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1、桂林理工大学博文管理学院设计论文摘要传统的几何水准测量方法,是测绘领域中测定正常高的主要方法。这种方法虽然精度高,但实施起来费时费力,作业效率较低。GPS定位技术自问世以来,就以其精度高,速度快,操作简单等优势对传统的水准测量造成了极大冲击，但是现实测绘和工程建设上需要的具有物理意义的正常高（或正高）高差，因此，如何用GPS高求定正常高，是当前测绘工作者较为热心的课题之一。关键词：GPS水准；大地高：正常高XXIII桂林理工大学博文管理学院设计论文Abstract:Traditionalgeometriclevelingmethod,amajor
2、meanstomeasurethenormalheightinsurveying,produceshighprecisionbutcantaketoomuchtimeandeffortswithlowefficiency.GPStechnologyhashithardthetraditionallevelingwaysviaitshighprecision,fastspeedandsimpleoperationsinceitcametotheworld.However,reallevelingandprojectconstructionrequi
3、reanormalaltitudedifferencewithphysicalsignificance,so,howtoidentifythenormalheightwiththeGPSheightisoneofthepreoccupationsforsurveyingworkers.Keywords:GPSleveling;geoidheight;normalheightXXIII桂林理工大学博文管理学院设计论文目录摘要I1引言V2高程系统V2.1大地高系统V2.2正高系统VI2.3正常高系统VI2.4高程系统之间的转换关系VII3GPS高程测
4、量的基本原理VII3.1物理大地测量方法VII3.2几何方法VII4GPS大地高转化为正常高的方法讨论VIII4.1平面拟合VIII4.2多项式曲线拟合VIII4.3二次多项式曲面拟合法VIII3.4多面函数曲面拟合VIII4.5加权平均值法IX3.6非参数回归法和高程异常变化梯度法X4.7移动曲面法X4.8固定边界3次样条插值法XI4.9非格网GPS散点数据考虑地形改正法XI4.10BP神经网络算法XII5算法实例XIII5.1参与计算的数据XIII5.2平面拟合法XIV5.3二次曲面法拟合XV5.4加权平均值法XVI5.5多面函数曲面拟合XV
5、I6结论XVI参考文献XVII附录1.平面拟合程序：XIX附录2加权平均值法拟合程序：XXI附录3二次多项式曲面拟合程序XXII附录4多面函数曲面拟合程序XXIII致谢XXIVXXIII桂林理工大学博文管理学院设计论文1引言我国目前采用的高程系统为正常高系统:即以似大地水准面为参考面的高程系统,确定高程通常采用的是几何水准。GPS的广泛应用为确定高程提供了新的途径。但是,用GPS测定的三维坐标,大地经度、大地纬度和大地高都是以WGS84参考椭球面为基准的,GPS测定的大地高是一个几何量,与地球的形状和重力场的分布没有关系。而我们实际在绝大多数情况
6、下使用的为正常高,它是一个物理量。因此,实际使用时,需要将GPS大地高转换为正常高。我们知道,GPS测得是三维坐标,实际上主要利用的是其平面位置信息,高程信息没有充分利用。其原因主要在于现有的各地区的高程异常值精度较低,而且GPS大地高本身的精度也低于平面位置的精度。但若把GPS大地高与现有的水准资料相结合,可对局部地区的似大地水准面进行精化,从而得到较精确的高程异常,获得我们需要的高程。在实际应用的作业的时候，因为区域之间似大地水准面精化并没有普遍被使用，所以我们在考虑范围不大的区域的时候高程异常具有一定几何相关性，几何的高程拟合方法也没有被我
7、们在系统中广泛的被应用。而GPS高程拟合是通过利用这个原理，采用数学的方法，求解GPS观测点的正常高度，在GPS高程拟合模型当中GPS点布成一定区域面的时候我们可以采取数学曲面拟合的方式或方法来求得待定点的正常高。根据观测区中所得知的点平面坐标x与y的高程异常值，采用数值拟合方法，在拟合处测量区域似大地水准面在内插出待求点的高程异常值，从而得求出待求点正常高。。因此,GPS测量正常高的研究不仅具有一定的理论意义,而且具有非常重要的现实意义,有着广阔的应用前景。2高程系统2.1大地高系统大地高是地面上某点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离,以椭球
8、面为基准的高程系统为大地高系统。通常用H表示。因为椭球面在地球内部的位置，决定于椭球体的定位参数△X0=(△X0△Y0△Z0)T（2-1
