題目

1)項目概況××市坐落于××平原,平均海拔300m左右,地勢西高東低。城市中心經緯度大致為:東經××,北緯××。該市高程基準亦采用獨立基準,主要由××××年該市二等水準網和不同時期的三、四等水準網所構成的高程控制網以實現(xiàn)這一高程系。根據與國家兩個一等水準點的聯(lián)測可知,該市獨立高程系較國家1985國家高程系高出約×××m。該市高程控制網不僅整體性與現(xiàn)勢性較差、控制面積較小,這種獨立系統(tǒng)也給工程使用帶來麻煩,不符合當今測繪發(fā)展趨勢。2)項目目的本項目的目的是在××市建立高分辨率高精度的似大地水準面或大地水準面,或者推算出該市具有厘米量級的高程異常差值(即△ζ)。進一步推動GNSS技術的全面應用,尤其是利用GNSS定位技術所獲得的三維坐標中的大地高分離求解正常高或海拔高,快速獲取地面點的高程信息,為GNSS-RTK作業(yè)提供平面坐標和高程轉換的理論基礎,使GNSS-RTK和CORS獲取的數據(平面和高程數據)能滿足目前1:1萬、1:5000、1:2000、1:500比例尺測圖和城市規(guī)劃與市政建設的迫切需要,尤其高程精度要達到厘米級精度的要求,加快“數字城市”工程的建設。3)觀測資料(1)水準觀測按《國家三、四等水準測量規(guī)范》(GB/T 12898-2009)中三等水準測量精度要求作業(yè),布設水準網,全網共布設三等水準點×××個。從統(tǒng)計的結果來看,精度達到三等水準測量的要求。(2)GNSS觀測按《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T 18314-2009)中C級精度要求作業(yè),布設GNSS網觀測,全網共有GNSS點×××個,南北方向約為76km,東西方向約為68km,控制面積4000km2,以國家A級點的坐標作為起算數據進行平差計算。從統(tǒng)計的結果來看,數據精度達到C級控制網的精度要求。(3)其他資料略。4)問題(1)簡述我國各級似大地水準面的精度與分辨率。(2)何為高程異??刂泣c?商程異??刂泣c的布設有何要求?(3)為了完成區(qū)域似大地水準面精化,還需要哪些案例中沒有列出的“其他資料”?簡述區(qū)域似大地水準面精化計算的內容。(4)如何對似大地水準面進行精度檢驗?(5)結合案例簡述實施似大地水準面精化的主要工作,需要上交的資料。

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(1)簡述我國各級似大地水準面的精度與分辨率。

按《區(qū)域似大地水準面精化基本技術規(guī)定》(GB/T 23709-2009)規(guī)定的我國各級似大地水準面的精度與分辨率如下。

①似大地水準面的精度由格網平均高程異常相對于本區(qū)域內各高程異??刂泣c的高程異常平均中誤差。

②似大地水準面的分辨率由似大地水準面模型采用的等角格網間距表示。

③我國似大地水準面按范圍和精度,分為國家似大地水準面、省級似大地水準面和城市似大地水準面。各級似大地水準面的精度和分辨率應不低于表1-8的規(guī)定。

④地理區(qū)域較小的城市或局部的似大地水準面的精度和分辨率在滿足表1-8中城市似大地水準面要求的前提下,可根據應用需要設計。

(2)何為高程異常控制點?高程異??刂泣c的布設有何要求?

①高程異常點:大地高由GNSS測定、正常高由水準測量測定的大地點,也稱GNSS水準點。

②高程異??刂泣c的布設原則。

a.高程異??刂泣c應均勻分布于似大地水準面精化區(qū)域。

b.高程異??刂泣c應具有代表性,點位分布應顧及平原、丘陵和山地等不同的地形類別區(qū)域,點位在不同地形類別均應占有一定的比例,在可能的情況下,對丘陵和山地等地形變化劇烈地區(qū)應適當加大高程異??刂泣c分布密度。

c.各級似大地水準面的高程異??刂泣c宜利用不低于表1-11規(guī)定精度的大地控制點和水準網點。

d.相鄰高程異??刂凭W點最大間距不宜大于公式d=7.19mξc-1λ-2計算結果。其中,d為相鄰高程異??刂凭W點最大間距(km);mξ為似大地水準面的精度(cm);c為平均重力異常代表誤差系數,其數值平原取0. 54、丘陵地取0.81、山地取1.08、高山地取1.50;A為平均重力異常格網分辨率(’)。

(3)為了完成區(qū)域似大地水準面精化,還需要哪些案例中沒有列出的“其他資料”?簡述區(qū)域似大地水準面精化計算的內容。

①區(qū)域似大地水準面精化的目的是綜合利用重力資料、重力場模型與GNSS水準成果,采用物理大地測量理論與方法,應用移去——恢復技術確定區(qū)域性精密似大地水準面。通過似大地水準面精化,利用GNSS技術結合高精度分辨率似大地水準面模型,已成為高程測量的一種方式。因此,為了完成區(qū)域似大地水準面精化,還需要以下資料。

a.重力資料:該市區(qū)域內的加密重力測量資料,要求每個2.5'×2.5 '格網內至少有一個實測重力點。

b.DEM數據:我國目前已完成1:5萬精度的DEM數據庫建設,1:5萬DEM數據分辨率為25m×25m。在項目實施過程中需收集1:5萬DEM,并以此為基礎生成項目區(qū)域的3"×3"、30”×30”、2.5'×2.5'分辨率的數字地形模型數據。

c.參考重力場模型:區(qū)域似大地水準面計算時,可選用國內外先進的高階次地球重力場模型(如美國研制的EGM2008、武漢大學研制的WDM94等)作為參考重力場模型,通過分析、比較,采用適宜的參考重力場模型。

②根據區(qū)域似大地水準面精化原理,區(qū)域似大地水準面精化的計算主要有以下方面。

a.按照《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T 18314-2009)、《國家三、四等水準測量規(guī)范》(GB/T 12898-2009)的要求完成高程異常控制點GNSS測量、水準測量數據處理得到高程異常控制點的GNSS大地高和正常高,按照公式ξGPS= H-h汁算商程異??刂泣c的高程異常。其中,ξGPS為高程異常(m);H為大地高(m),由GPS測量方法獲得;h為正常高(m),由水準測量方法獲得。

b.利用收集到的似大地水準面精化區(qū)域的重力資料與數字高程模型資料,按格兩平均重力異常計算要求對數據進行整理。

c.采用地形均衡重力歸算等方法完成重力點的重力歸算與格網平均重力異常計算。

d.根據似大地水準面精化區(qū)域情況選擇適當的參考重力場模型,采用移去一恢復技術,完成重力似大地水準面計算。

e·采用融合技術消除或削弱高程異常點與對應重力似大地水準面的不符值,完成與國家高程系統(tǒng)一致的似大地水準面計算。

(4)如何對似大地水準面進行精度檢驗?

①似大地水準面精度檢驗是通過一定數量分布均勻的高程異??刂泣c來實施的,這些高程異??刂泣c未參加似大地水準面精化計算,稱為高程異常檢驗點。

②檢驗點的布設原則。

a.檢驗點的點位應分布均勻,在平原、丘陵和山區(qū)等不同的地形類別以及有效區(qū)域邊緣地區(qū)均應布設檢驗點;應采用未參加似大地水準面計算的實測商程異常點作為檢驗點。

b.國家似大地水準面相鄰檢驗點的間距不宜超過300km,檢驗點總數不應少于200個;省緞似大地水準面相鄰檢驗點的間距不宜超過100km,檢驗點總數不應少于50個;城市似大地水準面相鄰檢驗點的間距不宜超過30km,檢驗點總數不應少于20個。

c.檢驗點與用于區(qū)域似大地水準面精化的高程異??刂泣c間的距離應不小于似大地水準面格網間距。

d.檢驗點應滿足GNSS觀測與水準聯(lián)測條件。

e.在利用舊點作為檢驗點時,應檢驗舊點的穩(wěn)定性、可靠性和完好性,以及是否滿足GNSS觀測與水準觀測,符合要求方可利用。

③檢驗點數據處理。

a.檢驗點GNSS數據處理執(zhí)行《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》(GB/T 18314-2009)的相關規(guī)定。

b.檢驗點水準數據處理按照《國家一、二等水準測量規(guī)范》(GB/T 12897-2006)或《國家三、四等水準測量規(guī)范》(GB/T 12898-2009)的要求執(zhí)行。

c.按公式ζ測=H-h計算檢驗點的實測高程異常,記為ζ測。

d.利用檢驗點的大地坐標和擬合后似大地水準面模型計算各檢驗點的高程異常,記為ζ計。

④似大地水準面精度評定。

a.由似大地水準面模型計算的各檢驗點高程異常韓與其實測高程異常鈿計算高程異常不符值△(△=ζ計-ζ測);

b.計算高程異常不符值的中誤差,作為似大地水準面精度。

(5)結合案例簡述實施似大地水準面精化的主要工作,需要上交的資料。

①似大地水準面精化的工作主要包括外業(yè)觀測和內業(yè)數據處理兩個方面:

外業(yè)觀測工作包括選點埋石、水準測量、GNSS觀測、重力測量、外業(yè)觀測成果的整理與歸檔;內業(yè)數據處理工作包括水準數據處理、GNSS數據處理、加密重力數據處理、重力數據分析、重力歸算、DEM數據加工處理、格網平均重力異常計算、重力似大地水準面計算、重力似大地水準面與GNSS水準計算的似大地水準面擬合計算、數據處理成果整理與歸檔。

②成果上交。

區(qū)域似大地水準面精化成果應采用“二級檢查、一級驗收”制,驗收合格后上交成果,包括:技術設計書、數據處理方案、GNSS觀測數據及成果、水準觀測數據及成果、高程異常控制點成果表、區(qū)域似大地水準面模型成果、技術總結、精度檢驗報告、檢查驗收報告等。


多做幾道

某市計劃建立該市基礎地理信息庫,先期進行地形要素數據庫的建設。為了保證質量,對地形要素數據庫進行質量控制設計。主要內容如下:(1)制定數據檢查驗收規(guī)定。(2)制定DLG數據匯交技術規(guī)定。(3)開發(fā)檢查驗收軟件。(4)數據檢查驗收的試驗與技術培訓。(5)開展數據檢查驗收?!締栴}】1.地理信息系統(tǒng)數據質量檢查包括哪些內容?2.試對生產階段檢查工作的實施進行設計。

為了滿足某市數字城市建設的需要,某市計劃生產該地區(qū)的1:10000比例尺的數字正射影像圖(DOM)。已完成了全部測區(qū)的航空攝影工作、區(qū)域網外業(yè)控制點的測設、解析空中三角測量和數字地面模型的生產等工作。1.測區(qū)概況測區(qū)為華北地區(qū)的一個地級市,總面積約3500km2。全區(qū)包含平地和丘陵地兩種地形,其中,絕大多數是平地,約占整個測區(qū)80%的面積,主要位于測區(qū)南部的大部分地區(qū)。測區(qū)內有少量丘陵地區(qū),主要集中在測區(qū)的北部,其面積約占整個測區(qū)面積的20%:測區(qū)內海拔平地低點為24m,丘陵地最高海拔352m。測區(qū)內建成區(qū)面積約為350km2,主要分布在平坦地區(qū),建成區(qū)內以多層建筑樓房為主,房屋密集;其農村居民地以一、二層建筑為主。2.主要技術依據(1)《基礎地理信息數字產品1:100001:50000生產技術規(guī)程第3部分:數字正射影像圖(DOM)》(CH/T1015.3-2007)。(2)《基礎地理信息數字產品1:100001:50000數字正射影像圖》(CH/T1009-2001)。(3)《基礎地理信息數字產品1:100001:50000生產技術規(guī)程第1部分:數字線劃圖(DLG)》(CH/T1015.1-2007).(4)《數字測繪成果質量要求》(GB/T17941-2008)。(5)《數字測繪成果質量檢查與驗收》(GB/T18316-2008)。(6)平面系統(tǒng)采用1980西安坐標系。(7)高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。3.航空攝影資料航空攝影采用傳統(tǒng)的航空攝影方式,航攝比例尺為1:20000,航攝儀型號為RC-30,像幅為23cm×23cm,航攝議焦距為152mm.影像掃描分辨率為0.02mm,像片類型為真彩色。航攝總面積為3500km2,測區(qū)共布設17條航線,每條航線44張航片,測區(qū)航片總數為748張,航片的航向重疊65%,旁向重疊35%,東西向飛行。4.其他資料情況整個測區(qū)的解析空中三角測量、數字地面高程模型采集的工作已全部完成,其成果質量符合規(guī)范和技術設計的要求,并已全部通過質撿部門的檢查驗收,同意移交給下一工序使用?!締栴}】1.用框圖表示數字正射影像圖的工作流程。2.試述數據采集的基本原則。3.數字正射影像圖質量檢查的內容有哪些?

某測繪單位承接了某省1:10000基礎地理信息數據更新與建庫項目。1.已收集和獲取的資料:(1)全省2012年6月底0.5m分辨率航攝數據。(2)全省2008年測繪生產的1:10000全要素地形圖數據(DLG)。其中,等高線的基本等高距為5m,居民地、道路、政區(qū)及地名等要素變化較大,而水系、地貌、土質植被和其他要素基本上無變化。(3)全省導航電子地圖數據,其道路、政區(qū)和地名等信息內容詳細,現(xiàn)勢性好,但平面定位精度不確定。2.需要完成的更新與建庫工作:(1)獲取必要的像控資料,利用航攝資料,生產制作0.5m分辨率正攝影像數椐成果(DOM),要求達到1:10000地形圖精度,經質量檢查合格后,建立全省DOM數據庫。(2)對1:10000 DLG數據進行更新,使其現(xiàn)勢性達到2012年6月。重點對居民地、道路、政區(qū)及地名等要素進行更新,經數據整理、質量檢查和數據入庫,建立更新后的全省1:10000DLG數據庫。(3)利用1:10000 DLG數據中的等高線、高程點,以及一些地形特征要素等,內插生成5m格網間距的數字高程模型( DEM)數據成果,經質量檢查合格后,建立全省1:10000 DEM數據庫?!締栴}】1.指出本項目中可用于全省1:10000DLG數據更新的數據資料或成果,并說明它們的用途。2.說明全省5m格網間距DEM數據的生產技術方法和主要流程。

以“某市基礎空間數據管理與應用系統(tǒng)”開發(fā)設計為例?;A空間數據管理與應用系統(tǒng)是數字城市建設的基礎內容,實現(xiàn)基礎地理空間數據(包括4D數據以及其他專題數據)的統(tǒng)一管理,為數字城市其他業(yè)務系統(tǒng)模塊實現(xiàn)數據準備與提取,既提供了一個統(tǒng)一的數據來源和基礎,又能方便實現(xiàn)空間數據管理的一致性。1.系統(tǒng)建設目標基礎空間數據管理與應用系統(tǒng)是數字城市建設中的基礎內容,實現(xiàn)基礎地理空間數據(包括4D數據以及其他專題數據)的統(tǒng)一管理,主要包括空間數據的輸入、格式輸出、編輯更新、查詢統(tǒng)計、空間分析、制圖輸出、專題圖、歷史庫管理、3D分析等應用。系統(tǒng)具有海量數據管理、高效智能無縫拼接處理、多源數據融合、動態(tài)更新維護等特點。2.系統(tǒng)建設任務為完成系統(tǒng)建設目標,需完成以下任務。(1)多尺度空間數據庫的建立。制定數據格式標準與數據轉換技術方案:對基礎地理數據、專題地理空間數據和多媒體數據按照一定的技術標準和要求進行集成,實現(xiàn)各種數據的整合與一體化管理;統(tǒng)一數學基礎為1980西安坐標系、1985國家高程基準、地理坐標。收集并處理各種數據:包括數字線劃圖(DLG)數據、數字柵格地圖(DRG)數據、數字正射影像圖(DOM)數據、數字高程模型(DEM)數據、地名數據庫(PN)。數據轉換與入庫:根據數據轉換與入庫技術方案完成空間數據的轉換與入庫工作。(2)系統(tǒng)應用軟件平臺的研制。在4d基礎數據基礎上,實現(xiàn)多尺度(多分辨率)空間數據入庫功能;基于多尺度空間數據庫實現(xiàn)空間數據管理功能和地圖瀏覽、地圖編輯、查詢分析、地圖輸出等地圖操作功能。3.提交成果(1)多尺度數據庫及入庫技術方案。(2)全套技術文檔。(3)空間數據管理軟件系統(tǒng)一套。[問題]簡述應用系統(tǒng)設計與開發(fā)總體思路。簡述C/S網絡結構下的GIS開發(fā)方法。簡述本系統(tǒng)運行的網絡體系結構。根據該項目的實際特點和目前計算機技術發(fā)展趨勢,設計分析系統(tǒng)開發(fā)與運行的軟硬件環(huán)境。

××市擬建立××市數字化城市管理系統(tǒng)。城市管理地理數據提交工作是實現(xiàn)數字化城市管理的重要基礎性工作之一,其目的是通過全面野外調查各區(qū)城市地理編碼、部件的分布和現(xiàn)狀情況,為城市管理信息平臺提供基礎數據支持。1)數據采集與處理(1)基礎地形圖修測由于各城市原有基礎地形圖,如1:500地形圖,1:1000地形圖都存在數據老化的問題,為保證系統(tǒng)的運行質量,保證不出現(xiàn)地址錯誤、樓房錯誤等問題,需要對基礎地形圖進行修測。(2)部件數據①部件分類。部件按照城市管理功能體系分為大類和小類。②部件的數據結構及編碼規(guī)則。部件代碼由10位數字組成,依次為:6位區(qū)級及區(qū)級以上行政區(qū)劃代碼;2位大類代碼;2位小類代碼。另外加6位流水號,形成16位的部件唯一標識碼。(3)地理編碼數據地址數據主要用于城市管理中公眾舉報時,根據公眾舉報的語言定位到地圖的具體位置。地址數據起到參照定位的作用,因此其數據密度越大越好。(4)街道、社區(qū)、單元網格數據按照《城市市政綜合監(jiān)管信息系統(tǒng)單元網格劃分與編碼規(guī)則》( CJ/T 213-2007)的要求,街道和鄉(xiāng)鎮(zhèn)編碼為3位。在街道辦事處等相關部門確定的社區(qū)邊界基礎上,進行全區(qū)單元網格的劃分和數據制作。2)專題地理數據庫建設將采集到的多源多尺度基礎地理數據進行集成與整合,進而建設數字化城市管理數據庫。3)數字化城市管理系統(tǒng)開發(fā)包括數據采集與更新、數據庫管理與服務兩個子系統(tǒng),在互聯(lián)網環(huán)境中運行。4)問題(1)數字城市專題數據庫設計要遵循哪些原則?(2)簡述建立共享數據庫的基本流程。

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