GPS高程相关知识

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1、欢迎下面介绍GPS高程相关知识9.5－GPS高程1.GPS相对定位高程方:平面的相对精度一般可达(2～3)×１0-6绝对精度：实验表明，对于10km以下的基线边长，可达几个厘米，如果采用适当的措施,其精度将优于1cm。第9章GPS测量数据处理2.高程系统简介正高：-地面点沿通过该点的铅垂线到达大地水准面的距离。正常高：-地面点沿通过该点的铅垂线到似大地水准面的距离。大地高：-地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离。3.高程系统之间的转换关系1）大地水准面→参考椭球面的距离，大地水准面差距hg。2）似大地水准面→参考椭球面的距离，称为高程异常ζ。?3

2、）大地高与正高之间的关系可以表示为：?H=HG+hg4）大地高与正常高之间的关系可以表示为：H=Hr+ζ注意：大地高也称为椭球高，大地高一般用符号H表示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。9.5－GPS高程9.5GPS高程HGhgHDH=HG+hgPQ地形表面参考椭球大地水准面h9.5GPS高程4.实际应用中的地面点高程是正常高，以似大地水准面GPS高程是大地高，以WGS-84椭球面为基准如果知道了各GPS点的高程异常ζ，则可由各GPS点的大地高求得各点的正常高。5.我国似大地水准面主要是采用天文重力方法

3、测定的，其精度为1m左右，因此很难直接由GPS大地高求得正常高。目前在小区域范围内，常采用GPS水准的方法较为精确地计算GPS点的正常高。6.利用GPS和水准测量成果确定大地水准面的方法称为GPS水准。9.5GPS高程目前计算GPS正常高Hr的主要方法一、GPS水准高程(GPS水准)二、GPS水准重力高程三、GPS三角高程绘等直线法解析内插法曲面拟合法移动曲面法地形改正法多项式拟合法三次样条曲线Akima法9.5GPS高程9.5.1GPS水准高程(GPS水准)9.5.2GPS重力高程9.5.3GPS三角高程9.5.4应用实例9.5.5提高GPS水准精度

4、的措施GPS水准高程9.5.1.1等值线图法通过水准联测求出若干已知点的正常高结合大地高求得已知的高程异常展绘在图纸上内插出未知点的高程异常求出未知点的正常高9.5.1.2解析内插法9.5.1.2.1曲线内插9.5.1.2.2曲面内插GPS水准高程9.5.1.2.1曲线内插根据已知点的坐标和高程异常拟合出测线方向的似大地水准面内插出未知点的高程异常求出未知点的正常高适用于GPS点布设成测线形式GPS水准高程9.5.1.2.1曲线内插（续）多项式曲线拟合法三次样条曲线拟合法Akima法-在两个已知点间内插时，除用此两点外，还需用另外两点，以使曲线光滑GP

5、S水准高程9.5.1.3曲面内插根据已知点的坐标和高程异常拟合出测区的似大地水准面内插出未知点的高程异常求出未知点的正常高适用于GPS点布设成曲面GPS水准高程9.5.1.3曲面内插（续）多项式曲面拟合法多面函数法曲面样条拟合法GPS水准高程9.5.1.4移动曲面法移动曲面法-原理与多项式拟合法类似GPS水准高程9.5.1.5地形改正法地形改正法=0+r长波部分可按前面方法求得短波部分（地形改正）可按公式计算得出9.5.1.6多项式曲面拟合精度评定一、内符和精度二、外符合精度三、GPS水准精度评定四、外围点的精度评定思路：-用重力资料求出，结合

6、H84，求出Hr该点引力位T=V-U9.5.2GPS重力高程地面点的挠动位正常引力位r=T/r地面点的正常重力值由U、V可求出T，结合r，求出GPS重力高程在我国，GPS重力高程精度低于GPS水准高程。采用重力场模型和GPS水准结合的方法先按重力场模型计算部分点的高程异常´在GPS网中联测这些点的几何水准，求出这些点的高程异常，求出联测点的两种高程异常的差值：=-´根据，按曲面拟合法求出其它点的；求出其它点的正常高：Hr=H84-=H84-(´+)=H84-´-GPS重力高程与GPS水准结合9.5.3GPS三角高程

7、思路：-加测GPS点间的高度角（或天顶距），利用求出的边长，按三角测量公式计算各点间高差，从而求出各点的正常高Hr9.5.4多项式曲面拟合法应用实例GPS水准试验网（共29个点）不同联测方案9.5.4多项式曲面拟合法应用实例（续）方案3为最佳实测6个水准点即可6个水准点，在测区一侧精度最低（方案7），布设在中间有所改善，周围和中间相结合布设的效果较好9.5.5提高GPS水准精度的措施（1）提高大地高（差）测定的精度提高局部GPS网基线解算的起算点坐标的精度选用双频GPS接收机观测时应选择最佳的卫星分布减弱多路径误差和对流层延迟误差大于10km的GPS网

8、点应实测气象参数9.5.5提高GPS水准精度的措施（续）（2）提高联测几何水准的精度尽量采用三