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1、地形起伏对GPS工程控制网高程异常的影响张同刚1基金项目：国家自然科学基金资助项目（40271092）张同刚（1977-），男，江苏盐城人，西南交通大学博士研究生。Email:tgzhang@xinhuanet.com岑敏仪1冯义从1路伯祥1卢建康2（1.西南交通大学土木工程学院地理信息工程中心四川成都610031；2.铁道第二勘测设计院四川成都610031）摘要：高程异常由短波分量和中长波分量组成。受地形起伏影响显著，特别是在山区和高山区，变化较大，而的变化则相对比较平缓。利用DEM计算GPS控制点的，再结合移除-恢复技术，可以显著提高局
2、部地区的GPS大地高转换为正常高的精度。本文就其核心问题的计算进行了深入的研究，导出了连续型积分计算公式；分别试验了平原、丘陵、和高山地区在不同积分范围和不同参考面高程对计算结果的影响，并分析了这些因素对GPS大地高转化为正常高的影响特点，由此得出一些有益的结论。关键词：高程异常；正常高；全球定位系统；数字高程模型中图分类号:P228 文献标识码:ATheAffectionoftheRuggedTopographyontheHeightAnomalyofGPSEngineeringControlNetworkZHANGTong-gang1C
3、ENMin-yi1FENGYi-cong1LUBai-xiang1LUJian-kang2（1.CollegeofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,ChengduSichuan,610031;2.TheSecondRailwaysSurvey&DesignInstitute,ChengduSichuan,610031）Abstract:Theheightanomalycanbeseparatedintotwocomponents,,theshortwavelengthcomponent
4、and,themediumandlongwavelengthone.varieswithtopographygreatly,especiallyinthemountainandhighmountainarea,whileisrelativelysmoother.TheaccuracyoftheheighttransformationofGPSheightcanbeimprovedgreatlyinlocalmountainareabyemployingtheremove-and-recovertechniqueafterofeachGPSp
5、ointcalculatedusingDEM.Wecarefullystudythekernelquestion,whichisthecalculationoftheheightanomalycausedbytheruggedtopography,andeduceacontinuousintegralformula.Then,aseriesofexperimentsaredesignedforstudyingandanalyzingtheaffectionofscopeofDEMinvolvedintheintegralprocessand
6、theselectionofthereferenceheight.Alloftheexperimentsareperformedintheplain,hill,andmountainareasrespectively.Afteranalysisoftheresults,somehelpfulconclusionsaredrawnbythesetests.Keywords:heightanomaly；normalheight；GPS；DEM我国西部多为高山丘陵地形，对铁路建设中的高程测量提出了很高的要求，如果采用传统的水准测量方法将遇到很多困
7、难，而解决这个问题的有效途径就是通过将GPS大地高转换为正常高的方法，目前国内外很多学者在这方面进行了大量的研究，并且提出了很多方法。一是拟合法，其本质是用连续的数学曲面来拟合似大地水准面。在平原地区由于似大地水准面比较光滑，选择合适的数学模型就能够满足一般工程建设的要求[1]7，但对高山区等似大地水准面较为粗糙的地区，效果则并不理想。二是重力场模型法[2]和重力场模型结合内插的方法[3][4]，这种方法通过重力场模型求得高程异常值，并结合水准测量和一定的内插方法将GPS测得的大地高转换为正常高。该方法多运用于大范围的GPS高程转换。三是顾
8、及地形改正的拟合法[5][6]，这种方法的关键在于首先通过DEM来计算高程异常的短波分量，然后剔除该分量，使得高程异常的剧烈变化变平缓后再进行拟合，最后恢复被剔除的短波分量。试验
