GPS高程拟合精度探讨
提高GPS高程拟合精度的方法和措施
提高ＧＰＳ高程拟合精度的方法和措施摘要:在GPS定位中高程的精度通常较差,这也是造成高程信息没有得到广泛应用的一个重要原因,所以为了能充分利用GPS定位中的高程信息,还必须设法挖掘GPS测高的精度潜力,必须对影响GPS测高精度的原因进行分析,进而提出消除,削弱上述各种误差影响的方法和措施。
关键词:GPS定位;高程信息1影响GPS水准拟合精度的误差来源利用GPS高程拟合的方法来求定GPS点正常高,主要是通过在合理布设实测网的同时联测一定数量GPS点水准高程,利用相关的软件先解算出各点的大地高,再通过选择最佳拟合模型来解求我们所要的正常高。
因此影响GPS高程拟合误差的主要有:GPS大地高精度、重合点几何水准精度、公共点的密度与分布情况、GPS高程拟合模型的选择等。
下面我们将从这几个角度来探讨一下影响GPS水准拟合精度的主要误差来源及主要的误差。
(1)GPS测量本身的影响(2)大地水准面模型的影响(3)高程基准面方面的影响用GPS高程拟合求定正常高的误差主要包括以下几种:(1)GPS自身测定大地高误差m1一般情况下,可认为此项误差是GPS测定相邻点基线误差的两倍左右。
若按接收机测定基线的标定精度为±10mm+2ppm×D,当平均边长为2km时,则该项误差为m1=(±10mm+2ppm×2km)×2=±28.0mm。
(2)GPS外业观测时仪器高量取误差m2此误差直接影响GPS点大地高,可采用合适的仪器高量取方法,取测前和测后的仪器高中数作最终结果,来有效减弱仪器高量取误差对大地高的影响。
一般认为m2≤±2mm。
(3)固定点几何水准联测误差m3其取决于联测固定点的几何水准等级和测量精度,可用式来估算,L为GPS网平均边长,mL为水准路线每公里中误差,当用三等水准联测固定点时,若取L=2km 时,m3=±8.5mm。
(4)坐标转换误差m4GPS 测出的大地高属WGS-84 系统,需转换成我国1954年北京坐标系或1980年国家大地坐标系,转换时一般只考虑两种坐标系之间的平移参数和椭球的差别,我国境内,当两点间距为10km时,m3最大值约为±7mm。
提高GPS拟合高程精度的方法探讨
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈｎｉ ｑ ｕ ｅ ｏｆ ＧＰＳ ｐｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｉ ｒ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ａ ｂｌ ｅ ｒ ｏｌ ｅ ｉ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｓ ｕｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｍａ ｐｐ ｉ ｎｇ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇｓ ，ｂｕ ｔ ｔ ｈｅ ｇ ｅ ｏ ｄｅ ｔ ｉ ｃ ｈｅ ｉ ｇｈ ｔ ，ｏ ｂｔ ａ ｉ ｎｅ ｄ ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｂｙ ＧＰＳ ｍｕｓ ｔ ｂ ｅ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ — ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｎｏ ｒ ｍａ ｌ ｈｅ ｉ ｇ ｈｔ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｂｅ ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｅ ｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ．Ｎｏｗ ｗｅ ａ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｕｓ ｅ ｔ ｈｅ ｈｅ ｉ ｇｈ ｔ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｗａ ｙ ｉ ｎ ｏｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｔ ｈ ｅ ｇｅ ｏｄ ｅ ｔ ｉ ｃ ｈｅ ｉ ｇｈ ｔ ｔ ｏ ｎｏ ｒ ｍａ ｌ ｈｅ ｉ ｇ ｈｔ ，ａ ｎ ｄ ｈｏ ｗ ｔ ｏ ｉ ｍ— ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｃ ｙ ｏｆ ＧＰＳ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｈｅ ｉ ｇｈ ｔ ｉ ｓ ａ ｈｏ ｔ ｔ ｏ ｐｉ ｃ ｆ ｏｒ ｍａ ｎ ｙ ｓ ｕ ｒ ｖｅ ｙｉ ｎ ｇ ａ ｎｄ ｍａ ｐｐ ｉ ｎｇ ｗｏ ｒ ｋｅ ｒ ｓ ．Ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ，ｔ ｈｅ ａ ｕｔ ｈｏｒ ｄ ｉ ｄ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｙ ｓ ｏ ｆ ＧＰＳ ｈｅ ｉ ｇｈｔ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｉ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｆ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｐｒ ｏ ｖｅ ｔ ｈａ ｔ ｃ ｈｏｏ ｓ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ａ ｓ ｏｎ ａ ｂｌ ｙ ｐｏ ｉ ｎｔ ｈａ ｓ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕｅ ｎｃ ｅ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏｆ ＧＰＳ ｈｅ ｉ ｇｈ ｔ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ， ａ ｎｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｇｅ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｃ ｌ ｕｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈａ ｔ ｓ ｕｂ ｒ ｅ ｇｉ ｏｎ ａ ｌ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｇ ｏｏ ｄ ｗａ ｙ ｏ ｆ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ＧＰＳ；ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈｔ ；ｓ ｕｂ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏｎ ａ ｌ ｆ ｉ ｔ ｔ ｉ ｎｇ
工程测量中GPS控制测量平面与高程精度探讨
工程测量中GPS控制测量平面与高程精度探讨摘要：目前在工程测量工作中，GPS属于测绘工作内容的一种，并且是常见的全新技术，在现阶段的各类工程测量中都有着极其广泛的应用。
但是由于本身各项工程的差异性较大，并且本身地形的复杂性导致测量工作也会存在很多困难。
另外目前所使用的GPS技术难以满足平面和高程的精度测量需求，因此必须要结合其相关测量标准找到目前该技术应用中存在的问题，进而提出有效措施来保障测绘行业的快速发展。
本文聚焦工程测量中GPS控制测量技术应用现状，对其误差来源及精度提升方法进行展开论述。
关键词：工程测量；GPS；平面精度；高程精度引言：GPS实时定位功能强大，研发之初仅服务于军事领域，当前伴随科技体系的成熟、使用成本的降低，在商业、科研等领域均得到了广泛应用。
工程测量专业引入GPS控制测量技术后，数据采集、地形检测难度明显降低，施工便捷度得到优化，但与此同时，卫星运动轨迹、网点布设情况等因素也明显影响着测量的精准性与科学性，有必要从实践角度入手，对其精度控制方法进行探索和改进。
1 GPS控制测量技术应用现状GPS控制测量技术应用极为广泛，可以在卫星平台、遥感技术等的帮助下，便捷、快速、低成本地开展定位、计算工作，从而为项目设计、施工、验收等环节提供依据。
正式外业测绘环节，需要先根据测区情况进行平面控制点、水准点等的资料收集，同时明确卫星定位连续运行基准站位置，科学进行布网设计，做好标石、观测墩建造等工作；其次依照操作手册所述，对GPS接收机进行预热、静置处理，严格调整天线定向、仪高并开展测量，测量完毕后要及时处理相关数据，发现错漏情况还应开展补测重测工作。
2工程测量中GPS控制测量误差来源分析2.2大地高的测量精度实际上在GPS控制测量技术使用的过程中，想要进行误差的控制，就需要尝试采用合适的方式来进行GPS正常高数据的计算，并尝试使得有关数据变得更为精确。
为了得到更为精确的数据，有关技术研究人员需要通过测量得到一个较为精准的GPS大地高，GPS大地高是令技术人员进行正常高数据获得的重要关键条件，但在日常进行工程测量的过程中，影响到GPS大地高最终精准数据获取的因素有很多，除了设备以及数据处理等人为方面的因素，可能会影响到GPS大地高的最终测量效果之外，卫星以及信号传播等因素，也很可能会影响到GPS大地高的最终测量精度。
浅谈GPS高程拟合
浅谈GPS高程拟合作者：史俊莉牛鹏涛田九玲来源：《房地产导刊》2013年第12期摘要：GPS高程拟合是GPS研究领域的一个热点及难点。
提高GPS的定位精度和GPS高程转换精度，可以实现得到具有较高精度的GPS水准高程。
实践证明根据实际情况选择正确的转换方法所获得的GPS水准高程的精度可以满足工程、变形监测等各个方面的应用，这将拓宽GPS的应用领域，真正实现GPS的三维优越性。
使GPS有更好的应用前景。
本文系统的研究了GPS高程拟合原理，介绍了各种拟合模型，并用实验证明了GPS高程转换的可行性。
关键词：GPS高程；GPS高程拟合一、全球卫星定位系统及高程转换简介目前GPS定位技术在测绘领域得到了广泛的应用，主要表现在建立各级国家平面控制网、布设城市控制网和工程测量控制网等方面，GPS定位技术的主要应用于GPS平面坐标的测量，而GPS高程没有得到很好的应用，主要原因是因为日常所采用的高程系统是正常高系统，而GPS高程则是大地高。
由于参考面的不同，两者存在差异，因此GPS高程不能直接应用。
相对于传统测量高程的方法水准测量，GPS高程有着自身优点和缺点，优点是实时，快速，需要较少的人力，缺点是不能直接被应用。
随着社会的高速发展，测量技术的日益更新，软件的更新，GPS高程受到了越来越多的关注，因此如何实现由GPS所得大地高转换为正常高就成为人们研究的重点问题，国内外在GPS高程转换方法上做了深入的研究与探索。
二、国内外研究现状国内外在GPS高程转换方法上进行了大量的研究，提高GPS高程的转换精度，使之能够得到应用。
GPS高程转换实质就是求出大地高和正常高的高程异常。
当前可归纳国内外进行GPS高程转换的方法主要有以下几种：（1）重力测量法[2]地球重力场直接反映了地球内部的密度分布。
由于高程异常是地球重力场的参数，即可建立地球重力场模型，地球重力场模型是由一组重力位系数表示。
利用重力场模型可以根据点位信息计算出点位的高程异常值。
关于GPS高程测量问题的探讨
关于GPS高程测量问题的探讨随着科技的进步，GPS测量技术被广泛的应用，而GPS测高受多方面因素，文章对影响GPS高程测量的因素进行分析，并提出一下对策。
标签：GPS；高程测量；影响因素；1 GPS高程测量及其应用现状GPS 高程测量是利用全球定位系统（GPS）测量技术直接测定地面点的大地高，或间接确定地面点的正常高的方法。
在用GPS 测量技术间接确定地面点的正常高时，当直接测得测区内所有GPS点的大地高后，再在测区内选择数量和位置均能满足高程拟合需要的若干GPS点，用水准测量方法测取其正常高，并计算所有GPS 点的大地高与正常高之差（高程异常），以此为基础，利用平面或曲面拟合的方法进行高程拟合，即可获得测区内其他GPS点的正常高。
传统水准测量的缺陷，除了作业效率低外，还由于地面折射引起系统误差积累，而且重复水准测量所得的高程变化并不完全是地壳垂直运动，含有因地壳质量迁移而引起的大地水准面变化。
相反GPS相对定位具有速度快、精度高、全天候、全自动化的特点，使GPS 水准将得到愈来愈多的应用。
但是，GPS测高方面存在着大地水准面和高程基准面的制约因素，原因是尽管GPS能给出高精度的大地高，却由于没有一个具有相应精度和高分辨率的似大地水准面模型，致使在GPS 大地高至GPS 海拔高的转换中精度严重损失。
所以GPS高程却运用得不够。
常规水准测量可以达到很高的精度，但劳动强度及费用也相对较高。
人们期望着能够用GPS 高程测量代替传统的水准测量，这样不但可以大大降低劳动强度，也可以降低成本费用，提高工作效率。
2 GPS水准的特点相对于常规测量来说，GPS水准测量主要有以下特点：1）仪器操作简便。
目前GPS接收机自动化程度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。
2）全天候作业。
GPS卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。
GPS 四参数+高程拟合模型控制范围及其精度分析
较高， 在实际测量 中往往带 来不便 ， 以四参数 ＋高程拟合模 型代替七参 数模 型在 一定 区域 内观 测 ， 通 过对控 制 区域 及 测量精度 进 行初步探讨 ， 得 出了一些有益的结论。 关键 词 ： 七参数模 型 ， 四参数模型 ， 高 程拟合 ， Ｃ Ｏ Ｏ Ｒ Ｄ软件 ， Ｇ Ｐ Ｓ控 制网
点号 北向
图 １ 某工业 区控制网点分布图
表 ２ 测 量 点 坐 标 及 其 误 差
东向 ｌ ，
４ ９ ５ １ ８ ４． ６ ７ ７
高程 Ｚ
５ ． ５ ７ ６
ｘ， ｍ
０ ． ０ｌ １
△ ， ／ ． ｍ
Ｏ ． ０ ｌ Ｏ
ｚ ， ｍ
０ ． ０ ２ ０
采用５ ４北京坐标或者地方坐 标 ， 因此就需 要解决 ＷＧ Ｓ ８ ４坐标与 北京 ５ ４坐标或 者地方 坐标相互 转换 的问题 … ， 基 于四参数 ＋高
程拟合法相对经典七参数法 而言 ， 条件 较低 ， 比较容 易实现 ， 通过 分析该模型测 量结 果精 度 及控 制 区域 范 围 ， 并提 出一 些 参考
２ 四参 数 ＋高 程拟合 转换 模型
１ ） 四参 数转换 的基本 思路 。ａ ． 利 用高 斯投影 正算 公 式及 空 间直角坐标与大地 坐标 的转换 公 式 ， 将公 共 点 的 ＷＧ Ｓ ８ ４坐标 和
制点 （ 见表 １ ） 。
表１ 某 工 业 区控 制点 成 果表
点号 北向 Ｘ 东向 ｌ ， 高程 ｚ 点号 北向 东向 Ｙ基 本 上 控 制 了该 高 新 工业 区 的大 部 分 区 域 。其 中包 括
Ｇ Ｔ ０ １ ， Ｇ Ｔ ０ ２ ， Ｇ Ｔ ０ ３ ， Ｇ Ｔ ０ ４ ， Ｇ Ｔ ０ ５ ， Ｇ Ｔ ０ ６ ， Ｇ Ｔ ０ ７ ， Ｇ Ｔ ０ ８， Ｇ Ｔ ０ ９ ， Ｇ Ｔ １ ０控
谈影响GPS高程拟合高程精度的因素
谈影响GPS高程拟合高程精度的因素摘要：GPS 定位技术以其精度高，全天候.成本低，效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。
目前在局部地区应用GPS 测定的大地高精度进过高程拟合，已可以代替水准测量，将高程拟合成果直接应用到实际测量工作中，为各项工程节约大量时间和人力物力。
但在一些实际工作中GPS拟合高程代替水准高程又经常出现一些问题。
本文将对GPS解算原理经行简单介绍，重点对实际工作影响GPS高程拟合高程精度的因素经行分析。
关键词：GPS高程拟合高程；精度Abstract: GPS technology to its high accuracy, all-weather. Cost is low, the efficiency high characteristic is widely used in surveying and mapping and other fields. At present in the local area in the application of the earth were high precision GPS in elevation fitting, already can take the place of the standard measurement elevation to synthetic fruit applied to practical measurement, for all the engineering save large amount of time and manpower. But in some practical work GPS fitting elevation instead of standard and often have problems elevation. This paper simulates the principle of GPS simple line introduces the influence to the practical work GPS elevation fitting accuracy of elevation the line factor analysis.Keywords: GPS elevation fitting elevation; precision一、什么是GPS及工作原理1、GPS基本概念及GPS定位系统的组成GPS全球定位系统（Globa Positioning System-GPS）是美国从上世纪70年代开始研制的新一代卫星导航与定位系统，于1994年全面建成。
GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨
GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨2010年12月第6期GP9拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨总第158期GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨解祥成,丰光寅,杨军(长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局,湖北荆州434000) 摘要:由于CPS高程系统与水准测量高程系统的不一致,因此,GPS高程测量成果需要进行高程系统的转换才能在工程中应用.论述了GPS高程转换的过程及常用方法,特别对数学模型拟合法进行了讨论.最后通过对某地区GPS拟合高程与水准高程的精度对比分析.提出了利用GPS观测值加已知高程点拟合求待定点高程的方法.论述等级网GPS拟合高程可以达到普通几何水准测量的精度. 关键词:GPS;高程异常;高程转换;高程拟合;精度分析为了满足工程建设和地形测量的需要.测区要进行平面和高程控制测量.近几年来,GPS卫星定位技术已在许多领域得到了广泛的应用,目前使用GPS进行测量,容易得到WGS一84系统下的三维坐标,将观测数据通过处理可以很容易得到观测点的三维坐标,平面精度一般都能达到要求.但是得到的高程成果不一定满足工程建设需要,特别在山区误差更大.GPS得到的是大地高程(椭球高),实际应用中所采用的高程为海拔高程(正常高),两者之间存在高程异常值的差异.笔者结合工作实际,从高程异常拟合函数,转换常数解算及实践应用等几个方面,来论述GPS测量中的拟合高程值代替等外水准的可行性. 1GPS拟合高程的方法及精度GPS测量得到的大地高程与实际应用中所采用的海拔高程h之间存在高程异常值的差异. 即h=H--,f,为该点的高程异常值(又称大地水准面差距),如图1所示.高程异常与地形变化和地区地层的密度等有很大关系.要想获得精确的正常高就要获取准确的高程异常值.目前,高程异常值的获取方法大致有以下几种:a)从国家高程异常值图上查取或者从全球高程异常模型中得到,如国际上广泛采用的OS U91A,EGM96模型,这两种方式查得的高程异常值精度不高,一般在dm,m 级之间,不能满足实际生产的需要.b)从局部地区的精化大地水准面模型中得到.这种方法查得的高程异常值精度较高,在几个elTl至十几个cm之间.图1大地高与正常高c)高程拟合方法,这是一种比较实用,精度较高的方法.具体做法是在一个测区内有若干个既进行了GPS测量又联测了水准高程的GPS点,那么可以利用大地高和水准高之间的关系.精确获得这些水准重合点的高程异常值,利用这些离散点上的异常值,可以拟合出测区所在局部区域的似大地水准面,进而可以内插出未知点上的高程异常.假设,Y)为测区内任一点的平面坐标,则其高程异常一般表示为(,Y),根据测区的实际情况,f(,Y)对应有平面拟合,二次曲面拟合, 三次曲面拟合3种常用数学模型.一般来说,根据测区实际情况,确定适宜的高程异常拟合数学模型,并根据已知联测控制点的高程异常,用最小二乘拟合法确定拟合数学模型的系数.假设某GPS测区内有i个高程联测点,各控制点的大地高程及正常高程已知,则这i个点的高程2010年12月第6期球弘现代救总第158期异常拟合数学模型采用二次曲面拟合: f(,Y)=ao+aIx+a~+az+a:),+?式中多项式系数,i=O,1,…,5;(x,y)——GPS高程控制点的平面坐标.对于该拟合多项式,在已知6个联测高程控制点的高程异常情况下,就可以计算出系数ai:当高程异常已知控制点多于6个时.应采用最小二乘拟合的数学方法,假设共存在i(i>6)个这样的公共点,则可列出i个方程: 毒=ao+aix,,+,+-',,+a4x,,+(,(n=l,2,…,i) 即有:;A卅其中:A=1IYlxdlYi1:)lX52Y2=(aoala2a3a4I/=-:,…,)通过最4~----乘法可以求解出多项式的系数: :一(ArpA)(ATpL)其中P为权阵,它可以根据水准高程和GPS所测得的大地高程的精度来确定.计算出多项式系数即拟合数学模型系数后,即可以计算出任意拟合点的高程异常.2水准测量成果与GPS测高比较为了检查Gins高程拟合的精度.现对已完成的湖北省某测区土地平整项目进行高程拟合实验, 并与水准网高程成果进行比较和分析. 测区地理位置:东经约111.50.北纬约3Oo23.长江中游南岸,地势比较平坦,海拔在 35,47m之间.该项目在长江原有控制下采用D级 GPS首级控制测量,在全区范围内(包括联测已知点)均匀布设控制点约16个,并联测四等水准高程.控制点的高程联测四等水准总测段数为26 段.路线总长46.3km,首级GPS网布设见图2. 2.1高程拟合分析将测区控制点分别采用7种方案进行高程拟合.并将各点的原四等水准高程和拟合高程进行比较,得出差值?,结果见表 1.在参与代表采用的已知高程拟合点中,方案1,4采用平面拟合方法,当已知点多余3个时采用最小二乘原理拟合:方案5,7采用曲面拟合方法,当已知点多 12D001WJDDO:D004一D一005一一JGPS82bOo3一DO06'一,,一---一,JGPS8 .D007DO08,图2GPS控制网布设略图余6个时采用最小二乘原理拟合.2.2精度分析方案分析比较:?从方案1与方案2比较来看,方案2的精度要优于方案1.通过布置方案可知拟合点分布于测区周围而控制测区的情况下. 拟合效果更好.?从方案2与方案3以及方案2 与方案4比较来看,方案3,4的精度要高;由此可知对于平面拟合的方法,在点位分布均匀情况下,利用最小二乘原理的拟合算法可得到更好的拟合效果.?从方案4与方案5比较来看,方案 5的拟合效果要优越一些,也就是说,二次曲面拟合精度有提高,但是不显着.?方案5与方案 6及方案7相比较,拟合精度并无明显差别,甚至会降低精度,说明了并非拟合点越多,拟合效果越好,与拟合点在测区分布均匀状况也有一定关系.因此.在高程拟合中,适当地增加拟合点数可以提高精度,但并非点数越多越好,拟合精度与点位分布,数学模型等有一定关系.通过以上分析及精度对比可知.在高程异常变化比较平缓地区,如果已知水准点有足够的精度,且均匀选取拟合点,根据《水利水电工程测量规范》(规划设计阶段)中的水准限差可知,GPS拟合高程可达五等水准测量精度.3作业探讨最近几年,GPS测量技术的应用使得测量技术发生了较大的变化,但在实际测量作业中.应注意一些影响GPS测量高程的问题.2010年12月第6期GPS拟合高程代替五等水准测量精度分析与探讨总第158 期a)GPS网的布设原则.测区内联测几何水准的点数应尽量多一些.以检测拟合精度.一个局部GPS网中最少联测几何水准的点数,不能少于选用计算模型中未知参数的个数.联测几何水准的点位,应均匀布设在测区的范围,以达到整体控制测区的要求.b)提高拟合计算的精度.包括选用合适的拟合模型,落差较大的测区加地形改正,不同趋势测区进行分区计算等.c)其他影响.及时做好星历预报,避开不利观测时段,注意外业操作过程中的规范要求. 4结论在平坦,丘陵地区.通过联测良好的水准点并选择合适的高程拟合数学模型进行高程拟合, 将GPS大地高差转换为正常高差,进而实现GPS 高程转换得到的GPS 拟合高程,能够达到普通几何水准测量的精度,可以满足各种比例尺地形图测图的要求,从而省去了水准测量的工作,减少了工作量,提高了工作效率.参考文献:【1]1刘大杰,施一民,过静君.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理【M】.上海:同济大学出版社,1997.[2]徐绍铨,张华海,杨志强,等.GPS测量原理及应用【M】. 武汉:武汉大学出版社.2004.【3J徐绍铨.GPS水准的试验与研究[J】.工程勘察,1994, (3).【4】孔祥元.大地测量学基础【M】.武汉:武汉大学出版社, 2001.【5】SL197-97,水利水电工程测量规范(规划设计阶段)【S】. 13。
GPS高程拟合方法及精度分析
GPS高程拟合方法及精度分析
GPS全球卫星定位系统（Global Positioning System）是一种全球性的导航系统，它可以利用卫星进行高精度的位置定位。
然而，GPS定位的高程精度受到多种因素的影响，
包括GPS接收机本身、信号传输路径等，因此需要对GPS高程进行拟合处理以提高其精
度。
GPS高程拟合方法主要包括差值法、插值法和回归分析法三种。
差值法是根据GPS测量到的位置信息和地面标高测量值之差，通过差值运算来得到GPS高程测量值。
差值法具有计算简单、速度快的特点，但局限性较大，不能解决在GPS
定位时所遇到的某些问题，例如多径效应等。
插值法需要用周围已知高程数据进行插值计算，以得出该位置的高程。
插值法的精度
与区域内高程数据的分布稠密程度有关，一般来说，在数据较为密集的情况下，插值法的
精度较高，反之则不佳。
回归分析法将GPS测量到的位置信息与实测标高之间的相关性进行线性拟合，由此推
导出每个位置的GPS高程测量值。
回归分析法的精度受到模型的影响，模型的构建需要考
虑影响因素的相互作用和相关度。
实际应用中，GPS高程拟合方法的选择需要结合实际情况进行决策。
在拟合方法上，
一般建议采用回归分析法，因为它可以分析其他影响因素，并将其纳入模型中，从而提高
精度。
在应用上，需要结合当地的天气、地形和信号传输情况等因素进行多次测量和比对，以提高GPS高程的精度。
总体而言，在选择GPS高程拟合方法时，应考虑实际需求和精度要求，从而选择适合
自己的方法。
此外，对GPS高程的整体监测和维护也是提高其精度的重要措施。
GPS高程拟合与精度分析
（） ２ 二次 曲面拟 合法 。曲面拟合 中， 为常用 的模型 ， 较 即为二次 曲面模 型 ： 共有 个待 定参 数， 至少 需要 ６个具有 正 常高 的 Ｇ Ｓ点 。 Ｐ
（） ３ 多面函数拟合法 。多面函数拟合方法的基本思想是： 在每个插值点 上， 同所有 的 己知数据 点分 别建 立函数 关系 （ 称这样 的 函数为多 面函数） 通过 ， 将这些多面函数的值迭加起来， 获得最佳的曲面拟合值。采用一系列小的规 则数 学面 的总 和 以任 意精度 逼 近所 求 的 曲面， 即为 多面 函数 法 。 无论采 用那一种拟 合法， 均要求 由重合点求得 的 已知 高程 异常值个数应 等 于或大 于拟合 模型 中未知 数的个 数 。通常重 合点数 总是 大于待 定未知参 数 的 个 数， 即所 列方程 数 ｎ大于未 知数 ｍ（＞） ｎｍ 。因此 ， 般采用 最小二 乘法 原理对 一
从 观测 时间等 方面提 出 了保 证精 度 的要求 ， 并提 出 了具体 的结论 和建议 ［ 关键词 ］ 全球 定位 系统 高程 误 差 高程 拟合 精 度 中图分 类号 ： ２ ４ Ｐ ２ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ９ ９ ４ （０ ０ ０ — １ ６ ０ １ ０ — １ Ｘ ２ １ ） ３ ０ ２ ２
模型参数进行估计。
Ｇｓ Ｐ 测量误差 按其 生产源 可分三 大部分 ：Ｐ 信 号的 自身误差， ＧＳ 包括轨 道误 差（ 星历误 差） ｓ，ｓ 响：Ｐ 信号 的传 输误差 ， 和 ＡＡ 影 ＧＳ 包括太 阳光压， 电离层 延迟 ， 对流层 延迟， 多路 径传 播和 由它们 影响 或其他 原 因产生 的周跳 ：Ｐ 接 收机 的 ＧＳ 误差， 要包括钟误 差， 道间 的偏 差， 相环延迟 ， 主 通 锁 码跟 踪环偏 差， 线相位 中 天 心偏差 等 。因此， 在观测 过程 中， 设法 消除 或克 服这 些误差 的影 响， 别对 应 特 于小 范围的短 基线来 说， 两测 点间的 条件大 致相 同， 用一 定的观 测和计 算技 采 术可 明显 提 高 观测 值 的精 度 。 我们使 用高 程拟合 可 以消 除绝 大部 分的误 差 。Ｇ Ｓ高程 拟合 实质上 是 高 Ｐ 程 异常 的拟 合 。高 程转换 的关键 是求 高程异 常值 Ｅ 求得 Ｅ之后才 能根据 公 式 ， 将 Ｇ Ｓ 地 高转换 成我 国 目前 实 用 的正常 高， Ｐ 大 才能在 实 际工 作 中加 以应用 。 ２２ 拟合 方法 ． 从理论 上讲， 实现 Ｇ Ｓ Ｐ 大地 高 向正常 高转换 的最好 方法 是综 合利用 Ｇ Ｓ Ｐ 测 量数 据 、重力测 量数据 和地 球重力 场模 型， 但对 一般 工程单 位而 言， 不具 备获 取必 要的重 力资料 的能力 ， 因此， 合方法 成为 一般单 位进 行 Ｇ Ｓ高程转 换 的 拟 Ｐ 首选 方案 。综 观 Ｇ Ｓ高程拟 合方法 ， 本上 可将其 分 为三大 类 ： Ｐ 基 几何 解析 方法 （ 数学模 型法 ） 、物 理大 地测 量方法 和神 经 网络 方法 。Ｇ Ｓ高程拟 合过 程 中， Ｐ 通常是将 局部区域起伏 的似大 地水准 面近似地 视为具 有某种特 性的 曲面， 根据 曲面的几何特 性采用相 应的数 学模型对 其进行逼 近拟 合， 到达确 定局部 区域似 大地水准 面， 进而获 得 区域 内各点 高程 异常 的 目的 。 目前常 用 的 Ｇ Ｓ高程拟 Ｐ 合 的方法 有 ： （） １ 平面拟 合法 。适用 于大 地水 准面 变化平 缓 的平面 区 域 。有 ３个待 定 参数 ， 拟合 时 需要 ３个具 有正 常高 的 Ｇ Ｓ点 。 Ｐ