差計算。

二等水準測量平差采用嚴密平差，平差軟件采用COSA軟件進行處理，以測段測站數定權進行平差計算。平差計算過程中，起算點及觀測數據的輸入，要經過校核無誤后再進行平差計算。水準網平差后應進行與原有水準成果的比較，對有高程異常的點位進行分析，排查其可能錯誤的原因;在檢查成果無誤后，應編制水準點成果表和GNSS點高程成果表。

本次二等水準測量屬高精度水準控制，對外業數據進行高差改正，以得到更為精確的高差，高差改正包括：標尺長度改正、標尺溫度改正、正常水準面不平行改正、重力異常改正，經過高差改正后所得高差作為平差的原始數據。

6 結束語

本項目二等水準線路施測距離共400多公里。計算所得最大閉合差為-13.6mm，允許限差為±29.33mm，最小閉合差為-0.3mm，允許限差為±32.91mm。最弱點高程中誤差“T626”為±5.5mm。二等水準測量每公里偶然中誤差為±0.68mm/km，二等水準測量每公里全中誤差為±0.73mm/km，二等水準路線重站比為0.47%，完全符合水準測量要求。

本次共利用了17座原臺州市似大地水準面精化項目C級GNSS控制點，與2012年臺州市似大地水準面精化項目（二期）二等水準成果比較，經比對T602等3座控制點與原成果相差較大，經分析以上三座控制點系由于地面沉降沉降引起的點位位移，建議今后對GNSS基礎控制網、二等水準控制網定期進行復測，保證GNSS基礎控制網、高程控制網的現勢性。。

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