EGM96模型在GPS高程拟合试验中的应用探讨.pdf

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1、2010年第4期能源技术与管理doi：lO．3969／j．issn．1672—9943．2010．04．010EGM96模型在GPS高程拟合试验中的应用探讨包民先l

2、，高玉良，陆建雄。(1．南京工程高等职业学校，江苏南京2l1135；2．南京市大地测绘院，江苏南京211135；3．南京江地勘测有限公司，江苏南京210018)[摘要]GPS高程拟合是GPS高程测量最常用的方法，在生产应用中选择合适的大地水准面模型如EGM96模型，可以提高高程转换精度。阐述了在TGO软件中加载EGM96模型进行高程拟合方法的步骤，提出了相应的精度估算方法，对小范围区域进行试验，结合测区的GPS和水准测量的数据分析

3、，证实了所阐述的高程拟合方法的有效性，并给出了一些建议。[关键词]EGM96模型；TGO软件；GPS高程拟合[中图分类号]P288．4[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2010)04-0025-03总误差接近3cm。文献[4】认为，以高程拟合求解1概述正常高的误差一般不超过3cm。如果采用EGM96众所周知，GPS所测高程是相对于WGS一84能以较高的精度将GPS测定的大地高转换为正椭球的大地高，而我国实际生产中使用的高程常高，那么，测区内既不需要联测GPS水准点，也通常是相对于似大地水准面的正常高h。这就是不需要测量正常高差，只需1～2个已知水准点就说，如果用GPS定位的方式测

4、量各点的高程，得能够解决测区所有GPS点的高程转换问题。到的大地高与我国现行使用的正常高h不在通过对小范围区域进行试验，分别用二等水同一基准面上，显然，这种大地高在实际生产中是准测量和GPS静态定位测量得出控制网中各点没有物理意义的。因此，必须将其转换为正常高，的正常高h和大地高Hi；选择必要数量的点的正才能在测绘成果中得以应用。二者之间的关系为：常高作为已知值，通过在GPS后处理软件Trimble日=《。如何实现这种转换，即计算出高程异常Geomaticsofice1．61(以下简称TGO)中加载是GPS水准应用的一个热点，因此要将GPS测量EGM96大地水准面模型，固定必要数量的点的正的高

5、程精确转换为水准高程就必须精确获取该差常高，平差计算得出其余点的正常高。利用高程拟异值[”。合的方法得出其余点的拟合正常高；将相应点EGM96模型是美国推出的一种适用于全球的hl’与实际测得的正常高h相比较，估算高程拟范围的综合利用现有全球大量重力数据所计算出合的精度并进行分析。来的高精度大地水准面模型。采用该模型，可以解算全球任何一点的大地水准面差距，其精度在美2在TGO软件中加载EGM96模型进行国本土50km的范围内达厘米级[2]。国外一些GPS高程拟合的方法后处理软件如GPSurvey2．35，TrimbleGeomatics2．1选择大地水准面模型Office1．6，Pinnacle

6、1．0等均包含这一模型。由于该在TGO主界面左侧的“项目”下拉菜单中点模型没有利用我国的地面重力资料，所以用于我击“项目属性”命令按钮，在弹出的对话框中选择国计算大地水准面差距的精度要比国内模型低。“坐标系统”选项卡，在坐标系统设置框中点击“改但是，在地面相距较近的两点，EGM96的模型误变”按钮，将预定义的大地水准面模型设置为差具有一定的相关性，对EGM96计算的相邻两点的大地水准面差距进行求差，可有效地减弱模型EGM96模型。2．2加载大地水准面模型的相关陛误差，从而可以提高相邻两点的大地水二维网约束平差结束后，要固定点的正常高。准面差距之差的精度。文献[3】认为，在平坦、丘陵但此时平差报

7、告中“高程”一栏还显示为“不适地区利用EGM96将GPS大地高转换为正常高的26包民先，等EGM96模型在GPS高程拟合试验中的应用探讨2010年第4期用”，需加载大地水准面模型。在主界面上方“平观测值。二者的理论值(真值)是相同的，即差”下拉菜单中选择“观测值”命令，在弹出的对话～～hi-h=0(1)框中选择“水准面”选项卡，点击“装载”按钮。由于这些观测值不可避免地产生误差，使得2．3高程拟合Nh一一h=di(2)约束(固定)项目基准中的已知控制点(先约．束一部分分布合理的控制点进行平差，通过对未显然差数的理论值(真值)d=0，是已知值，约束的控制点的平差坐标高程与这些点的已知坐故差数d是

8、双观测值差值的真误差。标高程进行检核比较，可以发现某些控制点是否由观测结果可知，每两二等水准点间的高差含有粗差，最后约束全部合格的控制点进行平因其路线长度S不同而精度不等，不妨设拟合点差)。在主界面左侧的“平差”下拉菜单中点击“点”水准正常高h对应的权为(当然上述每个双观命令按钮，在显示出的对话框中固定参考水准点测值的权自然也为)，并且各拟合点彼此独立。的正常高。由权倒数传播律可得差数d的权为：2