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第二题某沿海港口在航道疏浚工程完成后，委托某测绘单位实施航道水深测量，以检验疏浚

Freeti2020-05-20  39
问题 第二题某沿海港口在航道疏浚工程完成后，委托某测绘单位实施航道水深测量，以检验疏浚是否达到15m的设计水深要求。有关情况如下：1．测量基准：平面采用2000国家大地坐标系，高程采用1985国家高程基准，深度基准面采用当地理论最低潮面。2．测区情况：附近有若干三等、四等和等外控制点成果，分布在山丘、码头、建筑物顶部等处，港口建有无线电发射塔、灯塔等设施。3．定位：采用载波相位实时动态差分GPS定位，选择港口附近条件较好的控制点A作为基准台，测量船作为流动台，基准台通过无线电数据链向流动台播发差分信息。测量开始前收集了A点高程hA和在1980西安坐标系中的平面坐标（xA，yA），以及A点基于1980西安坐标系参考椭球的高程异常值ξA。另外还收集了4个均匀分布在港口周边地区的高等级控制点，同时具有1980西安坐标系和2000国家大地坐标系的三维大地坐标。通过坐标转换，得到A点2000国家大地坐标系的三维大地坐标（BA，LA，HA）。4．验潮：在岸边设立水尺进行验潮，水尺零点在深度基准面下1m处。5．测深：在测量船上安装单波束测深仪，经测试，测深仪总改正数ΔZ为2m。在航道最浅点B处，测深仪的瞬时读数为16.7m，此时验潮站水尺读数为4.5m。[2013年真题]
选项 问题：1．简述A点作为差分基准台应具备的条件。2．根据已知点成果资料，本项目最多可以计算得到几个坐标系统转换参数？分别是什么参数？3．简述将A点已知高程hA转换为2000国家大地坐标系大地高HA的主要工作步骤。4．计算航道最浅点B处的水深值，并判断航道疏浚是否达到设计水深。
答案
解析1．根据《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T 18314—2009）第7.2.1条规定，A点作为差分基准台应具备以下条件：（1）应便于安置接收设备和操作，视野开阔，应有10o以上地平高度角的卫星通视条件且视场内障碍物的高度角不宜超过l5o；（2）远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200m；（3）远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不应小于50m；（4）附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物等）；（5）交通便利，并有利于其他测量手段扩展和联测；（6）地面基础稳定，避开易产生振动的地带，易于标石的长期保存；（7）充分利用符合要求的已有控制点；（8）选站时应尽可能使测站附近的局部环境（地形、地貌、植被等）与周围环境保持一致，以减少气象元素的代表性误差。2．题目中可以获得的是4个均匀分布在港口周边地区的高等级控制点，同时具有1980西安大地坐标系和2000国家大地坐标系的三维坐标，因此项目最多可以计算1980西安大地坐标系和2000国家大地坐标系之间的变换参数，描述两个坐标系之间变换的参数一共有9个，分别为3个平移参数、3个旋转参数、1个尺度变化参数，还包括2个地球椭球元素变化参数da、db。3．将A点已知高程hA转换为2000国家大地坐标系大地高HA的主要工作步骤如下：（1）通过4个高级控制点求解1980西安大地坐标系和2000国家大地坐标系之间的变换参数，建立从1980西安大地坐标系转换到2000国家大地坐标系之间的转换模型；（2）由高斯投影反算公式，将1980西安坐标系下的A点平面坐标（x，y）计算得到1980西安坐标系的A点大地坐标（B，L）；（3）根据公式：H大地高+ξ计算A点的大地高HA=hA+ξA，结合步骤（2）获得A点在1980西安大地坐标系下的大地坐标（BA，LA，HA）；（4）利用步骤（1）求解的参数，将A点在1980西安大地坐标系下的大地坐标（BA，LA，HA）转换到2000国家大地坐标系下，从而完成任务。4．（1）最浅点B的水深值=瞬时测深值－（水尺读数－水尺零点高度）+测深改正数=16.7－（4.5－1）+2=15.2（m）。（2）航道最浅点B的水深值15.2m>15m，所以航道疏浚达到设计水深。
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