小区域GPS—RTK高程拟合及精度分析.pdf

《小区域GPS—RTK高程拟合及精度分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6期矿山测量NO．62012年12月MINESURVEYINGDeC．2012doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2012．06．016圊小区域GPS—RTK高程拟合及精度分析木索俊锋。，鱼书宾(1．西北民族大学土木工程学院，甘肃兰州730124；2．兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000；3．陕西国土测绘工程院，陕西西安710054)摘要：文中介绍了全球定位系统实时动态测量(GPSRTK)高程拟合的理论方法和数学模型，结合工程实例和实验数据对GPSRTK高程拟合的结果和精度进行了分析，提出了一些改进GPS高程拟合精度的

2、作业方法和建议。关键词：GPS—RTK；高程拟合；精度中图分类号：P228．4文献标识码：B文章编号：1001—358X(2012)06—0048—03RTK(RealTimeKinematic)技术是以载波相位测量与数据传输技术相结合并以载波相位测量为依据的实时差分GPS测量技术，是GPS测量技术发展里程中的一个标志，是一种更高效的定位技术¨。RTK具有点间无需通视、误差不累积、实时性、作业灵活方便、费用低廉、效率高等特点，可以快速获取较高精度的平面坐标信息，因而它在各种控制测量、图1商程系统之间的关系地形测量、工程放样等领域得到广泛应用，但是其

3、高GPS可以测定地面点的WGS一84中的大地高。程精度还难以和三、四等水准测量相媲美，因此，在正高系统是以大地水准面为基准面的高程系一些精度要求较高的测量中，常被水准高程和三角统。正高是指由地面点沿通过该点的铅垂线到大地高程取代。这其中主要有两个原因：①要把GPS实水准面的距离，一般用符号表示。时测得的大地高转化为用户需要的正常高需要进行正常高系统是以似大地水准面为基准面的高程高程拟合，这需要精度较高的大地水准面模型；②相系统。正常高是指由地面点沿通过该点的铅垂线到对于平面坐标而言，RTK技术在高程测量中抵抗粗似大地水准面的距离，一般用符号日表示。

4、通过水差的能力较弱。鉴于此，探讨区域高程拟合方准测量可以测定地面点的北京54或西安80中的正法获取点位高程信息的精度，对于RTK的进一步应常高。用具有指导和现实意义。大地水准面到椭球面的距离，称为大地水准面1GPS高程拟合的原理和方法差距，记为h(或Ⅳ)。似大地水准面到椭球面的距离，称为高程异常，记为。高程系统之间的关系为：1．1常用高程系统及其转换关系H=H+h(1)测量中常用的高程系统有：大地高系统、正高系H=H+(2)统和正常高系统。(如图1所示)。1．2GPS高程拟合的方法大地高系统是以地球椭球面为基准面的高程系高程拟合法就是利用在范围不大

5、的区域中，高统。大地高是指由地面点沿通过该点的椭球面法线程异常具有一定相关性这原理，采用数学方法求到椭球面的距离，也称为椭球高，一般用符号表解正高、正常商或高程异常。示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义。同高程拟合计算的方法有：加权均值法、多项式曲一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。利用线拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数曲面拟合基金项目：西北民族大学中央高校基本科研业务赞毒资金项目法、线性移动拟合法、神经网络法等。其中GPS高程(ZYZ2012086)多利用多项式曲面拟合法。48第6期索俊锋等：小区域GPS—RTK高程拟合及精度分析20

6、12年12月多项式曲面拟合法数据模型为：之间函数3结果与分析(1)单点的高程异常与坐标(，Y)关系如下：3．1高程拟合结果=，Y)+(3)全部外业测量结束后，共获得34个点的RTK高其中，Y)为中趋势值，似大地水准面；8程和水准高程(见表1)。为便于比较，将等级水准为模型误差。测量得到的高程视为理论值，h为RTK拟合高程(2)当有多个点时，写成矩阵形式如下：与理论值之间的差值，即真误差。表1高程拟合比较表(单位／m)=XB+(4)，Y)=口0+tZ1+a2Y+tl,3+04y+asY+⋯(5)对于每个已知点，在最小二乘准则条件下，解出各口i，求出测

7、区范围内任何插值点的高程异常值，进而计算出GPS点的正常高。2研究区概况及数据来源西北民族大学榆中校区位于兰州市榆中县(北纬35．9。，东经104．15。)，占地1386亩，地势平坦。在校内沿道路均匀布设了34个控制点(见图2)。平面控制测量采用徕卡TC1202型全站仪测量，导线网全长相对闭合差为1／20885，精度符合城市一级导线要求。高程控制测量采用全站仪三角高程测量和四等水准测量分别施测，精度均符合四等水准测量要求，取高程数据均值作为最终结果。图2榆中校区导线网圈为进一步检核校园控制网精度和新校区施工对控制点的影响，在校园内利用中海达V9型双

8、频GPSRTK接收机(平面精度：±(10mm+1X10—6D)，高程：±(20mm+1×10—6D))进行控制点复测。基准