遼寧省1956年黃海高程系與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的探討

徐漢超

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，沈陽(yáng) 110006)

文章編號(hào)：1007-7596(2015)12-0047-02

遼寧省1956年黃海高程系與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的探討

徐漢超

(遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，沈陽(yáng) 110006)

文章通過(guò)整理遼寧省內(nèi)27個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的1956年黃海高程系和1985國(guó)家高程資料，進(jìn)行對(duì)比分析，闡述了兩套高程系下的差值并非理論差值0.0286m的原因，并提出了采用區(qū)域法進(jìn)行轉(zhuǎn)換的方法。

1956年黃海高程系；1980國(guó)家高程基準(zhǔn)；轉(zhuǎn)換；區(qū)域法

0 引 言

在水利工程中，有些情況下高程的重要性要遠(yuǎn)比平面位置重要，例如洪痕點(diǎn)測(cè)量、河道斷面測(cè)量等，因此在水利工程高程控制測(cè)量過(guò)程中，最低等級(jí)都應(yīng)在Ⅳ等水準(zhǔn)以上。而且在水利規(guī)劃計(jì)算中往往需要與前期測(cè)量資料進(jìn)行對(duì)比，這些對(duì)比資料可能是數(shù)年前的，也可能數(shù)10 a前的，那么如何將點(diǎn)位的高程統(tǒng)一到同一高程系中，一直是困擾各界應(yīng)用測(cè)量成果人員的難題。雖然1954年黃海高程系與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)理論差值是0.0286 m，但實(shí)際卻非此數(shù)值，根據(jù)遼寧省內(nèi)分布的水準(zhǔn)點(diǎn)歸納分析得到了根據(jù)地區(qū)區(qū)域來(lái)加常數(shù)改正的方法。

1 理論差值及實(shí)際差值原因分析

1956年黃海高程系是根據(jù)青島驗(yàn)潮站1950～1956年驗(yàn)潮資料確定的黃海平均海水面作為高程起算面，測(cè)定位于青島市觀象山的中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)作為其原點(diǎn)而建立的國(guó)家高程系統(tǒng)，其水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.289 m。

1985國(guó)家高程基準(zhǔn)是采用青島水準(zhǔn)原點(diǎn)和根據(jù)由青島驗(yàn)潮站1952年到1979 年的驗(yàn)潮數(shù)據(jù)確定的黃海平均海水面所定義的高程基準(zhǔn)，其水準(zhǔn)原點(diǎn)起算高程為72.2604m[1]。

因此兩套高程系的基準(zhǔn)面都為黃海平均海水面，只不過(guò)是觀測(cè)的時(shí)長(zhǎng)和時(shí)間不同，其理論差值為0.0286 m，然而許多有過(guò)這方面經(jīng)驗(yàn)的工作人員都清楚其兩系統(tǒng)之間差值并非都是此理論差值。從以下4方面分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：

1)觀測(cè)者和儀器存在的系統(tǒng)誤差，國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)存在兩期觀測(cè)的原因，有部分?jǐn)?shù)據(jù)不是同一期觀測(cè)的，所使用的儀器和觀測(cè)隊(duì)伍不同[2]。

2)外界環(huán)境的影響，外界環(huán)境主要是折光系數(shù)(K值)的影響，K值在不同地區(qū)、同地區(qū)不同時(shí)間往往是變化的，因此在外業(yè)觀測(cè)過(guò)程中其影響也是不同的。

3)各水準(zhǔn)網(wǎng)起算數(shù)據(jù)不同；

4)平差模型選擇不同而產(chǎn)生的計(jì)算誤差。

文章分析涵蓋遼寧省8個(gè)地區(qū)27個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，從中得到其規(guī)律，提出了兩套高程系統(tǒng)根據(jù)地區(qū)區(qū)域來(lái)加常數(shù)改正的方法將兩套高程系統(tǒng)套合在同時(shí)使用。具體如下：

2 兩套高程系成果對(duì)比分析

1956年黃海高程系成果與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)成果比對(duì)見(jiàn)表1。

1956年黃海高程系成果與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)成果差值分布如圖1。

從表1和圖1分析，可以得到1956年黃海高程系與1980國(guó)家高程基準(zhǔn)差值如下結(jié)論：

1)大連、丹東地區(qū)在0.01～0.03 m。

圖1 1956年黃海高程系成果與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)成果差值分布圖

圖1 1956年黃海高程系成果與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)成果差值分布圖

2)營(yíng)口、鞍山、沈陽(yáng)、盤(pán)錦、錦州地區(qū)在0.08～0.09 m。

3)阜新、朝陽(yáng)地區(qū)在0.10～0.11 m。

但是從表1還可以看出I沈蓋40(沈大31)、I沈蓋39(沈大30)的差值分別為0.144m、0.182m，這種現(xiàn)象的原因是在觀測(cè)過(guò)程中存在的誤差所導(dǎo)致。

3 結(jié)論建議

由于水準(zhǔn)觀測(cè)存在各種誤差，而差值又在允許誤差范圍內(nèi)，所以應(yīng)用區(qū)域法進(jìn)行這兩套高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換應(yīng)大量收集測(cè)區(qū)范圍內(nèi)的兩套高程值，選取適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型計(jì)算。這種方法 將提高轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)如果再削減計(jì)算誤差，得到的是最接近真值的計(jì)算值。

[1]寧津生，劉經(jīng)南，陳俊勇，等．現(xiàn)代大地測(cè)量理論與技術(shù)[M]．武漢：武漢大學(xué)出版社，2006：26-30．

[2]湯國(guó)安，李發(fā)源，劉學(xué)軍．?dāng)?shù)字高程模型教程(第二版) [M]．北京：科學(xué)出版社，2010：2-10.

2015-07-17

徐漢超(1982-)，男，黑龍江肇東人，工程師，從事GPS應(yīng)用的研究工作。

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