GNSS 接收机测的是椭球高,即相对于地球的一个光滑数学形状(椭球)的高度。海拔则要通过大地水准面模型换算,不同的接收机和手机带的模型各不相同。在美国,测量和工程使用的高程基准是 NAVD88,通过 NOAA 的 GEOID18 模型换算。

Dipper Field 记录的是接收机或手机给出的高度。只有在 NAD83 坐标系下导出测量点位或 CAD 图纸时,才会换算成 NAVD88。

Dipper Field 记录什么

用接收机或手机 GPS 测量的每个点,记录中会保存:

  • 海拔:按接收机或手机自带的大地水准面模型算出的海拔,这个模型不一定是 GEOID18。记录上显示的就是这个高度。
  • 椭球高:测得的椭球高。
  • 天线高:接收机装在对中杆上时,你在接收器页面上填写的高度。两个高度都已减去天线高,表示的是地面的高度。

在地图上放置(而不是测量)的点没有高度。

在哪里看高度

  • 接收器页面 的 定位详情 下,海拔 是现在保存记录时会用的高度:对中杆下方地面的高度,单位为米。打开设置,点 位置数据来源 即可进入。
  • 记录上,坐标下方显示 海拔 及其可能的误差。点坐标会打开 位置,其中列出 海拔、预计高度误差、椭球高 和 天线高(有哪些列哪些)。
一个测量点的海拔、预计高度误差、椭球高和天线高。
一个测量点的海拔、预计高度误差、椭球高和天线高。
一个测量点的海拔、预计高度误差、椭球高和天线高。
一个测量点的海拔、预计高度误差、椭球高和天线高。

记录上的高度以英尺或米显示,跟随设置中的距离单位。天线高 始终以米显示,与你填写时一致。

以 NAVD88 导出高程

开始之前

  • 记录了椭球高的点。测量点的 位置 中会列出 椭球高。
  • 美国高程文件 NAVD88 · PRVD02,约 17 MB。除非你关闭了 自动下载,在美国时它会自动下载;参见坐标与高程数据下载。
  1. 打开项目,点“项目”,再点“导出标准数据”。

    “项目”标签页,标出了“导出标准数据”。
    “项目”标签页,标出了“导出标准数据”。
    “项目”标签页,标出了“导出标准数据”。
    “项目”标签页,标出了“导出标准数据”。
  2. 选择“记录类型”,在“格式”下选“测量点位(PNEZD)”。

  3. 把“坐标系”设为 NAD83 分区。

    选择图纸或技术要求中指定的那个,例如 NAD83(2011) / California zone 3 (ftUS),EPSG:6420。参见导入和导出时的坐标系。

  4. 确认“高程采用 NAVD88 (GEOID18)”已打开。

    默认是打开的。如果开关是灰色的,下方显示 要给出此高程系统中的高程,请下载美国的文件,说明高程文件还不在设备上。点 下载,等它完成,开关就会打开。

    NAVD88 开关,以及高程的换算说明。
    NAVD88 开关,以及高程的换算说明。
    NAVD88 开关,以及高程的换算说明。
    NAVD88 开关,以及高程的换算说明。
  5. 点“导出”。

文件中每一行都带有该点的 NAVD88 高程,单位与分区一致,(ftUS) 分区为美国测量英尺。无法给出 NAVD88 高程的点,高程留空,不会被误当成 NAVD88 高度。

制图时,在 CAD 成果交付(DXF) 中填好 CAD 坐标系 下的 EPSG 代码后,包含高程(Z 值) 下方会出现同样的开关。在那里,无法给出 NAVD88 高程的记录画在 Z=0 处。参见 CAD 交付包与 PNEZD。

高程是怎样算出来的

  1. Dipper Field 从该点的椭球高开始。
  2. 如果位置来自 参照基准 为 WGS 84 / ITRF 的改正服务,会先按测量日期换算到 NAD83(2011),与东坐标、北坐标的处理相同。
  3. 再通过 GEOID18 换算为 NAVD88 高程。

中间不做估算:没有椭球高的点,或位于 GEOID18 覆盖范围之外的点,不给出高程,而不是给一个近似值。

哪些坐标系提供 NAVD88

坐标系高程系统
NAD83(2011)、NAD83 或 NAD83(HARN) 上的州平面和 UTM 分区NAVD88 (GEOID18)
以阿拉斯加命名的分区NAVD88 (GEOID12B),需要 NAVD88 (Alaska) 文件,约 11 MB
以波多黎各命名的分区PRVD02 (GEOID18)
夏威夷、关岛和美属萨摩亚没有
WGS 84 坐标系,例如 WGS 84 / UTM没有

GEOID18 覆盖美国本土各州、波多黎各和美属维尔京群岛。在阿拉斯加,请选择阿拉斯加州平面分区,才能得到 NAVD88 (GEOID12B)。

所选坐标系没有对应的高程系统时,不会出现这个开关。

关闭开关时

文件和图纸使用记录上显示的 海拔:相对于接收机或手机自带大地水准面模型的高度,换算为分区的单位。其他导出格式(例如 GeoPackage、Shapefile 和 CSV)不提供 NAVD88。

须知

  • 高程的准确程度取决于天线高。每次换对中杆,都请检查接收器页面上的 天线高(米)。
  • 手机自带 GPS 的高度远不如 RTK 接收机可靠。预计高度误差 显示每个高度可能偏差多少。
  • 记录的高度不会被改动。打开或关闭开关重新导出,就能从同一批记录得到另一种高程。