GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨.pdfVIP

2010 年12 月第6 期 GPS 拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨 总第158 期 GPS 拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨 解祥成，丰光寅，杨 军 （长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局，湖北 荆州 434000） 摘 要： 由于GPS 高程系统与水准测量高程系统的不一致， 因此， GPS 高程测量成果需要进行高程系统的转 换才能在工程中应用。 论述了GPS 高程转换的过程及常用方法， 特别对数学模型拟合法进行了讨论。 最后通 过对某地区GPS 拟合高程与水准高程的精度对比分析， 提出了利用 GPS 观测值加已知高程点拟合求待定点高 程的方法， 论述等级网GPS 拟合高程可以达到普通几何水准测量的精度。 关键词：GPS ； 高程异常； 高程转换； 高程拟合； 精度分析 为了满足工程建设和地形测量的需要， 测区 要进行平面和高程控制测量。 近几年来， GPS 卫 星定位技术已在许多领域得到了广泛的应用， 目 前使用 GPS 进行测量， 容易得到WGS-84 系统下 的三维坐标， 将观测数据通过处理可以很容易得 到观测点的三维坐标， 平面精度一般都能达到要 求， 但是得到的高程成果不一定满足工程建设需 ξ 要， 特别在山区误差更大。 GPS 得到的是大地高 程 （椭球高）， 实际应用中所采用的高程为海拔高 程 正常高 ， 两者之间存在高程异常值的差异。 ( ) 笔者结合工作实际， 从高程异常拟合函数、 转换 常数解算及实践应用等几个方面， 来论述 测 图 大地高与正常高 GPS 1 量中的拟合高程值代替等外水准的可行性。 c ） 高程拟合方法， 这是一种比较实用、 精度 1 GPS 拟合高程的方法及精度 较高的方法。 具体做法是在一个测区内有若干个既 测量得到的大地高程 与实际应用中所 GPS H 进行了 GPS 测量又联测了水准高程的 GPS 点， 那 采用的海拔高程 之间存在高程异常值的差异， h 么可以利用大地高和水准高之间的关系， 精确获得 即 ， 为该点的高程异常值 又称大地水准 h=H-ξ ξ ( 这些水准重合点的高程异常值， 利用这些离散点上 面差距 ， 如图 所示。 高程异常与地形变化和地 ) 1 的异常值， 可以拟合出测区所在局部区域的似大地 区地层的密度等有很大关系， 要想获得精确的正 水准面， 进而可以内插出未知点上的高程异常。 假 常高就要获取准确的高程异常值。 目前， 高程异 设 ， 为测区内任一点的平面坐标， 则其高程 常值的获取方法大致有以下几种： (x y) a ） 从国家高程异常值图上查取或者从全球高 异常一般表示为ξ =f （x ， y ）， 根据测区的实际情 程异常模型中得到， 如国际上广泛采用的 OS-