利用高精度GPS测量建立坝址区测绘基准的探讨
浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用
浅谈GPS技术在水利测量工程中的应用
GPS（全球定位系统）技术是一种全球性的卫星导航和定位系统，现在已被广泛应用于水利测量工程中。
GPS技术可以实现测量、数据传输、定位和导航等功能，使得水利测量工程得到了快速、准确、高效的测量和数据处理方法。
在水利测量领域，GPS技术主要用于以下几个方面。
1. 水库、混凝土坝、地下水位测量
GPS技术可以快速、高精度地测量水库、混凝土坝、地下水位的高程和坐标位置。
通过GPS技术测量水位高程，可以判断水库的蓄水量、洪峰流量等水文信息。
同时，通过GPS技术测量混凝土坝的变形情况，可以了解坝体的变形和结构稳定情况。
GPS技术还可以应用于地下水位测量，快速、准确地定位地下水位。
2. 河流测量
3. 遗址勘探
GPS技术可以用于文化遗址、水利工程遗址等的勘探。
通过GPS技术测量遗址的坐标位置和高程信息，可以提供更加准确、高效的遗址勘探方法。
同时，通过GPS技术收集的数据也可以为后续的遗址保护和修复提供更加科学、精确的数据支持。
4. 水资源管理
GPS技术可以用于水资源管理。
通过GPS技术测量河流、湖泊等水体的位置和高程，可以了解水体的容积、水面面积、蓄水量等信息。
同时，GPS技术也可以完善水资源管理系统，提高水资源管理的科学化和精确度。
综上所述，GPS技术在水利测量工程中的应用非常广泛，可以提供快速、准确、高效的测量和数据处理方法，为水利测量工程的实施和后续的管理提供了可靠的支持。
随着科技的不断发展，GPS技术在水利测量领域的应用将不断得到完善和扩展。
高精度GPS在测绘中的作用与使用技巧
高精度GPS在测绘中的作用与使用技巧导语：随着科技的发展，全球定位系统（GPS）已经成为各行各业中不可或缺的工具。
在测绘领域里，高精度GPS的应用已经成为提高工作效率和精确性的重要手段。
本文将重点探讨高精度GPS在测绘中的作用以及有效使用的技巧。
一、高精度GPS的意义高精度GPS提供了测绘师精确测量地球表面上任意点的能力，相比传统测量手段，其准确性和速度提高了一个量级。
在测绘工作中，高精度GPS系统能够提供准确的位置信息，进而帮助绘制精确的地图，测量土地面积，绘制三维模型等。
通过结合地图和GPS数据，测绘人员能够更好地了解地形地貌，进行规划和设计。
二、高精度GPS在测绘中的具体应用1. 地图制作与更新高精度GPS成为地图制作的重要工具。
传统地图通常基于人工测量，时间和精力成本高。
而使用高精度GPS，测绘人员只需在地球表面上随机测量几个点，便能够绘制出高精度的地图。
此外，高精度GPS系统还能提供坡度、高程等数据，为地图增加了更多实用信息，例如道路坡度、山地高程等。
2. 土地测量与拓展高精度GPS在土地测量与拓展中发挥重要作用。
传统土地测量往往需要长时间的人工测量，且结果难以保证准确性。
而使用高精度GPS，测绘人员能够准确测量土地的边界和角度，提供详尽的数据分析，帮助决策者做出更准确的判断。
3. 测绘与工程项目在工程项目中，高精度GPS能够提供精确的位置数据和高程信息。
这对于道路、桥梁、房屋和其他基础设施的建设非常重要。
测绘人员可以使用高精度GPS确定建筑物的位置、形状和高度，使工程项目的设计和施工更加精确可行。
三、使用高精度GPS的技巧1. 选择适合的设备和软件使用正确的设备和软件是使用高精度GPS的首要步骤。
市场上有许多不同型号和功能的高精度GPS设备可供选择，根据自己的需求选择合适的设备是至关重要的。
同时，选择适用的测绘软件也能提高工作效率和精度。
2. 提前做好准备工作在开始测绘之前，需要提前做好准备工作。
水利工程地质测绘中的GPS技术分析
水利工程地质测绘中的GPS技术分析【摘要】对水利工程而言，主要是合理的管理控制水资源，而在水工建筑物当中，水利工程勘测工作主要包括基础的地质测量以及地形测量，在水利工程建设当中，水利工程的勘测工作是非常重要的。
当前，我国的水利工程在逐渐发展，在水利工程地质测绘工作当中，GPS技术得到了广泛的应用。
本文主要分析了水利工程地质测绘当中所运用的GPS技术，通过结合相关经验，对GPS技术在工程中的具体应用进行探究，从而可以推动水利工程地质测绘的发展与进步。
【关键词】GPS技术；水利工程；测绘；运用1.GPS技术工作原理GPS全称为全球定位系统，主要是定位功能可以实现高精度、全天候以及全球化的性能。
当前，通过充分的结合GPS技术与通信技术，使得这项技术的应用范围逐渐扩大。
在水利工程的测绘工作当中，GPS技术主要是通过应用载波相位差分原理，该技术为PTK（RTK）技术。
通过结合每颗GPS卫星的具体位置以及连续发送的星上原子钟，进而形成相应的导航信息，并且可以获取从卫星接收机所产生的到达时间差。
通过采取载波相位差分原理技术这种测绘方式，主要是在基站当中安装接收机，通过采取同步的卫星信号，将观测站的坐标以及具体数值直接传送至移动站当中，同时，需要合理的处理GPS控制装置当中的相关数据，通过对该装置进行确切的计算，从而可以全面的了解待测点的坐标以及纬度等数据，并将其进行对比处理。
在载波相位差分原理技术的测图当中，通常需要一个工作人员将放样点的具体坐标进行输入，通过采取合理的测绘软件，并且可以设计出相应的地形图，最终完成测绘工作。
通过采取这种定位方式，相对比较简便，同时，可以保证质地测量的精准度与效率不断的提高。
在施工过程当中，无论测量环境复杂或困难，都可以通过采取GPS技术来完成测量工作。
2.GPS测绘技术的优势在水利工程的建设工作当中，GPS测绘技术的优势相对较多。
比如，如果采取GPS技术，通常需要采用载波相位差分技术，可以达到相对较高的定位精确度，而对于普通的探测谣言，通常只可以精确到五厘米的范围，而对于GPS技术而言，可以定位至一厘米的范围。
加强高精度GPS来测量建立坝址区测绘的研究
加强高精度GPS来测量建立坝址区测绘的研究摘要：高精度gps测量技术建立坝址区测绘基准的基本方法，对于超长隧洞及大型水利工程测绘基准问题，主要包括：gps测量与地面观测混合测量控制网的实用平差模型，平面控制基准的联合数据处理、基准面拟合的gps跨河正常高差未知参数估计，河流两岸的正常高程基准的传递等等。
关键词：gps；高程；似大地水准面；测绘基准；精度1 施工测量控制网基准的构建1.1 三维坐标系中的平差模型［1］gps基线向量观测值是属于wgs－84坐标系的，为取得对工程测量有实际应用价值的gps控制测量成果，一般都是将其转换到我国采用的1980西安坐标系或1954年北京坐标系等参心空间直角坐标系中或大地坐标系中，然后在地面网所属的参心坐标系中建立gps 基线向量观测值与地面网常规观测值联合平差的数学模型，最后通过联合平差得到有工程意义的控制测量成果。
1.2 二维坐标系中的实用平差模型［2］把gps基线向量直接转化为与地面观测值对应的直角坐标系统中的距离观测值，并顾及尺度变换因子，这样就可以方便把gps 基线向量和地面观测值进行混合平差。
通过实例分析，该模型平差结果与其他严密混合平差模型计算结果一致，且点位精度评价更接近实际。
关于权的分配，要考虑到gps 基线距离与测距仪的不同，合理分配权。
可根据厂家提供的gps接收机基线解算的标称“边长中误差和方位角中误差”来确定平面坐标差的方差－协方差阵，从而确定二维gps基线向量的权，地面观测值则按常规方法定权。
1.3 汉江某水利枢纽施工控制网联合平差分析1.3.1 观测简介坝址区域地势平坦，但是树林较多，通视条件不太理想。
为满足工程需要，平面施工控制网采用gps测量并加测高精度地面边的新型构网模式，gps测量按三等gps网精度要求进行设计，地面边按二等精度要求施测。
平面施工控制网由20点组成，其中右岸10点（xl01点为坝轴线点），左岸10点（xl02点为坝轴线点）。
测绘技术中的高精度GPS测量与定位
测绘技术中的高精度GPS测量与定位高精度GPS（全球定位系统）测量与定位在现代测绘技术中扮演了重要角色。
随着科技的不断进步，GPS技术已经在测绘领域得到了广泛的应用。
本文将讨论高精度GPS测量与定位的原理、应用以及发展前景。
首先，我们来了解一下高精度GPS测量与定位的原理。
GPS系统由一组位于地球轨道上的卫星和地面控制站组成。
卫星发射出来的信号被接收机接收后，经过运算，就可以确定接收机的位置。
传统的GPS测量精度在几米到十几米之间，但是通过采用一系列增强技术，如差分GPS、实时动态定位等，就可以实现更高精度的测量与定位。
这些技术的核心思想是使用多个接收机同时观测卫星信号，并通过对观测数据的处理和计算，消除误差，从而提高精度。
高精度GPS测量与定位在许多领域中具有广泛的应用。
例如，在土地测量中，高精度GPS可以帮助确定土地边界和地形特征，为土地规划和开发提供基础数据。
在建筑工程中，高精度GPS可以用来测量建筑物的位置和高程，确保建筑物的准确对齐和垂直度。
在环境监测中，高精度GPS可以用于测量气候变化和地壳运动等自然现象，为科学研究提供数据支持。
此外，高精度GPS还可以应用于交通规划、资源勘探、导航系统等领域。
随着技术的不断进步，高精度GPS测量与定位在性能和应用范围上都有了显著的提升。
首先，高精度GPS设备的精度已经达到了亚米级甚至厘米级，使得更加精确的测量和定位成为可能。
其次，在实时动态定位方面，通过使用无线通信技术和高速计算机，可以实现对接收机位置的即时监测和纠正，提高了系统的实时性和稳定性。
再次，由于计算机的发展和云计算的兴起，大量复杂的观测数据可以进行更加高效的处理和分析，从而得到更准确的结果。
此外，高精度GPS与其他传感器（如激光测距仪、惯性导航系统等）的结合，可以实现多传感器融合，进一步提高系统的精度和可靠性。
在未来，高精度GPS测量与定位技术有着广阔的发展前景。
首先，随着卫星导航系统的不断更新和完善，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo等，将提供更多的卫星和更精确的信号源，进一步提高了测量精度和定位可靠性。
GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用
GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用GPS高程测量是通过利用全球定位系统（GPS）获取地面点的高程信息。
在水利测绘工程中，GPS高程测量具有很大的应用价值。
本文将介绍GPS高程测量的原理、方法和在水利测绘工程中的应用。
一、GPS高程测量原理GPS高程测量是通过测量卫星与接收机之间的距离来计算地面点的高程。
GPS系统的卫星发射信号会在大气层中发生延迟，接收机收到的信号时间与卫星发射的时间之差可以用来计算卫星与接收机之间的距离。
通过收集多颗卫星的数据，就可以计算得到地面点的三维坐标和高程信息。
1.单点定位方法单点定位方法是基本的GPS高程测量方法。
通过收集一组卫星数据，利用接收机自身内置的算法，可计算得到地面点的高程。
这种方法的优点是简单、快速，适用于测量点数量较少、测量精度要求不高的场合。
2.差分GPS方法差分GPS方法是通过与一个已知坐标的控制点进行时差差分，提高测量精度的方法。
在实际测量中，可以设置一个已知高程的控制点，通过与控制点进行差分运算，可以消除大气延迟、钟差等误差，提高测量精度。
3.RTK（实时动态定位）方法RTK方法是一种实时动态定位方法，可以提供高精度的GPS高程测量结果。
该方法需要至少一个移动接收机和一个基准站接收机配合使用，移动接收机在测量过程中可以实时获取基准站的高程信息，并进行实时差分计算，从而得到高精度的测量结果。
1.水位测量水位测量是水利测绘工程中重要的工作之一。
传统的水位测量方法通常需要人工在水面上放置水位计，并进行手动测量。
而使用GPS高程测量技术可以实现自动化的水位测量，只需要在固定点安装GPS接收机，就可以实时获取水位高程信息。
GPS高程测量在水利测绘工程中具有广泛的应用前景。
它可以提高测量效率，降低测量成本，同时还可以提供高精度的测量结果。
随着GPS技术的不断发展和普及，相信GPS高程测量在水利测绘工程中的应用将会越来越广泛。
GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用
GPS高程测量及在水利测绘工程中的应用GPS高程测量技术是一种基于全球定位系统（GPS）的测量方法，可以精确地测量出待测点的海拔高度，为水利测绘工程提供了重要的技术支持。
在传统的高程测量中，需要依靠地面进行测量，工作量大、时间长、精度低。
而GPS高程测量技术可以实现无人作业或少人作业，工作效率高且精度高，因此在水利测绘中广泛应用。
GPS高程测量主要有以下两种方法：1. 单点测量法单点GPS高程测量法是通过一个接收机，在某一时刻以特定卫星进行测量，通过计算接收机所接收的卫星信号的时间差，得出待测点的经纬度和高度。
在实际测量过程中，需要选择多个卫星进行测量，以提高测量精度。
2.差分GPS测量法差分GPS测量法需要两个或更多个GPS接收机组成几何图形，在测量时同时接收同一卫星的信号，对比接收到的信号时间差，可以消除大气影响对测量结果的影响，从而提高测量精度。
该方法需要一个固定的参考站与移动站进行配合使用，通常可以实现毫米级别的测量精度。
1.水库水位监测GPS高程测量可以用于水库水位的实时监测。
通过采集水库岸线上的高程点，再结合差分GPS测量技术，可以实现实时监测水库水位的高程，提供水库管理人员有效的决策依据。
2.水文站高程测量水文站是指进行水文观测和水文资料处理的场所，通常需要高精度的高程数据。
在传统的水文站高程测量中，需要人工耗时、耗力，而GPS高程测量可以通过无人作业或少人作业快速、精准地获取高程数据，为水文站的维护和管理提供有效的技术支持。
3. 河道横断面测量河道横断面测量是水利测绘中的核心内容之一，需要精确的高程数据支持。
传统的测量方法需要耗费大量的时间和人力，并且精度不高，而GPS高程测量技术可以快速且精确地获取河道横断面的高程数据，提高测量精度和效率。
总之，GPS高程测量技术是水利测绘中不可或缺的测量手段之一，具有工作效率高、测量精度高等优势，可以为水利测绘提供更加精确可靠的高程数据支持，为水利工程建设和管理提供更好的服务。
利用高精度GPS测量建立坝址区测绘基准的探讨
建立 坝址 区测绘 基 准是 工 程 勘 测设 计 、 工 和 运 施
（ ）Ｇ Ｓ基 线 向量 误 差 方 程 式 。 由 Ｇ Ｓ载 波 相 １ Ｐ Ｐ
位 测量得 到 的基线 向量 观测值 是属 于世 界大地 坐标 系
行管理 阶 段 的重 要 工 作 之 一 。如 何 利 用 高 精 度 Ｇ Ｓ Ｐ
课 题 之 一
作者简介 ： 刘祖 强 ， 总工程 师、 男， 教授 级高级 工程师 ， 主要从 事工程测 量与安 全监 测等 方面的 工作。Ｅ—ｍ ｉ Ｌｑ ３ １ １３ ａ ： ｚ．６ ＠ ６ ． ｌ
ｃ ｎ ｏｒ
第 ２期
刘 祖 强 ， ： 用 高精 度 Ｇ Ｓ测 量 建 立 坝 址 区测 绘 基 准 的探 讨 等 利 Ｐ
测量 技术 建 立 坝 址 区 测 绘 基 准是 我 们 所 要 研 究 的 问 题 ， 主要 内容包 括平 面控 制 网的 Ｇ Ｓ三维 基 线 向量 其 Ｐ 与地 面 网混合平 差 问题 ； 程 控 制 网测 量 时河 流 两 岸 高 高程 基准 的统一 问 题 ， 高精 度 的高 程传 递 问题 。此 即
量处 理 的方 式不 同而异 。为取 得 好 的平 差结 果 ， 重要
外， 为方便 高精 度 Ｇ Ｓ测 量 全 面 服 务 于 工 程 建 设 ， Ｐ 提
出了建立 坝址 区似大 地水 准面模 型基 准 问题 。
１ 施工测量控制网基准的构 建
１ １ 三 维 坐 标 系 中的 平 差 模 型 … ．
基本 方法， 主要 包括 ： Ｐ Ｇ Ｓ测 量 与 地 面观 测 混 合 测 量 控 制 网 的 实 用 平 差 模 型 ， 面控 制 基 准 的联 合 数 据 处 理 、 平
基 于 面拟 合 的 Ｇ Ｓ 河 正 常 高 差 未知 参数 估 计 ， 流 两 岸 的 正 常 高程 基 准 的传 递 等 。通 过 坝 址 区施 工 控 制 Ｐ跨 河 网 点 的 Ｇ Ｓ大 地 高 和 水 准 正 常 高之 差 ， 立 了坝 址 区似 大 地 水 准 面 基 准模 型 ， 而使 Ｇ Ｓ测 高 来 代 替 高精 度 Ｐ 建 从 Ｐ
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ｍｍ；加地面测边平差后点位中误差为１．３—３．０
ｍｍ。加地面测边和不加地面测边观测值联合平差后 的坐标差ＺＩＸ为一０．９—４．０ ｍｍ；△Ｙ为一３．３～１．１ ｍｍ；△ｚ为一１．８～２．２ ｍｍ。施加地面空间斜距平差 后，坐标和点位精度差别不大，这同测区处于江汉平原 等原因有关。 对三峡库区巴东黄腊石滑坡监测网挑选独立基线 后也进行了三维联合平差。黄腊石滑坡监测网由 ＴＮ０１一ＴＮｌｌ等１１个点组成，其中ＴＮ０１和ＴＮ０２两点 为基准点，网点间最大边长为１
２．２
３坝址区似大地水准面基准模型的建立
３．１似大地水准面的曲面拟合模型
应用文献［６—７］的方法就可进行似大地水准面 的拟合。当ＧＰＳ点和水准点有足够多的重合时，可用 剩余标准差（ｓ）和复相关系数（Ｒ）来评价拟合模型的 精度。模型参数拟合后，可求得坝址区任意点的高程异 常Ⅳ，并求出各待定点的正常高Ⅳ，。在工程应用时， 一般选择平面模型、二次曲面模型和三次曲面模型。 还可根据坝址区地形地质条件，选用其他不同的拟合 模型，如常数模型、直线模型、切比雪夫模型、多面函数 模型等来拟合，从中选择最优的拟合模型来逼近坝址 区似大地水准面模型。
１．３．４
坝址区域地势平坦，但是树林较多，通视条件不太 理想。为满足工程需要，平面施工控制网采用ＧＰＳ测 量并加测高精度地面边的新型构网模式，ＧＰＳ测量按
ＧＰＳ
ＧＰＳ二维联合平差
将汉江兴隆水利枢纽施工控制网的基线换算成投 影面边长，与经过气象改正、加乘常数和投影面改正的 地面测距边平距导入地面网平差软件，按传统的不等 权测边网平差，平差后点位差在０．９３～２．２７ ｍｍ（按 ｐｏｗｅｒａｄｊ计算的点位中误差在０．６—１．３ ｍｍ之间），与 文献［１］方法计算的坐标差值△髫和ｚａｙ最大差分别为
摘要：针对超长隧洞及大型水利工程测绘基准问题，提出了利用高精度ＧＰＳ测量技术建立坝址区测绘基准的
基本方法，主要包括：ＧＰＳ测量与地面观测混合测量控制网的实用平差模型，平面控制基准的联合数据处理、 基于面拟合的ＧＰＳ跨河正常高差未知参数估计，河流两岸的正常高程基准的传递等。通过坝址区施工控制
网点的ＧＰＳ大地高和水准正常高之差，建立了坝址区似大地水准面基准模型，从而使ＧＰＳ测高来代替高精度 的几何水准或三角高程测量成为可能，也真正实现了ＧＰＳ三维测量的目的。
２９４ ６６５
兴隆水利枢纽施工控制网联合平差分析 观测简介
汉江兴隆水利枢纽施工控制网建设包括平面施工 控制网（图１）和高程施工控制网的标志建造、观测、数 据处理。
ｍ，最短边长为
ｍ，
ｍ，平均边长９４０ ｍ，最高点５６４ ｍ，最低点１５６
最大高差４０８ ｎｌ。平差方案同前，不加地面测边用 ＧＰＳ３Ｄ软件平差后点位中误差为１．９—７．６ ｍｍ；加地 面测边平差后点位中误差为１．４～３．７ ｍｍ。加地面测 边和不加地面测边观测值联合平差后的坐标差ＺｉＸ为
收稿日期：２０１ｌ—１０—２０
基金项目：长江勘测规划设计研究院科研与技术创新项目“高精度ＧＰＳ技术在超长隧洞及大型水利工程中的应用研究”研究 课题之一 作者简介：刘祖强，男，总工程师、教授级高级工程师，主要从事工程测量与安全监测等方面的工作。Ｅ—ｍａｉｌ：Ｌｚｑ．３６１＠１６３．
ｅｏｍ
万方数据
第２期
ＧＰＳ基线向量观测值是属于ＷＧＳ一８４坐标系的， 为取得对工程测量有实际应用价值的ＧＰＳ控制测量 成果，一般都是将其转换到我国采用的１９８０年国家坐 标系（ＧＤＺ８０）或１９５４年北京坐标系（ＢＪＺ５４）等参心 空间直角坐标系中或大地坐标系中，然后在地面网所 属的这些参心坐标系中建立ＧＰＳ基线向量观测值与 地面网常规观测值联合平差的数学模型，最后通过联 合平差得到有工程意义的控制测量成果。
（１）ＧＰＳ基线向量误差方程式。由ＧＰＳ载波相 位测量得到的基线向量观测值是属于世界大地坐标系 ＷＧＳ一８４的，为在三维参心空间直角坐标系中与地面 网观测数据进行联合处理，必须根据坐标变换理论将 ＧＰＳ基线向量值转换到地面网所属的参心坐标系中， 并在此坐标系中组成它们的误差方程式。 （２）地面边长观测值误差方程式。在工程测量控 制网中，地面常规观测值通常有斜距、方向角、垂直角 等。由参心直角坐标差可以直接计算得到地面边长观 测值，继而可组成地面边长的误差方程式。
０．９４
Ｃ级网精度要求进行设计，地面边按二等精度要
求施测。平面施工控制网由２０点组成，其中右岸１０ 点（ＸＬ０１点为坝轴线点），左岸ｌＯ点（ＸＬ０２点为坝轴 线点）。网点的点位编号从ＸＬ０１～ＸＬ２０顺序编号。 网点ＧＰＳ观测用８台Ｔｒｉｍｂｌｅ ５７００型ＧＰＳ接收机进
ｍｍ和０．６６ ｍｍ，说明两者计算结果基本一致。
测。 １．３．２
二维坐标系中的实用平差模型嵋１
把ＧＰＳ基线向量直接转化为与地面观测值对应
ＧＰＳ基线处理
的直角坐标系统中的距离观测值，并顾及尺度变换因 子，这样就可以方便把ＧＰＳ基线向量和地面观测值进 行混合平差。通过实例分析，该模型平差结果与其他 严密混合平差模型计算结果一致，且点位精度评价更 接近实际。此外，在ＧＰＳ测量方案确定和点位对空条 件满足一定要求的情况下，用该模型还可实现工程 ＧＰＳ测量控制网的优化设计。 关于权的分配，要考虑到ＧＰＳ基线距离与测距仪 的不同，合理分配权。可根据厂家提供的ＧＰＳ接收机 基线解算的标称“边长中误差和方位角中误差”来确 定平面坐标差的方差一协方差阵，从而确定二维ＧＰＳ 基线向量的权，地面观测值则按常规方法定权。
计算高差／ｍ
—３．３３２８７
高差／ｍ中误差／ｍｍ高差／ｍ
—３．３３１１３ ２．５７ —３．３３３０９
２跨河高程传递两岸高程基准的一致性
２．１
１．６
从表ｌ知，网点ＸＬｌ５一ＸＬ２０之间高差绝对值比
ＧＰＳ跨河高程传递
利用ＧＰＳ测量可以获得精确大地高差的原理，测
按规范方法计算的偏小，同样存在模型不同所产生的 系统误差，从高差中误差为２．５７ ｍｍ看，内部符合精 度较高，与二等水准高差之差仅为１．９６ ｍｍ，说明外部 符合精度也较高。
万方数据
７２
人
民
长
江
ＧＰＳ边与地面边差值在一１．７２—１．１９ ｍｍ之间，且平 差后ＧＰＳ边与地面边的残差无分群现象，说明ＧＰＳ边 精度较高并与地面边的权选择合理。
上述方法计算出跨河点之间的正常高差见表１。
表１ 跨河线
ＸＬｌ５一ＸＬ２０
跨河高差计算结果比较
规范方法 本文方法计算 几何水准
距离／
ｋｍ
１．３ １．３．１
采用随机软件ＴＧＯ进行基线解算，除ＸＬｌ０点因 为顶空观测条件不太理想而影响了与之联系的几条基 线外，其余基线各项指标均达到优良。
１．３．３
ＧＰＳ三维联合平差
采用开发的ＧＰＳ３Ｄ软件进行三维联合平差，将测 距边斜距经过气象改正、测站和镜站高改化后的标志 中心斜距直接导入程序中与ＧＰＳ基线联合平差，不加 地面测边用ＧＰＳ３Ｄ软件平差后点位中误差为１．１—
关键词：ＧＰＳ；联合平差；高程传递；似大地水准面；测绘基准
中图法分类号：Ｐ２２８．４ 文献标志码：Ａ
建立坝址区测绘基准是工程勘测设计、施工和运 行管理阶段的重要工作之一。如何利用高精度ＧＰＳ 测量技术建立坝址区测绘基准是我们所要研究的问 题，其主要内容包括平面控制网的ＧＰＳ三维基线向量 与地面网混合平差问题；高程控制网测量时河流两岸 高程基准的统一问题，即高精度的高程传递问题。此 外，为方便高精度ＧＰＳ测量全面服务于工程建设，提 出了建立坝址区似大地水准面模型基准问题。
１．２
行。以轴线点ＸＬ０１和ＸＬ０２作为固定站，其余点作为 流动站依次安设，共观测３期，每期２个时段，每时段 观测９０ ｍｉｎ，地面边长观测按《水电水利工程施工测 量规范》（ＤＩＭＴ５１７３—２００３）规范要求执行，采用往、返 测边长的方式进行。共观测地面边长１３条。 网点标顶高程全部按国家二等水准测量精度联
表２
兴隆水利枢纽施工高程控制网测量
汉江兴隆水利枢纽平面控制网（图１）的２０点网
点均纳入高程控制网，除进行ＧＰＳ观测外，各观测墩 顶正常高程均按国家二等水准测量精度要求施测。 施工高程控制网跨河高程传递采用传统的光学测 微法跨河水准测量方法和ＧＰＳ跨河测量同时进行。 ＧＰＳ观测基线向量采用ＴＧ０１．６３进行处理，为提高基 线处理质量，利用了武汉、北京和昆明的ＧＰＳ连续运 行参考站的ＷＧＳ８４坐标和观测值与一施工控制网点 联合平差，得到该点的ＷＧＳ８４坐标，然后固定该点进 行施工控制网基线处理，可以获得２０个网点的ＧＰＳ 大地高，再利用网点的正常高差（水准测量获得），按
３．２似大地水准面模型拟合及分析
以兴隆水利枢纽坝址区为例，在经ＧＰＳ观测基线 向量处理后，可以获得２０个网点ＧＰＳ大地高，再利用 网点的正常高（水准测量获得），计算出高程异常，然 后，选定平面模型、二次曲面模型和三次曲面模型进行 拟合，为检验拟合效果，将网中５点ＸＬ０５、ＸＬｌ２、 ＸＬｌ３、ＸＬｌ６和ＸＬ２０不参与拟合，１５个网点分别按常 数模型、平面模型、二次曲面模型和三次曲面模型进行 拟合，网点ＸＬ０５、ＸＬｌ２、ＸＬｌ３、ＸＬｌ６和ＸＬ２０正常高程 与模型计算正常高程之差见表２。从表２可以看出， 平面模型最优、其次是三次曲面模型和二次曲面模型， 而常数模型误差最大。
１施工测量控制网基准的构建
１．１
三维坐标系中的平差模型Ｈ
Ｊ
（３）观测量权的合理确定。在ＧＰＳ网与地面边 长观测值联合平差中，含有ＧＰＳ基线向量和斜距，对 ＧＰＳ基线向量的方差一协方差阵，因载波相位基线向 量处理的方式不同而异。为取得好的平差结果，重要 的是通过多种预平差（不同种类观测）合理地取出各 类观测的实际中误差，此时还应通过网的优化设计使 各类观测的权得到最佳的匹配。也可以采用改变ＧＰＳ 基线方差阵的方法来与地面观测值得到的权匹配。 （４）在三维参心空间直角坐标系中进行联合平差
刘祖强，等：利用高精度ＧＰＳ测量建立坝址区测绘基准的探讨