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首先我们来了解一下关于投影高程面的一些知识点。
高程投影面就是地面点采用高斯-克吕格正形投影时选择的高程面,一般是要投影区域的平均高程。
公路(特别是高速公路)、铁路从平原微丘区向山岭重丘区(乃至高原地区)延伸,测区高程面由数10m增加到数百米乃至数千米;由于高程面的不同所产生的长度变形对工程建设的影响是我们必须考虑的问题。
据有关计算表明,当大地高程面H=700m时,其长度变形为11cm/km,远大于规范允许值,这对于重要工程的测量是一个不可忽略的小数。
咱们都知道,地球是圆的,投影到平面上就会有变形,比如两个点之间的距离,采用不同的高程面投影,距离就会不一样,只有采用最贴近测区高程的那个高程面投影才会变形最小,距离误差才会最小
高程投影面主要是跟当地海拔高确定,对高程没什么影响,最要是对平面影响比较大,一般在高海拔地区施工作业才涉及此问题。
国家有关规范规定,在大、中型工程测量中,其控制网必须与国家控制点联测,或采用国家坐标系统,以达到测量资源共享、成果共用的目的。国家坐标系统是采用高斯-克吕格正形投影(简称“高斯投影”),即先由大地面投影到参考椭球面,再由参考椭球面投影到高斯平面;而高程面则是投影到大地水准面上。公路测量常用的处理方法是,采用分带形式,以减小高斯投影产生的长度变形;而高程面的投影,因为测区平均高程面与大地水准面的差值和地球曲率半径相比微不足道,故忽略不计。然而,随着公路建设的不断扩大与发展,公路(特别是高速公路)从平原微丘区向山岭重丘区(乃至高原地区)延伸,测区高程面由数10m增加到数百米乃至数千米;由于高程面的不同所产生的长度变形对工程建设的影响是我们必须考虑的问题。
接下来,我们再来看一看对工程测量都有什么影响呢?
对GPS-RTK的参数的影响
不能正确设定投影高程面,将对GPS-RTK七参数产生较大影响。如果投影面高程选择不当或设置不当,所获得七参数是不同的,从而影响转换计算,也影响到GPS-RTK的测量精度。
对全站仪测量的影响
如果设计方设计独立坐标系时投影面高程选择不当,在高海拔地区会引起较大的边长变形,假设将投影面高程默认为0,当海拔700米时,边长变形达到11cm/km,这显然是不能忽略的。很多时候,设计交桩直接几个坐标高程了事,只要所有的默认不影响施工测量精度就好,这并不是不可以,只是不严谨,很多时候会给施工单位带来很大的麻烦。
当自行计算时的计算策略
无论大地坐标与空间坐标的正反算,还是高斯投影正反算,椭球参数都是基本依据。当选择了投影高程面时,椭球参数随之变化即可。
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