提高GPS高程拟合精度的方法和措施.pdf

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1、技经济市场提高GPS高程拟合精度的方法和措施张顺德(福建省地质工程勘察院，福建福州350002)摘要：在GPS定位中高程的精度通常较差，这也是造成高程信息没有得到广泛应用的一个重要原因，所以为了能充分利用GPS定位中的高程信息，还必须设法挖掘GPS测高的精度潜力，必须对影响GPS测高精度的原因进行分析，进而提出消除，削弱上述各种误差影响的方法和措施。关键词：GPS定位；高程信息1影响GPS水准拟合精度的误差来源2提高GPS高程拟合精度的方法与建议利用GPS高程拟合的方法来求定GPS点正常高，主要是通从理论研究和实践经验

2、可知，提高GPS高程拟合精度，应过在合理布设实测网的同时联测一定数量GPS点水准高程，利注意以下几个方面：用相关的软件先解算出各点的大地高，再通过选择最佳拟合模2．1提高大地高测定的精度。型来解求我们所要的正常高。因此影响GPS高程拟合误差的主大地高测定的精度是影响GPS水准精度的主要因素之一。要有：GPS大地高精度、重合点几何水准精度、公共点的密度与因此，要提高GPS水准的精度，必须有效地提高大地高测定的分布情况、GPS高程拟合模型的选择等。下面我们将从这几个角精度，其方法主要有：度来探讨一下影响GPS水准拟合精度的

3、主要误差来源及主要①精确量取仪器高；的误差。②提高局部G~S网基线解算的起算点坐标的精度；(1)GPS测量本身的影响③改善GPS星历的精度；(2)大地水准面模型的影响④选用双频GPS接收机；(3)高程基准面方面的影响⑤观测时应选择最佳的卫星分布；用GPS高程拟合求定正常高的误差主要包括以下几种：⑥减弱多路径误差和对流层延迟误差。(1)GPS自身测定大地高误差in12．2提高联测几何水准的精度。一般情况下，可认为此项误差是GPS测定相邻点基线误差据分析，采用四等几何水准联测的，约占GPS水准总误差的两倍左右。若按接收机测

4、定基线的标定精度为±的30％。因此，尽量采用三等几何水准来联测GPS点。对有特殊应用的GPS网，用二等精密水准来联测，以利有效地提高GPS10mm+2ppmXD，当平均边长为2kin时，则该项误差为ml=(±水准的精度。联测的水准点应均匀分布于GPS所控制的整个测10mm+2ppm×2km1×2=±28．0mm。区，这一点尤为重要，待定点精度在很大程度上取决于已知点的(2)GPs外业观测时仪器高量取误差m2分布状况。当已知点均匀分布于整个测区时，待定点精度高。此误差直接影响GPS点大地高，可采用合适的仪器高量取2．3提

5、高GPS水准计算的精度。方法，取测前和测后的仪器高中数作最终结果，来有效减弱仪器①当参与计算的数据含有粗差或某些点的精度不高时，就高量取误差对大地高的影响。一般认为in2≤±2mm。应该采用抗差的方法，使得粗差数据不“污染”模型。有时还得对(3)固定点几何水准联测误差in3模型参数进行显著性检验，求得最佳模型；其取决于联测固定点的几何水准等级和测量精度，可用式②选择模型的时候应优先考虑综合性的模型；=±m来估算，L为GPS网平均边长，mL为水准路线每公③要保证适当数量的已知点数，选择合适的拟合方法当己里中误差，当用三等

6、水准联测固定点时，若取L=2km时，m3=±知点均匀分布于整个测区时，其点数越多，GPS水准高程拟合的8,Smm。精度越高。但当已知点达到一定数量时，再增加已知点数，既不(4)坐标转换误差rtl能显著地提高待定点的精度，又要增加成本开支。己知点数过GPS测出的大地高属WGS一84系统，需转换成我国1954少，常常会给高程拟合带来一定的系统偏差。已知点数多少合年北京坐标系或1980年国家大地坐标系，转换时一般只考虑两适，取决于测区的面积和形状。一般对于小测区来说，已知点数种坐标系之间的平移参数和椭球的差别，我国境内，当两

7、点间距以4—5个为宜，采用平面拟合法。对于较大测区，己知点数以为10km时，m3最大值约为±7mm。若mo=±2m，则m3约为±6—10个为宜，采用二次曲面拟合法。对于狭长或线状测区，在确3mm。可见由坐标转换产生的误差，对局部GPS网中水准精度定己知点数时，不能仅看面积，主要看其长度。对于线状测区，宜选择多项式曲线拟合法。在进行GPS水准高程拟合时，应把其影响是很小的。中的1—2个已知点先不作为已知点，而作为检查点，以检查拟合(5)拟合模型误差m效果。在检查合格后，再让检查点作为己知点参与拟合。据有关资料，采用平面、

8、曲面、多面函数拟合，只要有足够密④已知点应均匀分布于整个测区这一点尤为重要，待定点度和精度的固定点，可以认为m4≤±2．0mm。但由于似大地水准精度在很大程度上取决于已知点的分布状况。当已知点均匀分面不是一个规则的曲面，不同地区变化规律完全不同，大量试验布于整个测区时，待定点精度高。在进行GPS水准高程拟合时，已表明：同一测区，不