gps高程拟合替代几何水准测量的可行性研究

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1、GPS高程拟合替代几何水准测量的可行性研究范海生孙祥彪张为同王相军FANHai-shengSUNXiang-biaoZHANGWei-tongWANGXiang-jun（山东黄金矿业〈沂南〉有限公司山东沂南276317）（ShandongGoldMiningCo.,Ltd.,Yi'nanGold,Yi'nanShandong276317China）【摘要］本文对GPS高程测呈的原理和方法进行了初步的探讨，详细讨论了GPS高程拟合替代三、四等几何水准测虽的方法及注題，为今后控制网测虽中使用GPS测呈替代几何水准测呈得到一些有益的结论，【关键词）高程

2、拟合；水准测呈；精度：GPS测呈：大地高：正常高lAbstractlGPSelevationmeasurementprincipleandmethodofconductingapreliminarytodiscussindetailthefittingoftheGPSelevatioreplacethreeorfourstandardmeasurements,suchasgeometryandattentionproblems,controlnetworkforthefutureuseofGPSmeasuremstandardofmeasurem

3、entalternativestothegeometricmeasurementshavebeensomeusefulconclusions.IKeywords!Heightfitting;Standardofmeasurement;Accuracy;GPSmeasurement;Geodeticheight;Normalheight0概述全球定位系统(GlobalPositioningSystem-GPS)作为新-•代的卫星导航与定位系统以其全球性.全天候、高箱度.高效益的显著特点.已经在测屋领域得到了广泛的应用GPS离程问题是GPS测量中一个

4、很施要的方而，GPS测虽具有无緡通视■全天候.髙粘度.自动化程度离.操作简便、工作效率高的特点.应川GPS测虽高程是许多测疑立比较关心的问题,人们期望着能够用GPS高程测量代替传统的水准测S.如果能采用GPS高程拟合替代三•四等儿何水准测虽•将极大地捉高生产效率。1GPS大地高与正常高的关系1.1大地為大地高系统是以椭球面为基准的高程系统大地岛是由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离通常用H农示。擁球面在在地球内部的位置决定于椭球的定位参数和定向参数，例如我们常川的1954年北京坐标系的椭球和1980年西安坐标系的椭球相应的大地高系统是不同

5、的.犬地髙是一个儿何虽它不具有物理上的意义.GPS大地高是基于WGS84椭球的高程，1.2正高以大地水准面为基准的高程系统称为正高系统.由地面点沿该点的铅垂线至大地水准而的距离为正高，通常用Hg表示，大地水准面兄重力等位面中的一个冰准面］.由于水准面N何的不平行性所以逬过一点并与水准面垂直的铅垂线.实际上是一条曲线.正离是不能能密测量的但是它具有重要的物理总义是我们常用的正常髙系统的基础.1.3正常岛正常髙是以似大地水准而为基准地而点到似大地水准而的原离叫做正常高•用h表示，似大地水准而和大地水准而十分接近，地面点的正常高不随水准测眾路线的变化而

6、变化.是唯一确定的值.同时世是我们实用的高程■似大地水准面与参考椭球而Z间的距离称为高程异常，用§表示.1.4GPS大地鬲与正常髙的关系対于地面上点A(如图1)其大地高与正常高的近似关系为:h=H-§11).其中h为正常高，为某点沿铅垂线量至大地水准面的距离.H为大地高，是地面上某点沿过该点的法线方向虽至参考椭球而的距离.｛是似大地水准而与参考椭球面之间的差距称为髙程异常，一般可用天文水准或天文重力水准的方法获得&严格地讲，这个表达式是近似它还应考虑参考椭球而法线与钳垂线的差异｛垂线偏差｝的影响，此引起的高程异常一般不超过±0.1mm,完全可以忽

7、略GPS高程就是利用GPS测虽的地面点相对于WGS-84的高.解决GPS高程的方法就是通过一定的方法计算将GPS大地换至相应的水准高程出卩正常商)■2GPS高程转换2.1GPS高程转换原理GPS定位技术可同时精确确定测站点的三维坐标经度L纬与大地高H对平面坐标，通过一定的数据处理可换算到测殳的坐标系，且可达到相当离的赭度，完全可代替传统的大地测量成果.而对于GPS大地高，是否能通过处理换算为正高,且用来代替常水准成果呢？尽管得到的大地高精度较岛，但到目前为止还没有箱密的方法町以楮确求定地面匕各点的高程界常，从而使GPSiH度大幅度降低.GPS高程

8、转换的关铤是求高程异帘值§求得£之能根据⑴式将GPS大地高转换成我国H前实用的正常高，才笊际工作中加以应用.2.2GPS高程转换方法GP