县级2000国家坐标系控制网改造研究分析

黄晓阳 孙禹峰 张艳亭

摘  要：为满足温岭市现有基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换要求，在台州市高等级控制网的基础上，对温岭市域内现有控制网进行改造，获得了2000国家坐标系的平面坐标和水准高程，完成了基础测绘成果的转换。

关键词：平面控制网;高程控制网;2000国家坐标系;测绘成果转换

中图分类号：P226 文献标志码：A 文章编号：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国家坐标系可快速获取精确的三维地心坐标，比现行的参心坐标系下的精度提高10倍左右。启用2000国家坐标系，不仅大幅提高点位表达的准确性、提高测量精度和工作效率、保证卫星导航、实时定位坐标与现有成果直接、准确地匹配，还可以统一各部门空间数据坐标系。

为满足温岭市现有基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换要求，推进数据成果及专题信息实现无障碍拼接与共享，在TZCORS、台州市GPS B级网和C级网的基础上，实施温岭市2000国家坐标系控制网改造。完成现有温岭市控制网改造工作，通过C级点GNSS联测改造平面控制网，以及二等水准测量改造高程控制网，获取温岭市2000国家大地控制成果，并建立地方坐标系与2000国家大地坐标系之间的转换关系，完成对现有1∶500DLG、1∶2000DLG、综合管线及规划成果等多个数据库的坐标转换。

2 项目设计

2.1 测区概况

温岭市地处浙江东南沿海台州湾以南，位于东经121°09′50″～121°44′0″，北纬28°12′45″～28°32′02″。陆域地形呈东西长、南北狭，东西长55.5公里、南北宽35.9公里，陆地总面积925.82公里，其中山区387.3公里，平原490.62公里，河、库、塘等水域47.9公里。

2.2 控制网设计

（1）温岭市C级GNSS控制点以卫星导航定位基准站为框架，进行加密布设。

（2）温岭市C级GNSS控制网在温岭市域已有CORS基准站的基础上，在主要建成区范围新增设C级GNSS点，平地区域平均间距6～10km，山地区域平均间距12～16km，整网平均间距约6～12km的C级GNSS控制网。

（3）温岭市二等水准高程控制网沿国道、省道、县道等主要道路布设闭合路线、附合路线和水准支线。

（4）C级GNSS控制点的布设尽可能与水准点重合，组成二等水准高程控制网。

3 项目资料收集准备

3.1 利用現有的控制点成果

（1）市域内现有卫星导航定位基准站1个、若干个C级D级GNSS网点。

（2）似大地水准面精化项目均匀布设的二等水准路线。

（3）现有的二等水准沉降监测网。

3.2 GNSS点和水准点普查

（1）选点时尽可能利用稳定性较好的GNSS控制点标石能同时满足二等水准联测要求和规范要求。

（2）对准备重新利用的GNSS点、水准点逐点普查，实地重新绘制点之记，水准路线名称仍采用原路线名称。

3.3 选点埋点布设

根据地理环境条件、GNSS网形等因素增加若干GNSS点、水准点并进行埋设。

4 平面控制网施测与处理

C级GNSS控制网外业联测采取组网观测、静态定位等方式进行。

内业数据资料整理。数据整理是进行基线解算之前的一项重要工作，C级GNSS控制网的数据整理主要对测站点名号、天线高、RINEX格式的转换、数据归类、下载CORS基准站数据等进行操作处理。

C级GNSS控制网基线向量解算和网平差计算分别在TBC软件和GPS_Net软件中进行处理，C级GNSS控制网三维平差起算点采用温岭市及周边范围的温岭站等4座GNSS基准站起算点，以三维约束平差计算获取整个温岭市C级GNSS控制网CGCS2000坐标系成果。

温岭市C级GNSS控制网的基线经过解算，所有C级GNSS网复测基线、环闭合差满足技术设计方案要求。平差计算完成后，应进行控制网相关精度评定、统计计算，精度统计包括：基线向量重复性、闭合差计算、无约束平差中基线向量改正数、约束平差中基线向量改正数与无约束平差改正数较差。

对整个温岭市C级GNSS控制网CGCS2000坐标系成果进行中央子午线为121°21′的投影换带，可获得台州2000坐标系的C级GNSS点平面坐标成果资料。温岭市地方坐标系成果资料，通过市似大地水准面精化项目成果资料与参与本期控制网复测的C级点为重合点，建立坐标转换关系，获取所有C级网点控制网改造温岭市地方坐标系成果。

5 高程控制网施测与处理

二等水准平差计算，以一等“Ⅰ4-1”与“Ⅰ6-1”基岩点为起算基准进行水准路线平差计算，高程取自国家一等水准二期成果，外业作业中需对两个起算点进行检测，确定两点稳定可靠后方可作为起算点进行水准网平差计算。

二等水准测量平差采用严密平差，平差软件采用COSA软件进行处理，以测段测站数定权进行平差计算。平差计算过程中，起算点及观测数据的输入，要经过校核无误后再进行平差计算。水准网平差后应进行与原有水准成果的比较，对有高程异常的点位进行分析，排查其可能错误的原因;在检查成果无误后，应编制水准点成果表和GNSS点高程成果表。

本次二等水准测量属高精度水准控制，对外业数据进行高差改正，以得到更为精确的高差，高差改正包括：标尺长度改正、标尺温度改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正，经过高差改正后所得高差作为平差的原始数据。

6 结束语

本项目二等水准线路施测距离共400多公里。计算所得最大闭合差为-13.6mm，允许限差为±29.33mm，最小闭合差为-0.3mm，允许限差为±32.91mm。最弱点高程中误差“T626”为±5.5mm。二等水准测量每公里偶然中误差为±0.68mm/km，二等水准测量每公里全中误差为±0.73mm/km，二等水准路线重站比为0.47%，完全符合水准测量要求。

本次共利用了17座原台州市似大地水准面精化项目C级GNSS控制点，与2012年台州市似大地水准面精化项目（二期）二等水准成果比较，经比对T602等3座控制点与原成果相差较大，经分析以上三座控制点系由于地面沉降沉降引起的点位位移，建议今后对GNSS基础控制网、二等水准控制网定期进行复测，保证GNSS基础控制网、高程控制网的现势性。。

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