CN115790521B - 一种正常水准面不平行改正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正常水准面不平行改正方法，上述方法是通过一种正常水准面不平行改正系统进行的，本发明通过设置GNSS采集单元对该区域各个高程点的经纬度进行测算并转化为各个高程点的大地高程，并通过设置对该区域内两两已知高程的高程点之间连接形成的附合水准路线上的所有待测点的高差、所有待测点的温度进行获取并判定获取该区域的温度异常区间，并基于筛选判定后的温度计算获取该区域内的两两已知高程的高程点之间形成的所有的附合水准路线的温度修正因子和高程异常值因子，计算获取待测高程点的高程，一方面避免了基于当前高程点经纬度测算高程受到温度的影响导致测算不准确情况的发生；另一方面在温度修正的基础上对异常高程值进行修正，提高了测算的进度，使测算结果更准确。
Description
技术领域
本发明涉及正常水准面不平行改正技术领域，具体涉及一种正常水准面不平行改正方法。
背景技术
水准测量是高程测量的基本方法之一，水准测量的误差与使用的仪器、观测者、外界环境等因素有关，本文对造成水准测量误差的各项影响因素进行分析。
高程测量作为测量的三项基本工作之一，常采用水准测量、三角高程测量和气压高程测量等观测误差高程测量方法，其中水准测量是高程测量中精度较高且常用的方法。借助GNSS测定高程点的大地坐标(经纬度)，通过高程点的大地高程以及其对应的高程点正常高程对待测点的高程进行观测，然而高程点的正常高程目前也是基于测绘仪器测算出的，在野外条件下由人工进行的，因此，水准测量误差必然包括仪器误差、观测误差以及外界条件的影响三个方面。
在这其中温度的影响尤为严重，较高或较低的温度将对观测结果产生较大的误差导致无法修正，且不适宜的温度会对空气产生影响，间接导致视线发生变形，从而导致了读数误差；且温度会引起仪器的部件涨缩，导致视准轴和水准管轴的位置发生偏移，从而增加了测量正常高程的误差，在此基础上基于GNSS测定高程点的大地坐标(经纬度)再进行高程点的高程异常值计算将会最终导致偏差结果较大；
为了解决上述问题，本发明提出了一种方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种正常水准面不平行改正方法，目的是为了解决现有技术中，基于无法排除温度对空气和仪器造成的影响，无法修正温度造成的高程点正常高程测量结果不准确情况、无法对高程点的异常高程值的发生。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种正常水准面不平行改正方法，包括以下步骤：
步骤一：定位模块获取当前区域所有高程点的地理位置信息，所述高程点的地理位置信息包括高程点的经纬度；
步骤二：采集模块对当前区域所有高程点的大地高程和正常高进行采集获取当前区域所有高程点的高程采集数据；
步骤三：测量模块对当前区域两两已知大地高程和正常高的高程点之间连接形成的附合水准路线上的所有待测点的高差进行观测生成这两个高程点之间所有待测点的高差采集数据；
所述附合水准路线为从一个高程点出发，沿着各待测点前进测量，最后连接到另一个高程点所形成的路线；
步骤四：存储模块对当前区域所有高程点的高程采集数据和当前区域两两已知高程的高程点之间所有待测点的高差采集数据进行存储；
步骤五：所述数据分析模块对存储模块中存储的数据进行分析生成当前区域的温度修正因子和高程异常因子；
步骤六：改正模块获取当前已知的高程点的高程后按照一定的推算步骤推算待测高程点的高程；
步骤七：所述定位模块获取待测高程点的高程并将其传输到显示模块，所述显示模块向工程人员显示待测高程点的经纬度和经过修正后的正常高。
进一步的，所述两个高程点之间所有待测点的高差采集数据的具体生成步骤如下：
S11：获取两个已知正常高和大地高程的高程点并分别标定为起始高程点A1和最终高程点A2；
将起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线标记为B1；
S12：获取附合水准路线B1上的所有待测点并按照与起始高程点A1之间的直线距离，由近到远依次标记为P1、P2、...、Pp，p≥1；
S13：观测获取起始高程点A1与待测点P1的高差并记录观测时起始高程点A1的环境温度，依据观测时起始高程点A1的环境温度、起始高程点A1与待测点P1的高差生成该待测点P1的待测点观测数据；
所述起始高程点A1与待测点P1的高差为起始高程点A1与待测点P1的正常高之差；
S14：观测获取待测点P1与待测点P2的高差并记录观测时待测点P1的环境温度，依据观测时待测点P1的环境温度、待测点P1与待测点P2的高差生成该待测点P2的待测点观测数据；
依此类推，获取起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线B1上的所有待测点P1、P2、...、Pp的待测点观测数据生成附合水准路线B1的观测数据；
S15：按照S11到S14，获取生成该区域内所有已知高程的高程点之间形成的附合水准路线的观测数据并将其传输到存储模块。
进一步的，所述改正模块获取当前已知的高程点的正常高和大地高程后按照一定的推算步骤推算获取待测高程点的正常高，具体的推算步骤如下：
S21：将当前已知正常高程和大地高程的高程点标记为J1，获取高程点J1的大地高程j1和正常高程j2；
观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1；
S22：对当前观测时刻进行判定，具体的判定步骤如下：
S221：获取该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间；
S222：若观测时高程点J1的环境温度l1包含在第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间中的任意一个区间内，则判定当前观测时刻不适合观测；
所述改成模块基于当前观测时刻的l2时间后再次进行观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1并再次对其进行判定，直至l1不包含在该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间内；
S23：反之，利用公式M1＝j2+k1×β×l1+(j1-j2)×θ计算获取修正后的待测高程点的高程M1。
进一步的，所述数据分析模块分析生成当前区域的温度修正因子的具体分析步骤如下：
S31：首先选定该区域内的两个已知大地高程和正常高的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线；
S32：将待改正水准路线的起始的高程点标定为起始高程点，将待改正水准路线最终的高程点标定为最终高程点，将起始水准点标记为a，最终水准点标记为b；
S33：获取起始水准点a的正常高a1和大地高程a2，最终水准点b的正常高b1和大地高程b2；
S34：获取待改正水准路线中从起始水准点a前进到最终水准点b中所要经过的所有待测点标记为C1、C2、...、Cc，c≥1；
S35：将起始水准点a到待测点C1标定为第一待测段，获取第一待测段中的观测站数n1，所述观测站数为起始水准点a与待测点C1之间所经过的观测站总数；
获取起始水准点a到待测点C1的高差观测值并将其标定为第一待测段的高差测值D1；
S36：按照S35，获取待改正水准路线第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的观测站数n1、n2、...、nc+1和高差测值D1、D2、...、Dc+1；
S37：利用公式计算获取待改正水准路线的高差闭合差E1；
利用公式计算获取待改正水准路线高差闭合差容许值；
S38：若|E1|>|E2|，对第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1进行重新测量并按照一定的筛选步骤筛选获取待改正水准路线的温度异常区间Z1；
S39：反之若|E1|≤|E2|，获取测得第一待测段高差测值D1的温度G1；
S391：利用公式计算获取第一待测水准段基于温度改正后的高差，所述α1为温度修正因子；
S392：按照S391计算获取第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段基于温度改正后的高差H1、H2、...、Hc+1；
S310：利用等式计算获取待改正水准路线的温度修正因子α1；
利用公式计算获取起始水准点a的高程异常值较于最终水准点b的高程异常值形成的待改正水准路线的高程异常值因子；
S311：按照S31到S310依次将该区域内的两两已知高程的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线，计算获取所有待改正水准路线的温度修正因子α1、α2、...、αr，r≥1并计算获取其均值β、高程异常值因子ε1、ε2、...、εr，获取待改正水准路线的温度异常区间Z1、Z2、...、Zr；
S312：利用公式1≤y≤r计算获取待改正水准路线的高程异常值因子离散值Y，将Y与Y1进行大小比较，若Y≥Y1，按照|εy-ε|从大到小的顺序依次删除对应的εy，并计算剩余εy对应的离散值Y，并再次将Y与Y1进行大小比较，直至Y<Y1，所述ε为待改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值，所述Y1为预设阈值；
将改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值ε重新标定为高程异常因子，标记为θ；
S313：按照一定的合并规则将所有待改正水准路线的温度异常区间进行合并获取合并后的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间。
进一步的，所述S38，筛选获取待改正水准路线的温度异常区间Z1的具体步骤如下：
S381：创建空的温度影响列表U1；
S382：测得第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1的温度T1、T2、...、Tc+1并将其添加入温度影响列表U1中得到最终的温度影响列表U1，则此时U1＝[T1、T2、...、Tc+1]；
S383：按照一定的判定规则对最终的温度影响列表U1进行判定，具体的判定步骤如下：
S3831：以温度影响列表U1中的第一个元素T1为例，利用公式V1＝|T2-T1|计算获取T1与T2差值的绝对值；利用公式V2＝|T3-T2|计算获取T2与T3差值的绝对值；
S3832：按照S3841计算获取温度影响列表U1中相邻元素差值的绝对值V1、V2、...、Vc；
S3833：利用max()方法获取温度影响列表U1中相邻元素差值绝对值V1、V2、...、Vc中的最大值Vmax；
S3834：将Vmax与V进行大小比较，若Vmax≥V，则将最大值Vmax对应的两个元素中的位于温度影响列表U1中索引偏大的一个元素删除，得到筛选后的温度影响列表U1；
按照S3831到S3833获取筛选后的温度影响列表U1中最大值Vmax，并再次将其与V进行带下比较，直至Vmax<V，所述V为预设阈值；
S3835：获取经过筛选后最终的温度影响列表U1并利用max()方法获取最终的温度影响列表U1中的最大温度Umax，利用min()方法获取最终的温度影响列表U1中的最小温度Umin，并依据最大温度Umax和最小温度Umin生成待改正水准路线的温度异常区间Z1，即温度异常区间Z1＝[Umin，Umax]。
进一步的，所述获取合并后的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间的具体合并步骤如下：
S3121：创建第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3122：以Z1为例，获取Z1的开始值x1和结束值x2，将x2与预设阈值Xmin进行大小比较，若x2<Xmin，则将温度异常区间Z1添加入第一异常区间集合W1中；
若Xmin≤x2≤Xmax且Xmin≤x1，则将温度异常区间Z1添加入第二异常区间集合W2中；
若x1≥Xmax，则将温度异常区间Z1添加入第三异常区间集合W3中；
S3123：按照步骤S3122得到最终的第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3124：对第一异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第一异常区间集合；
对第二异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第二异常区间集合；
对第三异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第三异常区间集合。
本发明的有益效果：
本发明通过设置GNSS采集单元对该区域各个高程点的经纬度进行测算并转化为各个高程点的大地高程，并通过设置对该区域内两两已知高程的高程点之间连接形成的附合水准路线上的所有待测点的高差进行获取，并获取所有待测点的温度，并对所有待测点的温度进行初次筛选判定，获取该区域的温度异常区间，并基于筛选判定后的温度计算获取该区域内的两两已知高程的高程点之间形成的所有的附合水准路线的温度修正因子，计算获取待测高程点的高程，一方面避免了基于当前高程点经纬度测算高程受到温度的影响导致测算不准确情况的发生；另一方面在温度修正的基础上对异常高程值进行修正，提高了测算的进度，使测算结果更准确。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种正常水准面不平行改正方法，上述方法是通过一种正常水准面不平行改正系统进行的，所述一种正常水准面不平行改正系统包括数据采集端、数据分析模块、改正模块和显示模块；
所述数据采集端用于工程人员采集一定区域内的各个高程点的信息数据，所述数据采集端包括采集模块、测量模块和存储模块；
所述采集模块包括GNSS采集单元和正常高采集单元，所述GNSS采集单元用于对该区域内的各个高程点的经纬度进行获取并转化成该经纬度对应的大地高程，所述GNSS采集单元基于各个高程点的大地高程生成该区域各个高程点的大地高程数据；
所述正常高采集单元用于对该区域内各个高程点的正常高进行采集生成该区域各个高程点的正常高数据；
所述存储模块用于对数据进行存储，所述存储模块接收到采集模块传输的该区域各个高程点的高程采集数据后对其进行存储；
所述测量模块用于对两个已知正常高和大地高程的高程点之间连接形成的附合水准路线上的所有待测点的高差进行观测生成这两个高程点之间的所有待测点的高差采集数据，具体的生成步骤如下：
S11：获取两个已知正常高和大地高程的高程点并分别标定为起始高程点A1和最终高程点A2；
将起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线标记为B1；
S12：获取附合水准路线B1上的所有待测点并按照与起始高程点A1之间的直线距离，由近到远依次标记为P1、P2、...、Pp，p≥1；
S13：观测获取起始高程点A1与待测点P1的高差并记录观测时起始高程点A1的环境温度，依据观测时起始高程点A1的环境温度、起始高程点A1与待测点P1的高差生成该待测点P1的待测点观测数据；
所述起始高程点A1与待测点P1的高差为起始高程点A1与待测点P1的正常高之差；
S14：观测获取待测点P1与待测点P2的高差并记录观测时待测点P1的环境温度，依据观测时待测点P1的环境温度、待测点P1与待测点P2的高差生成该待测点P2的待测点观测数据；
依此类推，获取起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线B1上的所有待测点P1、P2、...、Pp的待测点观测数据生成附合水准路线B1的观测数据；
S15：按照S11到S14，获取生成该区域内所有已知高程的高程点之间形成的附合水准路线的观测数据并将其传输到存储模块；
所述存储模块接收到测量模块传输的该区域内所有已知正常高和大地高程的高程点之间形成的附合水准路线的观测数据后对其进行永久存储；所述附合水准路线为从一个高程点出发，沿着各待测点前进测量，最后连接到另一个高程点所形成的路线；
所述改正模块用于基于当前已知大地高程和正常高的高程点修正待测高程点的高程，所述改正模块推算待测高程点的高程的具体推算步骤如下：
S21：将当前已知正常高程和大地高程的高程点标记为J1，获取高程点J1的大地高程j1和正常高程j2；
观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1；
S22：对当前观测时刻进行判定，具体的判定步骤如下：
S221：获取该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间；
S222：若观测时高程点J1的环境温度l1包含在第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间中的任意一个区间内，则判定当前观测时刻不适合观测；
所述改成模块基于当前观测时刻的l2时间后再次进行观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1并再次对其进行判定，直至l1不包含在该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间内；
S23：反之，利用公式M1＝j2+k1×β×l1+(j1-j2)×θ计算获取修正后的待测高程点的高程M1并将其传输到显示模块；
所述定位模块获取待测高程点的地理位置信息并将其传输到显示模块；
所述显示模块接收到定位模块传输的待测高程点的地理位置信息和待测高程点的高程后将其显示给工程人员；
所述数据分析模块用于存储模块中存储的数据进行分析，具体的分析步骤如下：
S31：首先选定该区域内的两个已知大地高程和正常高的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线；
S32：将待改正水准路线的起始的高程点标定为起始高程点，将待改正水准路线最终的高程点标定为最终高程点，将起始水准点标记为a，最终水准点标记为b；
S33：获取起始水准点a的正常高a1和大地高程a2，最终水准点b的正常高b1和大地高程b2；
S34：获取待改正水准路线中从起始水准点a前进到最终水准点b中所要经过的所有待测点标记为C1、C2、...、Cc，c≥1；
S35：将起始水准点a到待测点C1标定为第一待测段，获取第一待测段中的观测站数n1，所述观测站数为起始水准点a与待测点C1之间所经过的观测站总数；
获取起始水准点a到待测点C1的高差观测值并将其标定为第一待测段的高差测值D1；
S36：按照S35，获取待改正水准路线第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的观测站数n1、n2、...、nc+1和高差测值D1、D2、...、Dc+1；
S37：利用公式计算获取待改正水准路线的高差闭合差E1；
利用公式计算获取待改正水准路线高差闭合差容许值；
S38：若|E1|>|E2|，对第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1进行重新测量并按照一定的筛选步骤筛选获取待改正水准路线的温度异常区间Z1，具体的筛选步骤如下：
S381：按照一定的筛选步骤获取待改正水准路线的温度异常区间Z1，具体的筛选步骤如下：
S382：创建空的温度影响列表U1；
S383：测得第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1的温度T1、T2、...、Tc+1并将其添加入温度影响列表U1中得到最终的温度影响列表U1，则此时U1＝[T1、T2、...、Tc+1]；
S384：按照一定的判定规则对最终的温度影响列表U1进行判定，具体的判定步骤如下：
S3841：以温度影响列表U1中的第一个元素T1为例，利用公式V1＝|T2-T1|计算获取T1与T2差值的绝对值；利用公式V2＝|T3-T2|计算获取T2与T3差值的绝对值；
S3842：按照S3841计算获取温度影响列表U1中相邻元素差值的绝对值V1、V2、...、Vc；
S3843：利用max()方法获取温度影响列表U1中相邻元素差值绝对值V1、V2、...、Vc中的最大值Vmax；
S3844：将Vmax与V进行大小比较，若Vmax≥V，则将最大值Vmax对应的两个元素中的位于温度影响列表U1中索引偏大的一个元素删除，得到筛选后的温度影响列表U1；
按照S3841到S3843获取筛选后的温度影响列表U1中最大值Vmax，并再次将其与V进行带下比较，直至Vmax<V，所述V为预设阈值；
S3845：获取经过筛选后最终的温度影响列表U1并利用max()方法获取最终的温度影响列表U1中的最大温度Umax，利用min()方法获取最终的温度影响列表U1中的最小温度Umin，并依据最大温度Umax和最小温度Umin生成待改正水准路线的温度异常区间Z1，即温度异常区间Z1＝[Umin，Umax]；
S39：反之若|E1|≤|E2|，获取测得第一待测段高差测值D1的温度G1；
S391：利用公式计算获取第一待测水准段基于温度改正后的高差，所述α1为温度修正因子；
S392：按照S391计算获取第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段基于温度改正后的高差H1、H2、...、Hc+1；
S310：利用等式计算获取待改正水准路线的温度修正因子α1；
利用公式计算获取起始水准点a的高程异常值较于最终水准点b的高程异常值形成的待改正水准路线的高程异常值因子；
S311：按照S31到S310依次将该区域内的两两已知高程的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线，计算获取所有待改正水准路线的温度修正因子α1、α2、...、αr，r≥1并计算获取其均值β、高程异常值因子ε1、ε2、...、εr，获取待改正水准路线的温度异常区间Z1、Z2、...、Zr；
S312：利用公式计算获取计算获取待改正水准路线的高程异常值因子离散值Y，将Y与Y1进行大小比较，若Y≥Y1，按照|εy-ε|从大到小的顺序依次删除对应的εy，并计算剩余εy对应的离散值Y，并再次将Y与Y1进行大小比较，直至Y<Y1，所述ε为待改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值，所述Y为预设阈值；
将改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值ε重新标定为高程异常因子，标记为θ；
S313：按照一定的合并规则将所有待改正水准路线的温度异常区间进行合并获取到该区域最终的温度异常区间Z，具体的合并规则如下；
S3131：创建第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3132：以Z1为例，获取Z1的开始值x1和结束值x2，将x2与预设阈值Xmin进行大小比较，若x2<Xmin，则将温度异常区间Z1添加入第一异常区间集合W1中；
若Xmin≤x2≤Xmax且Xmin≤x1，则将温度异常区间Z1添加入第二异常区间集合W2中；
若x1≥Xmax，则将温度异常区间Z1添加入第三异常区间集合W3中；
所述Xmin为预设的温度最小值，所述Xmax为预设的温度最大值；
S3133：按照步骤S3122得到最终的第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3134：对第一异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第一异常区间集合；
对第二异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第二异常区间集合；
对第三异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第三异常区间集合；
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种正常水准面不平行改正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：定位模块获取当前区域所有高程点的地理位置信息，所述高程点的地理位置信息包括高程点的经纬度；
步骤二：采集模块对当前区域所有高程点的大地高程和正常高进行采集获取当前区域所有高程点的高程采集数据；
步骤三：测量模块对当前区域两两已知大地高程和正常高的高程点之间连接形成的附合水准路线上的所有待测点的高差进行观测生成这两个高程点之间所有待测点的高差采集数据；
所述附合水准路线为从一个高程点出发，沿着各待测点前进测量，最后连接到另一个高程点所形成的路线；
步骤四：存储模块对当前区域所有高程点的高程采集数据和当前区域两两已知高程的高程点之间所有待测点的高差采集数据进行存储；
步骤五：所述数据分析模块对存储模块中存储的数据进行分析生成当前区域的温度修正因子和高程异常因子，具体分析步骤如下：
S31：首先选定该区域内的两个已知大地高程和正常高的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线；
S32：将待改正水准路线的起始的高程点标定为起始高程点，将待改正水准路线最终的高程点标定为最终高程点，将起始水准点标记为a，最终水准点标记为b；
S33：获取起始水准点a的正常高a1和大地高程a2，最终水准点b的正常高b1和大地高程b2；
S34：获取待改正水准路线中从起始水准点a前进到最终水准点b中所要经过的所有待测点标记为C1、C2、...、Cc，c≥1；
S35：将起始水准点a到待测点C1标定为第一待测段，获取第一待测段中的观测站数n1，所述观测站数为起始水准点a与待测点C1之间所经过的观测站总数；
获取起始水准点a到待测点C1的高差观测值并将其标定为第一待测段的高差测值D1；
S36：按照S35，获取待改正水准路线第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的观测站数n1、n2、...、nc+1和高差测值D1、D2、...、Dc+1；
S37：利用公式计算获取待改正水准路线的高差闭合差E1；
利用公式计算获取待改正水准路线高差闭合差容许值；
S38：若|E1|>|E2|，对第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1进行重新测量并按照一定的筛选步骤筛选获取待改正水准路线的温度异常区间Z1，具体筛选步骤如下：
S381：创建空的温度影响列表U1；
S382：测得第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段的高差测值D1、D2、...、Dc+1的温度T1、T2、...、Tc+1并将其添加入温度影响列表U1中得到最终的温度影响列表U1，则此时U1＝[T1、T2、...、Tc+1]；
S383：按照一定的判定规则对最终的温度影响列表U1进行判定，具体的判定步骤如下：
S3831：以温度影响列表U1中的第一个元素T1为例，利用公式V1＝|T2-T1|计算获取T1与T2差值的绝对值；利用公式V2＝|T3-T2|计算获取T2与T3差值的绝对值；
S3832：按照S3841计算获取温度影响列表U1中相邻元素差值的绝对值V1、V2、...、Vc；
S3833：利用max()方法获取温度影响列表U1中相邻元素差值绝对值V1、V2、...、Vc中的最大值Vmax；
S3834：将Vmax与V进行大小比较，若Vmax≥V，则将最大值Vmax对应的两个元素中的位于温度影响列表U1中索引偏大的一个元素删除，得到筛选后的温度影响列表U1；
按照S3831到S3833获取筛选后的温度影响列表U1中最大值Vmax，并再次将其与V进行带下比较，直至Vmax<V，所述V为预设阈值；
S3835：获取经过筛选后最终的温度影响列表U1并利用max()方法获取最终的温度影响列表U1中的最大温度Umax，利用min()方法获取最终的温度影响列表U1中的最小温度Umin，并依据最大温度Umax和最小温度Umin生成待改正水准路线的温度异常区间Z1，即温度异常区间Z1＝[Umin，Umax]；
S39：反之若|E1|≤|E2|，获取测得第一待测段高差测值D1的温度G1；
S391：利用公式计算获取第一待测水准段基于温度改正后的高差，所述α1为温度修正因子；
S392：按照S391计算获取第一待测段、第二待测段、...、第c+1待测段基于温度改正后的高差H1、H2、...、Hc+1；
S310：利用等式计算获取待改正水准路线的温度修正因子α1；
利用公式计算获取起始水准点a的高程异常值较于最终水准点b的高程异常值形成的待改正水准路线的高程异常值因子；
S311：按照S31到S310依次将该区域内的两两已知高程的高程点之间形成的附合水准路线为待改正水准路线，计算获取所有待改正水准路线的温度修正因子α1、α2、...、αr，r≥1并计算获取其均值β、高程异常值因子ε1、ε2、...、εr，获取待改正水准路线的温度异常区间Z1、Z2、...、Zr；
S312：利用公式计算获取待改正水准路线的高程异常值因子离散值Y，将Y与Y1进行大小比较，若Y≥Y1，按照|εy-ε|从大到小的顺序依次删除对应的εy，并计算剩余εy对应的离散值Y，并再次将Y与Y1进行大小比较，直至Y<Y1，所述ε为待改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值，所述Y1为预设阈值；
将改成水准路线参与离散值运算的高程异常值因子平均值ε重新标定为高程异常因子，标记为θ；
S313：按照一定的合并规则将所有待改正水准路线的温度异常区间进行合并获取合并后的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间，具体合并步骤如下：
S3121：创建第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3122：以Z1为例，获取Z1的开始值x1和结束值x2，将x2与预设阈值Xmin进行大小比较，若x2<Xmin，则将温度异常区间Z1添加入第一异常区间集合W1中；
若Xmin≤x2≤Xmax且Xmin≤x1，则将温度异常区间Z1添加入第二异常区间集合W2中；
若x1≥Xmax，则将温度异常区间Z1添加入第三异常区间集合W3中；
S3123：按照步骤S3122得到最终的第一异常区间集合W1、第二异常区间集合W2和第三异常区间集合W3；
S3124：对第一异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第一异常区间集合；
对第二异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第二异常区间集合；
对第三异常区间集合W1中的所有区间进行交集运算获取最终的第三异常区间集合；
步骤六：改正模块获取当前已知的高程点的高程后按照一定的推算步骤推算待测高程点的高程，具体推算步骤如下：
S21：将当前已知正常高程和大地高程的高程点标记为J1，获取高程点J1的大地高程j1和正常高程j2；
观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1；
S22：对当前观测时刻进行判定，具体的判定步骤如下：
S221：获取该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间；
S222：若观测时高程点J1的环境温度l 1包含在第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间中的任意一个区间内，则判定当前观测时刻不适合观测；
所述改成模块基于当前观测时刻的l2时间后再次进行观测获取高程点J1与待测高程点的高差k1并记录观测时高程点J1的环境温度l1并再次对其进行判定，直至l 1不包含在该区域的第一异常区间、第二异常区间和第三异常区间内；
S23：反之，利用公式M1＝j2+k1×β×l 1+(j1-j2)×θ计算获取修正后的待测高程点的高程M1并将其传输到显示模块；
步骤七：所述定位模块获取待测高程点的高程并将其传输到显示模块，所述显示模块向工程人员显示待测高程点的经纬度和经过修正后的正常高。
2.根据权利要求1所述的一种正常水准面不平行改正方法，其特征在于，所述两个高程点之间所有待测点的高差采集数据的具体生成步骤如下：
S11：获取两个已知正常高和大地高程的高程点并分别标定为起始高程点A1和最终高程点A2；
将起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线标记为B1；
S12：获取附合水准路线B1上的所有待测点并按照与起始高程点A1之间的直线距离，由近到远依次标记为P1、P2、...、Pp，p≥1；
S13：观测获取起始高程点A1与待测点P1的高差并记录观测时起始高程点A1的环境温度，依据观测时起始高程点A1的环境温度、起始高程点A1与待测点P1的高差生成该待测点P1的待测点观测数据；
所述起始高程点A1与待测点P1的高差为起始高程点A1与待测点P1的正常高之差；
S14：观测获取待测点P1与待测点P2的高差并记录观测时待测点P1的环境温度，依据观测时待测点P1的环境温度、待测点P1与待测点P2的高差生成该待测点P2的待测点观测数据；
依此类推，获取起始高程点A1和最终高程点A2之间连接形成的附合水准路线B1上的所有待测点P1、P2、...、Pp的待测点观测数据生成附合水准路线B1的观测数据；
S15：按照S11到S14，获取生成该区域内所有已知高程的高程点之间形成的附合水准路线的观测数据并将其传输到存储模块。
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| CN114996976A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-02 | 重庆市勘测院((重庆市地图编制中心)) | 一种自适应水准数据处理方法 |
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2022
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