水准椭球高程拟合软件的应用探讨.pdf

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1、第5期矿山测量No．52011年1O月MINESURVEYING0ct．2011doi：10．3969／j．1ssn．1001—358X．2u11．05．009水准椭球高程拟合软件的应用探讨杜玉河，杨海军(山西省第二水文地质工程地质队，山西侯马04000)摘要：水准椭球软件，引用了重力场的数据，对GPS所测得大地高差进行了水准的改化。通过两个实例得出结论，可有效的提高GPS网高程拟合的精度。是一种新型的GPS高程拟合的方法。关键词：水准椭球；GPS高程拟合；几何水准；中误差中图分类号：P228．4文献标识

2、码：B文章编号：1001—358X(2011)05—0027—03水准椭球高程拟合软件是我队独立研发的一套每个控制点都有GPS的数据和水准点的高程数据。拥有自主知识产权的测绘产品，它具有以下特性：(2)选取网中四个水准点作为高程拟合的已知(1)理论上比较全面，充分考虑到地球重力场点来拟合其他的点，为验证该程序的外延精度，特意(物理方面)对高程异常的影响，以往拟合软件只是没有使用外围高程点。折线连成的区域为已知高程单纯的几何(数学方面)的拟合。点的区域。选点的情况见图2。(2)发挥了GPS的空间尺度特点，利

3、用重力场控制四等水准路线图将椭球面与水准面紧密的结合。(3)采用了椭球拟合的技术。使用点较少，利用椭球的刚性特性，使高程的拟合可以有效的外延，也就是说，保证了外延的可靠性。(4)由于本身的理论特性，对已知高程点的分布要求不是那么均匀，只要保证点足够的精度，就可以外延。(5)由于充分考虑了GPS的空间特性，在没有进行椭球定位定向的情况下，可对已知点进行一定精度的高程检查。它的主界面如图1所示。图2水准路线略图及已知高程点分布图(3)由表1中各点拟合高程与水准联测高程比较来计算拟合的精度。校核点外符合精度计算

4、M=±[]／N一1=±0．0043(m)(1)图1软件的主界面由表1的数据，根据式(1)的分析计算可以看为验证其可靠性，本文通过实例对其进行验证。出，该软件高程拟合精度可达四等水准的精度。1济源市高程控制网验证根据拟合高程及水准测量的高程推算拟合点间高差及相应点的几何水准高差，然后将水准线路看(1)项目概况作往测线路，GPS拟合线路看作返测线路，水准几何济源市的高程网为我队在2007年进行的四等高差和GPS拟合的高差作为线路的往、返测段的不GPS网控制，其高程网采用四等水准的精度测量。符值△、线路观测的不

5、符值见表2。27第5期矿山测量2011年10月$300—，．$35959，523564．125564．2160．0910．515$300—．—．—．—．$30223，182—7．644—7．6030．0411．440$300—．—．—．—．$29637，023765．867766．0540．1870．820$300—-—-—-—-GQS821，678796．507796．5380．0310．595$300—-—-—-—-YJC410，020104．568104．538—0．0300．319$300一一一一

6、$30117，52796．74596．8740．1290．667$300—．—．—．—．$38535，78253．93653．888—0．048—0．274$300—．—．—．—．HC026，838—4．753—4．6O10．1524．425注：已知点间高差中误差(M)=0．075；每千米偶然中误差(M)=0．0l3；模型的内符合精度(M)mfo=0．089。28第5期杜玉河等：水准椭球高程拟合软件的应用探讨2011年10月注：已知点间高差中误差(M)=0．041；每千米偶然中误差(M)=0．004；模型

7、的内符合精度(M)mfo=0．009。定的模型，不存在内插和外延的区别，控制面积较准面的确定[M]．武汉：武汉大学出版社，2003．大，而传统拟合方法采用不确定的参数和多项式函[3]路伯祥，岑敏仪等．地球重力场模型在线路GPS高程转换中的应用[J]．工程勘察，2003(2)：52—53．数，不能外延，或外延距离受到限制，精度很低。[3]张勤，李家权．GPS测量原理及应用[M]．北京：科学出(3)由于引入重力场的数据，有专门的重力场模版社．2005．型来对实际地面所引起重力异常的情况进行抵消，[4]赵建虎，

8、刘经南等．顾及非格网数据考虑地形改正的在高程异常值变化较大的区域(如山区)，也有较好GPS水准高程拟合[J]．武汉测绘科技大学学报，1994，的适应性，精度有保证。所以在对四等精度要求以24(4)．下的高程测量可直接使用。作者简介：杜玉河(1974一)男，山西侯马人，工程师，主要从参考文献事工程测量工作。[1]魏子卿．GPS重力住水准[J]．大地测量与地球动力学，2007，27(4)：l一7．(收稿日期：2011—05—24)