城市三维大地测量基准的建立分析

城市三维大地测量基准的建立分析

伍警

广东新禾道信息科技有限公司广东广州510000

摘要：建立高精度三维大地测量基谁是城市建设测绘工作的需要，也是测绘行业发展的标志。我国许多城市已建立了三维大地测量基准，但从理论上来说，我国目前尚未对该系统得出一致的研究意见，城市空间数据的分类、集成、更新、共享与标准化还不够成熟与完善，需要相关理论与实践部门加强研究，以促进测绘行业的发展，进而惠及数字城市建设与国家经济发展。基城市三维大地测量基准的建设，可以改变传统的平面与高程控制测量方法，是目前城市控制网改造的新技术和新方法，将为城市建设提供高效的数据采集技术，相信三维大地测量基准的建立建成和不断更新完善，对于城市建设来说，会是巨大的帮助。

关键词：三维；测量基准；建立；城市建设

一、城市高精度三维大地测量基准建立的必要性

一直以来城市建设都以平面控制系统来进行测绘，以此来得到测绘数据作为提高城市建设效率和水平的重要依据。但随着当前城市建设进程的加快，传统的城市平面控制系统已无法与当前社会发展需要相适应，在这种情况下，则需要加快城市三维大地测量基准的建立和完善，以便于更好的推动数字化城市建设的进程。在当前国家空间信息建设过程中，连续运行参考站系统作为其中非常重要的一项基础设施，通过对该系统的有效应用，可以有效的提高大地测量的质量和水平。并通过建立基站，借助于计算机技术和通信技术来实现数据的传输和处理，对各项数据进行整合和计算，将正确的数据传递给客户，用户利用一台GPS接收机就能够实现对这些数据的接收，从而完成快速定位。

目前我国城市加快了数字化、网络化和信息化发展的进程，这也使城市发展过程中各相关部门对基础地理信息数据的需求不断增加，因此需要建立城市高精度三维大地测量基准，从而获取到更加精准和可靠的测绘数字信息。在当前城市化水平不断加快的新形势下，城市高精度三维大地测量基准的建立已成为城市发展的必然要求。通过建立城市高精度三维大地测量基准，能够进一步完善城市基础测绘工作，其为城市测绘提供平面坐标系统和高程系统，并及时对测量成果进行更新和保存，从而更好的服务于城市经济建设。特别是当前数字化城市的建立，更需要建立城市高精度三维大地测量基准，从而为数字城市的建立提供更加精准、动态的地理空间基础框架数据。另外，高精度三维大地测量基准的建设也有利于更好的推动现代测绘行业的健康、持续发展。

二、建立三维大地测量基准的目标

1、建立高精度三维大地测量基淮是城市建设的重要环节。建立城市高精度三维大地测量基谁的主要目标是运用网络、GNSS、现代大地测量、地球动力学等技术和方法，提供移动定位、动态连续的空间参考框架和地球动力学参数等服务，建立平面、高程、重力场信息于一体的综合性高精度的城市三维基准。建立具有稳定性和可靠性的基准站后，可利用卫星数量明显增加，一定程度上降低了用戶的作业负担，使得工作效率明显提升。与此同时，通过对无线通讯技术的合理利用，一定程度上拓宽了用户应用领域，系统功能得到充分发挥。

2、数据是当代城市建立的物质基础，随着城市建设规模的扩大，传统的城市平面控制系统难以满足城市空间地理信息的采集和工程建设的需要，只有建立高精度三维大地测量基准才能为城市建设提供精度高且均匀的测绘数据服务。

三、建立高精度三维大地测量基准点的具体策略

1、建立高精度的GPS控制网

在城市现代化发展过程中，科学技术不断进步，GPS技术的应用价值也得到充分发挥。城市三维大地测量基准的建立，应当基于GPS技术的基础上建立控制网，严格遵循科学性和系统性原则，积极采取有效措施提高测量所得数据的精准度和有效性，从而保证GPS控制网建设的有效性，为后续测绘工作的顺利开展打卜良好的基础，从而切实提高测绘工作质量，推进城市化建设的顺利开展。GPS系统在应用的过程中可以体现出非常多的优点，它能够覆盖的范围更广，实施定位的过程中，精度上比原有的技术更好，在这一过程中，其也可以体现出更强的可靠性，在系统运行的过程中不需要投入高昂的费用，在建立的过程中还能充分的考虑到功能性得到需要。在建设的过程中，一定要保证所有的硬件设备更加的齐全。

2、建立厘米似大地水准面的建立

确定厘米似大地水准面需要建立在GPS大地高、水准高、DTM（数字地形模型）、重力数据这四个数据基础之上，采用移去回复法计算重力似大地水准面，然后将重力似大地水准面拟合于GPS水准得到实测似大地水准面。其精度指标也根据地形变化，平底似大地水准面精度一般在lcm上卜波动，而山地似大地水准面精度在1-3cm精度范围内皆可。由于我国多丘陵山地，地面高度起伏较大，重力资料获取困难，为了精确似大地水准面就只能从严控GPS和水准测量的数据着手，整体考虑C级GPS网和水准网的技术方案和施测方法，确保GPS网和水准网技术方案、点位密度、观测方法和似水准面精化的目标一致。

3、连续运行参考系统的建立

参考系统主要有四个部分，一个是基准站网，一个是数据处理及数据播发中心，一个是数据系统，一个是用户应用系统、各个部分之问都存在着非常紧密的联系，这样也就构成了局域网。

首先是基准站网，基准站网主要是几个基准站构成的，在这一过程中，其主要要完成的任务就是对卫星观测数据进行采集和处理，最终将其传输到数据播发中心。基准站在运行的过程中应该具备非常好的环境条件。

其次是数据处理及数据播发中心。这是系统运行过程中需要重点关注的一个部分，它是系统正常运行的基础。这一系统在运行的过程中主要是对来自于基准站的所有观测资料进行分析和整理，同时还要在这一过程中做好计算工作，根据工作中相关数据的计算，估测出系统性的残差，根据残差的实际情况去建立一个更加科学和完善的系统。

再次是数据通信系统。数据通信系统是CORS系统各部分的通道，它由两部分组成：淤基准站、数据处理中心以及数据播发中心等固定台站之问的数据通信，其通信采用光纤等方式；于数据播发中心与用户之问的通信，其通信采用GSM，GPRS，CDMA等方式。

最后是用户应用系统。用户通过GPS接收机接收卫星数据，并与数据处理及数据播发中心进行数据互传，得到流动站差分改正数据，解算出坐标。

四、某城市连续运行参考系统（CORS）的建立实例

1、系统建立时间

该城市CORS系统的建立时间为2012年4～7月。该系统建设过程中，一直遵循“技术先进、高效可靠、经济实用、方便快捷”的原则，保证项目完工后系统的可扩展性和兼容性。

2、系统要求

淤该基准站做到了无人值守运行，年运行的可靠率超过95%；于在断电的前提下，基准站设备与数据中心设备能够依靠备用电源连续工作8h以上；盂在数据中心建成后，开通网络RTK等实时服务功能时应达到可实时传输基准站观测数据，并与数据中心实现双向通信的能力；榆具备系统设备完好性检测功能，定期自动对设备进行自检，出现问题时具有报警和远程报警能力；虞支持数据中心以远程方式对基准站进行设定、控制和检测。设定包括：接收机参数；控制包括：接收机启动与关闭、接收机参数的修改、数据传输控制。

3、系统特点及优势

淤可利用卫星数增加；于建立了稳定可靠的基准站；减轻了用户作业负担；榆利用GPRS/CDMA无线通讯技术；也扩大了用户应用领域。

4、系统技术指标

淤应用范围半径臆50km；于系统精度动态臆0.05m；快速定位0.03m；完好性报警时间为6s；虞误报概率臆0.3%。

结束语

当前城市加快了数字化和网络化的发展，这对城市大地测量工作提出了更高的要求。为了能够更好的掌握城市建设和发展过程中的数字信息，则需要建立三维测量基准，以其明显的优势来获取更为精准和可靠的城市数字信息，更好的推动城市的发展。

参考文献

[1]杨奉旺.内蒙古现代大地测量基准的建立方案探讨[J].黑龙江科技信息,2011(15):33.

[2]蔡斌.建设我国现代大地测量基准的思考与实践[J].建材与装饰,2016(22).