静态gps控制网拟合高程和线路水准测量精度研究

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1、静态GPS控制网拟合高程和线路水准测量精度研究　　摘要由于GPS的高程测量中精度与坐标转换的问题，静态GPS控制网方法进行高程测量在测绘项目中并没有得到广泛应用。本文结合实践经验，利用多年来在工作中积累的GPS观测数据及高程测量数据，通过对GPS拟合高程与水准测量高程进行精度分析，为利用GPS高精度观测值加高程已知点来拟合求得待定点高程的理论提供了依据，从而达到用GPS技术代替低等级水准测量的目的。关键词：GPS；高程测量；精度分析；中图分类号：O353.5文献标识码：A文章编号：0前言6GPS测绘技术在我国的测绘行业中已经得到了广泛的应用，由于这一技术快速、方便的特

2、点受到越来越多工程的应用。但是利用静态GPS控制网方法进行高程测量的数据精度却没有得到广泛的认同，从而不能再充分地应用在测绘工作之中。追究这一问题的原因，主要是两个方面，第一点是由于GPS的高程测量结果是大地高程，而目前我国测绘事业中普遍使用的是正常高程，由于高程系统的不统一会造成其测量结果的不一致，从而造成其应用在测量工作的困难；第二点是即使在实现两个不同系统之间的测量结果转换之后，由于GPS测量大地高程的精度也不能他到其平面测量精度，而利用已知的高精度的观测值与高程已知点来求解待定点高程方法的局限性较大，其测量精度并没有得到广泛的认可。本文中，根据某地区的GPS控

3、制网拟合的高程测量结果与水准测量的结果进行对比分析。为利用GPS高精度观测值加高程已知点来拟合求得待定点高程的理论提供了相关测量数据支持。依据本文的结论也可以探讨是否可以为利用静态GPS控制网拟合高程测量技术代替低等级水准测量技术。1静态GPS控制网拟合高程精度影响因素分析GPS相对定位高程的精度比较高，可以达到（2-3）10-6。但是对于绝对精度，GPS测量的精度则具有相对较大的误差。根据相关实验数据可以看到，对于一万米以下的基线边长，则具有106cm之内的误差。但是在进行测量与计算的过程中，通过采用一些消除误差的方法与措施，可以将测量精度提高到1cm之内。由于GP

4、S的高程测量结果是大地高程，而目前我国测绘事业中普遍使用的是正常高程。因此在测量中需要各个GPS点的正常高，需要计算各个GPS的高程异常。其中高程拟合就是根据一定的几何方法并利用数学模型，在已知点的高程异常的情况下直接求解出位置点的高程异常，从而确定位置点的正常高程。根据相关实验表明，主要影响静态GPS控制网拟合高程测量精度的原因主要集中在三个方面，分别是GPS控制网的平面测量精度，高程控制点的数量以及分布是否合理，高程异常的精度。第一，GPS控制网的平面测量精度。由于GPS控制网的平面测量精度对静态GPS控制网拟合高程精度的影响使比较直接的，所以要有效地提高GPS控

5、制网的平面测量精度。为了实现这一个目的要求GPS控制网的图像稳定度较高，并且要求标石埋放的地点必须满足质地坚硬、稳固，需要避开障碍物与会影响信号接收的高压电线与无线设备的放射台等。第二，高程控制点的数量以及分布是否合理。根据相关的研究资料，在对静态GPS控制网进行求解时，高程控制点的数量越多，分布越合理，越能提高静态GPS控制网拟合高程精度。第三，高程异常。在GPS测量中得到的结果是属于WGS84坐标系下的大地高程，这与我国普遍使用的正常高程不一样。其中高程异常是指大地高程与正常高程的差值。其中正常高程是指观测点距离大地水准面之间的距离。根据以上所述内容，在进行大面积

6、测量或者测量地区为长条状分布式，需要考虑测区似大地水准面的等值线的走向与测区走向的关系。既在进行高程异常计算时，要考虑参考椭球面与大地水准面之间的平行误差。2静态GPS控制网拟合高程精度与水准测量精度比较6在施测过程中，严格依据《全球定位系统GPS测量规范》【GB/T18314-2009】及《工程测量规范》【GB50026-2007】中操作规程进行测绘。该项目中采用8台中海达HD8200X双频接收机(水平精度：5mm+1ppm，垂直精度：10mm+2ppm)同步按照边连式观测方式进行观测。每个点位观测时段数≥1.6，一级网观测每时段长大于45min，卫星高度角≥15。

7、，有效观测卫星数大于4，数据采样间隔15秒；各站同步观测跟踪视野内相同的卫星，起始结束时间一致，各站提前到达测点并提前3min开机。天线安置的对中误差不应大于2mm；两次量取天线高度误差不得大于2mm。同步观测需要注意，测量者需要与天线保持一定距离。严格静止碰撞重新对中，整平。不要在接收机旁使用对讲机、手机及其它具强电磁波通信工具。在测绘工程中注意保证设备工作正常，数据记录的及时正确。在每天测绘工作结束之后，应及时将测绘数据从接收机下载下来，并在计算机中妥善保存，做好备份工作。假设水准高程值为这一点的正常高程准确值。将拟合高程作为观测值，其中水准高程