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坐标与高程

为 GNSS 高度工作流选择大地水准面模型

选择并记录与项目的水平框架、垂直参考和使用区域兼容的模型。

为 GNSS 高度工作流选择大地水准面模型

从所需的高度参考开始

正确的问题不是简单的是最新的或最详细的大地水准面模型。 首先确定项目所需的垂直参考和 GNSS 椭球高度的参考。 大地水准面和相关高度模型具有特定的定义和使用区域。 适合一个区域或基准关系的模型可能不适合另一个区域。

从负责的土地调查或大地测量当局获取项目批准的参考资料。 保持国家、地方工程和专业沿海高度的不同要求。 一般的海平面描述并未完全定义垂直基准。 模型选择应支持源高度和接收者需要的高程之间的记录关系。

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了解源椭圆高度

记录GNSS 参考系,实现和坐标时段相关。 确认天线高度处理和坐标表示的物理目标。 大地水准面操作无法更正错误的基坐标、极高或点标识。 在将模型归咎于高程差异之前,应检查这些观测组件。

将原始椭圆高度与派生高程分开使用。 这允许以后的审查或模型更新而不会丢失源证据。 如果服务或控制器已经应用了垂直操作,请明确识别它。 将另一个模型应用于已变换的高度可能会产生错误,而每个文件仍然似乎包含一个似然的高程值。

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查看模型兼容性和覆盖范围

阅读官方模型文档中的预期框架、垂直关系、地理覆盖范围和限制。 确认项目区域位于支持区域内。 不要假设由知名组织分发的模型适用于全球范围。 例如,针对特定美国和领土参考关系记录了 NGS 模型。

记录型号名称和版本,而不仅仅是大地域文件等通用标签。 检查所需的输入坐标惯例和单位。 如果软件提供了几个类似命名的网格,请验证哪一种属于批准的工作流。 可重复的模型选择基于其文档化目的和兼容性,而不是可用文件的便利性。

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将模型转换与局部调整区分

基于大地水准面的高度转换和本地基准拟合是不同的操作。 一个项目可以通过批准的工作流使用两者,但它们的角色应该保持可见。 恒定的偏移或拟合表面可以使局部检查一致,同时隐藏更广泛的参考不兼容性。 不要描述这种调整,就好像它只是发布的大地水准面模型一样。

记录任何局部调整的大地参考点、方法、参数和限制。 在需要时保留独立的支票。 保留未经调整的模型派生值作为处理历史的一部分。 这让以后的团队了解交付的高程是否反映了已发布的模型、本地项目关系或两者的组合。

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安装在测量三脚架上的GNSS接收机。
安装在测量三脚架上的GNSS接收机。 · Rowan Johnson / USGS / Public Domain

用合适的独立基准进行测试

使用适合项目的身份、稳定性和参考性的基准。 比较几个可行的位置,以评估差异是系统的还是空间可变的。 遵循项目批准的评估方法和标准。 单个基准可能会揭示一个问题,但它无法确定模型在扩展区域中适用性的各个方面。

通过天线高度、GNSS 处理、基准状态和参考定义研究差异。 保留被拒绝的支票和排除的原因。 不要仅仅因为它使一个基准匹配最接近而选择一个模型。 选定的工作流应与预期参考兼容,并得到更广泛证据的支持。

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一致地配置现场和办公软件

通过支持的软件程序安装批准的型号并记录其版本。 控制器和办公室处理工作流中的测试代表点。 确认操作的方向和顺序以及软件是否期望椭圆体高度作为输入。 类似的菜单标签不能证明两个应用程序应用相同的设置。

保留具有预期中间值和最终值的小型测试数据集。 在软件更改、模型更换或新设备设置后使用它。 避免在没有使用它所需的配置和参考信息的情况下分发模型文件。 系统之间的一致性可防止相同的观测接收不同的高程,具体取决于工作站处理的情况。

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随着项目的变化,管理模型更新

新的模型版本不会自动证明无声地更改活动项目的高程。 审查与负责任的项目角色的兼容性、收益和效果。 比较代表性点并识别受影响的产品。 保留以前的模型和发布历史,以便较旧的图纸和调查保持可解释性。

如果通过更新,发出连贯的修订数据集并记录有效版本。 不要在未识别关系的情况下将来自不同模型工作流程的高程混合在一个可接受的表面上。 当使用重复的调查来评估变化时,受控的更新过程尤其重要,因为参考变化可能看起来像是物理运动。

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提供高程的模型出处

提供源高度参考、型号和版本、软件操作、局部调整和独立检查结果。 说明面积和使用限制。 在导出的表中包含清晰的字段名称和单位。 接收者应该能够识别哪个模型产生了一个高程,而无需仅依赖原始控制器作业文件。

存档原始高度和用于发布的模型配置。 可靠的大地水准面工作流程通过记录和测试的操作将观察到的几何高度连接到定义的垂直参考。 该模型是该链条的一部分。 它的有用性取决于兼容性和证据,而不仅仅是高分辨率或最近出版的主张。

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仔细比较两个可用的模型文件

假设控制器包含两个覆盖同一站点的大地水准面文件。 不要在没有阅读它们的定义的情况下选择产生最熟悉的高程的一种。 它们可以关联不同的源帧或垂直基准,或者可以包括局部调整。 通过批准的项目工作流程比较官方文档、文件名、版本和测试点结果。

记录选定的模型为何合适,并通过约定的配置过程从主动使用中删除过时的选项。 在需要解释旧作品时将它们保存在档案中。 清晰的选择说明可防止未来的工作人员重复相同的不确定性,并有助于将模型变化与调查地面的实际变化区分开来。

退休的选项时,记录哪些历史作业依赖于它,并在存档需要可重现性的情况下保留受保护的副本。 从控制器菜单中删除模型可以减少未来的混乱,但删除每个副本可能会使早期的高程难以调查。 酌情将模型源代码和许可或分发信息与存档一起保存。 配置过程应该使室外测量团队的批准选择变得容易,同时保留足够的历史记录,让土地调查审查员了解旧版本。

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实用检查清单

实用检查清单

  1. 在选择模型之前确定源和目标高度参考。
  2. 验证覆盖范围、兼容性和型号版本。
  3. 独立测试并控制整个项目的模型更新。
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参考资料

  1. NOAA NGS — Technical Notes on Geoid Undulations
  2. NOAA NGS — Geoid Models
  3. NOAA NGS — User Guidelines for Single Base Real Time GNSS Positioning