【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水准测量，尤其涉及基于测站观测元素的水准测量高差改正计算方法。
技术介绍
1、水准测量的逐点测量模式给水准测量带来了误差积累传递、系统误差难以消除的特点。为了消除或削弱系统误差影响，在水准测量数据数据处理过程中，需要根据水准点位置(经度、纬度及高程)、观测高差等信息计算该项改正数据，以提高成果的精度。
2、根据现行规范的要求，观测高差应该加入：标尺长度改正、标尺温度改正、正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正、海潮改正等6项改正。其中正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正、海潮改正等4项改正数的计算均与水准点位置(经度、纬度及高程)、测段高差、观测时间相关。通常采用获得水准点坐标、测段高差、测段观测的首尾时间、概略高程基础上，根据相关公式进行以上4项改正数的计算。
3、水准测量实际施测过程中，测段是指每两水准点之间的测量路段，由于水准测量要求观测前后尺视距满足限差要求，一个测段会观测数十甚至数百、上千测站，观测数据有可能存在返工、重测等情况，观测时间有时会跨天、跨月、甚至跨年。以两水准点间的测段高差作为基本数据处理单元，以构成测段的两个水准点的位置(经度、纬度及高程)、测段观测起止时刻作为信息进行各项改正数的计算，缺失了实际观测时实际测量点的位置和观测时刻信息，与实际情况有一定的偏差，计算结果不够精准。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供基于测站观测元素的水准测量高差改正计算方法，旨在解决
技术介绍
中确定的现有技术存在的技
2、本专利技术是这样实现的，基于测站观测元素的水准测量高差改正计算方法，所述方法包括：
3、读取观测数据，进而获取各测站时间、测站坐标、前视距离、后视距离和前后尺读数；
4、通过读取观测数据获取起始水准点坐标(b0，l0)，水准路线水准点点坐标，各测站观测时刻(ti)、坐标(bi，li)、前视距离(sqi)、后视距离(shi)、前后尺两次读数(qi1，qi2，hi1，hi2)等信息。
5、通过水准点坐标、前视距离、后视距离和测站坐标，利用线性内插插值方法得到各立尺位置坐标，并计算出测站高差；
6、推算出各测站略高程，计算公式为：hgi＝hg(i-1)+hi；
7、建立测站信息数据，根据《国家一、二等水准测量规范》(gb/t12897-2006)技术规范中的计算公式，将测段高差换为测站高差，水准点坐标更换为测站坐标，水准点概略高程换为测站后尺概略高程；
8、计算基于测站高差的正常水准面不平行改正、重力异常改正、固体潮改正和海潮负荷改正。
9、作为本专利技术更进一步的方案，所述利用线性内插插值方法得到各立尺位置坐标，具体包括：
10、设测段起始水准点坐标为(b0，l0)，测段结束点水准点坐标为(be，le)，测段间共计观测n个测站，第i测站坐标为(bi，li)，前尺位置为(biq，liq)、后尺位置为(bih，lih)，前视距离为sqi，后视距离为shi，则前后尺位置计算：
11、每一测站(i)的前尺与前一测站(i-1)的后尺是同一点；
12、第一站前尺坐标为水准点坐标：b1q＝b0，l1q＝l0；
13、由于前后尺距离较近，一般不超过100m，因此可不考虑地球曲率影响；
14、第一站后尺坐标计算公式为：
15、
16、
17、第i站的后尺位置计算方法：
18、
19、
20、其中，biq＝b(i-1)h，liq＝l(i-1)h。
21、作为本专利技术更进一步的方案，所述测站高差计算公式为：
22、hi＝[(hi1-qi1)+(hi2-qi2)]/2/100000，单位为m。
23、作为本专利技术更进一步的方案，所述正常水准面不平行改正包括：
24、一段高差的改正数ε＝-(γi+1-γi)·hm/γm
25、式中：γm＝(γi+1+γi)/2-0.1543hm
26、γ＝978032.53361(1+0.00530244sin2φ-0.00000582sin22φ)
27、式中：γm为两测站后尺点的正常重力平均值，单位为10-5m/s2；
28、γi、γi+1为i站、i+1站的后尺点位正常重力值，单位为10-5m/s2；
29、hm为两测站后尺点概略高程平均值，单位为m。
30、作为本专利技术更进一步的方案，所述重力异常改正包括：
31、一段高差改正数
32、式中：γm为两测站后尺点的正常重力平均值，单位为10-5m/s2；
33、(g-γ)m为两测站后尺点空间重力异常平均值，单位为10-5m/s2；
34、h为测站观测高差，单位为m；
35、无实测重力值的空间重力异常计算公式为：
36、(g-γ)空＝(g-γ)布+0.1119h
37、式中：γ为正常重力值，单位为10-5m/s2；
38、h为水准点概略高程，单位为m；
39、测站后尺点的布格异常(g-γ)布从数据库中检索，取至0.1，单位为10-5m/s2，h为水准点概略高程，单位为m。
40、作为本专利技术更进一步的方案，所述固体潮改正包括：
41、一个测段高差改正数υ＝[θmcos(am-a)+θscos(as-a)]*γ*s
42、式中：θm、θs分别为月球、太阳引起的地倾斜；am、as分别为测段平均位置至月球、太阳方向的方位角；a为观测路线方向方位角；γ为潮汐因子，取0.68；s为测段长度；
43、
44、
45、式中：dm与ds分别为月球和太阳的杜德逊常数；r为地球平均曲率半径；g为地球平均重力加速度；cm、rm分别为地心至月球的平均距离和瞬时距离；cs、rs分别为地心至太阳的平均距离和瞬时距离；
46、cosam＝(sinδmcosφ-sinφcosδmcostm)/sinzm
47、cosas＝(sinδscosφ-sinφcosδscosts)/sinzs
48、coszm＝(sinφsinδm+cosφcosδmcostm)
49、coszs＝(sinφsinδs+cosφcosδscosts)
50、式中：φ为测站前后尺平均位置的纬度；δm、δs分别为月球、太阳的赤纬；tm、ts分别为月球、太阳的时角；
51、sinδm＝sinεsinλmcosβm+cosεsinβm
52、cosδmcostm＝cosλmcosβmcosτ+sinτ(cosεsinλmcosβm-sinεsinβm)
53、sinδs＝sinεsinλs
54、cosδscosts＝cosλ本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于测站观测元素的水准测量高差改正计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述利用线性内插插值方法得到各立尺位置坐标，具体包括：
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述测站高差计算公式为：
4.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述正常水准面不平行改正包括：
5.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述重力异常改正包括：
6.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述固体潮改正包括：
7.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述海潮负荷改正包括：
【技术特征摘要】
1.基于测站观测元素的水准测量高差改正计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述利用线性内插插值方法得到各立尺位置坐标，具体包括：
3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述测站高差计算公式为：
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：马新莹，刘晓云，李秀明，王建文，田晓静，刘璐，王盼龙，张宇杰，贾智慧，张颜秋，
申请(专利权)人：自然资源部大地测量数据处理中心，
类型：发明
国别省市：
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