[发明专利]一种基于GNSS的高程控制网动态测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于GNSS的高程控制网动态测量方法及系统，其中方法包括：在高程控制网复测时，获取高程控制网的各个结点相对于稳定高程起算点的高程异常差；对稳定高程起算点和各个结点进行分阶段同步GNSS观测，得到稳定高程起算点的实时大地高和各个结点的实时大地高；依据稳定高程起算点的正常高及实时大地高和各个结点的高程异常差和实时大地高，计算得到各个结点的实时正常高。通过利用GNSS技术实现高程控制网的高精度动态测量，解决了利用水准测量进行高程控制网维持存在的逐站传递、人员多、成本高、效率低、耗时长等缺陷，提高了作业效率，减少了人员数量，且可使高程控制网的维持精度达到与水准网复测等同的精度水平。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种基于GNSS的高程控制网动态测量方法及系统。

背景技术

当前，水准测量是建立高程控制网的惟一技术手段。虽然卫星导航定位技术(GNSS)广泛应用，大有取代常规大地测量技术方法的趋势，但在精密高程传递方面，现阶段仍然无法取代精密水准测量的地位。多年来，我国在高程控制网的建立、维持和应用服务方面，都做了大量的工作。例如：国家各级测绘主管部门组织实施了几次大规模的高程控制网复测工程；军事和地方部门以及工程单位常年进行大量的各个区域的高程控制网测量工作。国家各级地震主管部门在地震活跃的断裂带上，用水准测量方法在进行着逐年、逐月甚至逐日的监测。

长期以来，水准测量是建立和维持大地测量基准最重要的方法之一，也是在人力、物力方面花费最大的工程。由于地壳运动、城市建设、地下水开采和矿产资源开发等多方面因素的影响，我国许多地区出现了不同程度的地面沉降，为了向国民经济建设部门和科研部门提供现势性强的高程成果数据，各个等级的高程控制网必须定期复测，以确保高程控制网的成果能够反映地面高程的真实情况。

对于一般地区，复测周期为2-5年，对于沉降严重地区，复测周期一般为0.5-2年甚至更短。现阶段由各个等级水准网构成的高程控制网，必须采用逐站水准测量的方式从高程起算点将高程值传递至高程控制网的各个结点。水准测量路线长度与区域大小有关，一般而言，市级区域水准测量路线长度为2000-4000千米，省级区域水准测量路线长度为5000-20000千米，全国范围水准测量路线长度为200000-400000千米。以水准路线长度为2000千米左右的市级区域为例，总人数为60人的10个水准测量作业组，完成全部水准网观测至少需要3个月时间，省级范围、全国范围高程控制网观测所需工作量更大、耗费时间更长。高程控制网复测作业人员多、经济成本高、作业效率低、作业耗时长，特别是对于地面沉降严重的地区，高程控制网的复测周期一般为1年甚至更短，长年累月开展水准网复测，成本相当高。

现行的高程控制网主要依靠水准测量技术来进行高程传递。水准测量又称为几何水准测量，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数计算两点间的高差。通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站架设水准仪进行水准观测，测定各水准标石点的高程。如图1所示，水准网是由多条水准路线构成的，从某一个高程已知点起测，即稳定高程起算点，逐站架设水准仪进行水准测量，将已知点的高程值传递至各个水准点。各条水准路线形成闭合或者附和路线，开展水准网数据处理，计算得到平差后的水准点高程。图1中，菱形点为稳定高程起算点，原点为高程控制网的结点，也就是水准点。高程控制网复测就是测量各个水准点最新的正常高，采用水准测量模式，需要从高程起算点起测，逐站架设水准仪将高程起算点的高程传递至各个结点，图中三角形即为水准路线上的各个测站。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种基于GNSS的高程控制网动态测量方法及系统，通过利用GNSS技术实现高程控制网的高精度动态维持，解决现有技术中利用水准测量进行高程控制网维持存在的逐站传递、作业人员多、经济成本高、作业效率低、作业耗时长等固有缺陷，降低了高程控制网的维护成本和作业时间，提高了作业效率，减少了作业人员的数量，且可使高程控制网的维持精度达到与水准网复测等同的精度水平。