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2021年2月25日

梁守肫 天圓地方

調校數據有效 衞星測量新貌

地政總署測繪處新公開發布的衞星調校數據(Correctional data),不單止調校平面位置,更重要是同時提供調校高程的數據。

高程的數據對於許多測量都非常重要,例如天橋的連接、隧道的貫通及水管的敷設等,都需要精準的高程數據及高程點作施工,這項數據甚或較平面的座標精度更為重要。

高程數據的測定亦較平面位置複雜,是因為所謂地面上的高程數據,實與地心吸力有關。莫以為兩點距離地心相同,可以稱為「等距點」者便必是平過,實則它們所受的地心吸力未必相同。亦即是說,若使以水管連繫這兩等距點,可能因地心吸力不同,水仍是會從一點流向另一點的,惟有兩點處於同一水平面,它們才會出現平伏狀態。一個平靜的海面,或是構想為一組貫穿陸地而平過的運河,就可以代表一層包裹着地球的水平面,即是這水平面上所有點都承受着同等地心吸力,如此的一層水面可稱為「等重面」。

「等距面」的形狀是可以用數學公式來描述,最簡單的平面圖像乃是圓形,在立體世界裏就是球形;但地球只是近似球形,因為自轉的關係,地球的赤道略呈凸脹的形狀,較之南北地軸的長度約多三百分之一;正因這些少許變形,我們要較準確描述地球的形狀時,便要採用另一個幾何物體作代表,是即一個橢圓球體(Ellipsoid)。

即使是橢圓球體,也還未等於「等重面」,後者實是一個不規則的三維物體,不可以用數學公式來描寫它的整體。為了測量及工程建設之用,世界各地便會自行測定其重力數據,再採用一組數學公式,設定一個最合用的橢圓球體,另加調校數據,成為當地的高程測量基準。

本港的高程測量基準是香港主水平基準(Hong Kong Principal Datum,HKPD),港內一切地圖所載、設計建築所示及工程的規範等,都是以這基準為根據,所以用人造衞星測量、調校高程數據至本港的橢圓球體外,還要附加這本地更正數。現今測繪處發布的資料,就是把所有上述調校數據一併包括在內,用者以人造衞星測量所得,加上測繪處的調校數據,出現的高程結果就是以本港基準為根據的數字,方便可用了。

測繪處的調校數據是免費提供,使用者若有適當儀器及設備,直接收取前文所說測繪處的14個測量固點,可自行操作調校。若要借用測繪處的服務,可以用互聯網進入實時動態(Real Time Kinematic,RTK)的掛載點(Mountpoint)號碼(VRS32G)便可。有意採用者請先向測繪處申請註冊為用戶。

這項服務固然受測量界歡迎,卻絕不局限於測量,據聞至今為止已有不少工程建築、物流交通及運輸等行業人士成為註冊用戶,為數也有幾百,現今只是開始階段,發展下去,用者當會更多、用途更廣。傳統拉尺度角的測量固漸被淘汰,即使是較新的光波測距及平水測量也會被取代,衞星測量自會成為常態,再進一步發展應是如何把衞星定位(包括高程)伸延至室內以至封閉的地方,測量面貌會進一步更新。

無論如何,現今測繪處的調校數據措施,包括4項衞星組合者,實為改進測量的里程碑,值得一書。

衞星測量.之四完

梁守肫_香港測量師學會前會長

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