gps约束下的水准网平差

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1、GPS约束下的水准网平差陈阜超1，2杨国华2韩月萍2陈聚忠2（1.武汉大学，湖北武汉430072；2.中国地震局第一监测中心，天津300180）摘要利用天津市控制地面沉降水准测量网和天津市GPS连续观测站资料，以计算得到的GPS连续观测站高程年速率为约束条件，对天津一等水准网资料重新进行了平差计算。通过与自由网平差结果对比表明，两种平差计算得到的单位权中误差相差不大，近似相等。由于增加了GPS约束条件，使平均速率误差减小，达到了动态自由网平差的3/5，误差明显减小，且分布均匀，有效地控制误差传播。说明采用GPS约束下的水准网平差明显好于动态自由网平差方法。也证明了用地表某一点上大地高变化替代

2、正常高变化的方案是有效和可行的。这一方法值得推广应用，有望成为全国一等水准网平差的最佳备选方案。关键词大地测量；水准测量；GPS速率约束；动态平差ResearchoflevelingnetadjustmentwiththeconstraintofGPSandtheverticaldeformationChenFuchao1，2,YangGuohua2,HanYueping2,ChenJuzhong2（1.WuHanUniversity,HubeiprovinceWuhancity430072,2.FirstCrustDeformationMoniteringandApplicaionCent

3、er,CEA,TianJin300180）Abstract：WithTianJingroundsubsidencecontrollevelingnetandTianJinGPScontinuousobservatorydata,wecalculateGPScontinuousobservatoryinrateofelevationvariation.Thenbyusingtherateasconstraintconditionswecalculatedthelevelingnetagain.Comparetothefreenetadjustmentresult,thesetwounitwei

4、ghtederrorsarecloselyapproximated.ByusingtheGPSconstraintconditionssothattheerroroftheaveragevariationdecreasesasthe3/5ofthefreenet.Thisnewadjustmentmethodcanreducetheerrorobuviouslyandmaketheerrordistributesevenly.Alsoitcontroltheerrorspreading.ItprovesthatadjustmentwithGPSrestrictionisbetterthant

5、hefreenetadjustment.Thisnewmethodcanbepopularized.Keywords：Geodesicsurvey；levelingsurvey；GPSrateconstraint；dynamicadjustment1引言大地测量学的主要任务之一是测定地面点的几何位置。由于水准测量中用以传递高程的起算点必然会随着所在构造体运动，不可能存在绝对的不动点。在已有的水准测量平差理论和实践方法不可能从根本上解决起算基准的绝对运动量和稳定性的标定问题。因此，水准测量的起算基准问题一直是有待解决的重点、难点课题。天津市从上世纪50年代开始逐步建立城市高程控制水准网，特别是

6、1985年天津市政府决定控制地面沉降开展地面沉降监测以来,经过多次加密改造形成了较完整的水准网（一、二、三、四等），到目前为止，一等水准网达到了1600余千米，每年进行一期水准测量,至今已有27年了。2005年天津市完成CORS网的建设，12个GPS连续站开始了正常观测，至今也积累了7年的观测资料。为本研究提供了十分重要的资料基础。[1]作者曾在测绘学会2010年年会提交的《李七庄基岩点稳定性分析》论文中提出“高程基准变化量标定问题的根本解决途径有待于GPS连续站和水准连测资料逐步丰富和深入开展GPS连续站的高程分量数据分析研究，此项研究的条件已经基本具备，可望获得理想的结果[1-3]。”本

7、文就是利用GPS观测高程分量数据，标定起算点的运动变化量，以此作为水准测量平差的约束条件和动态起算基准进行水准网平差计算。与动态自由网平差计算结果比较，显示两种平差计算得到的单位权中误差相差不大，近似相等。由于GPS约束条件增加，平均速率误差减小到自由网平差的3/5，误差明显减小，且分布均匀。说明GPS约束条件下的水准网平差能够有效地控制误差传播，明显好于动态自由网平差方法。同时也说明用GPS点的大地高变化替