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GPS水准代替三等水准测量技术应用研究 郝海亮 吉林省航道管理局 吉林吉林 132013 【擒蔓1GPs定位在水准测量方面，因为大地水准面和参考椭球面之 影响，该点须纳入模型的建立中。 间的位置关系非常复杂，用GPs高程代替三等水准往往达不到好的效果，本 在工程测量中，高程异常模型拟合的点比较有限，建模的已知点数 文通过建立GPs高程异常模型，利用GPs水准点进行参数求解，粗差检验， 据必须进行可靠性检验，保证所建立的模型准确可靠，剔除含有粗差的 结合工程实例与三等水准测量精度比较，论证了应ffl-*T行性。 点，提高高程异常模型的拟合精度。 【关键词lGPs水准；高程异常模型；精度对比 在粗差点较少并且方差 ：未知的情况下，一般对标准化残差 进行 检警“! ．～fl 一11 1．GPS高程异常的差值模型 √ 一一P l2’2J，取显著水平为a，当PP㈨时，则这 ‘ 在测量学中，在准测量中水准路线上的重力值采用实测重力值，但 个残差为粗差，必须加以剔除。 是待测点的正常重力值需要替换沿重力线到大地水准面的重力平均 3、工程应用实例 值。这样由干重力值的改变，相当于高程起算面也发生了变化 ，这个起 吉林市松花江下游罗圈背滩群河段位于吉林市临江 门下游 算面成为似大地水准面，参考椭球面与似大地水准面之差的距离称为 133-143．6km处，河段右岸隶属于榆树市大榆乡，河段左岸隶属于德惠 高程异常，计作 。地面上任一点i的高程异常为每=H 一H 式中：H为 市，临岸村屯有罗圈背村。在该汉道河流中，整个河段由两汉道组成，左 i点沿法线方向到椭球面的距离，成为大地高；Hi是i点沿垂线方向到似 汉为大背江，右汉为罗圈背，左右汉长度均约为10km。实地勘察及河床 大地水准面的距离，称为正常高。 质取样表明，该滩群右汉河床两岸及江心洲上两岸岸壁土质为粘土和砂 在工程测量领域，研究局部范围，大地水准面的变化在这种情况下 质土，抗冲刷能力较弱，需要在右汉两岸修建整治建筑物，过河宽度达 认为比较平缓。再结合地球重力场理论，大地水准面的实际重力位w， ~U2oo米，此项目为交通部委托省航道管理部门的重点整治项目。由于 可分解为正常位u和扰动位T，I~pW=T+U，由布隆公式，可得出 =T／ 两岸跨河水准难度较大，决定采用GPS水准建立测区内的高程异常拟合 Y，式中Y为正常重力。扰动位T可以看作平面坐标xoy的函数T=T(x， 模型，与常规三等跨江水准进行精度对比的方案，这样所建的模型可以 y)，把它展开m j ； ； “(1) 应用下游丁坝群的跨江水准，能够解决下游 (模型覆盖区域)通视差， 式中T。为参考点的扰动位。在小范围正常重力的变化可以忽略不 常规水准几乎不可能完成的难题。 计，参考点的垂线偏差及变化率公式，可将高程异常表达式改写 3．1两岸控制点建立 ^ to／~y； j‰ 0 (2)，式中，告o、770为参考点 在松花江北测区采用三台GPS1200双频接收机，采样时间90min， 在x、Y方向上的垂线偏差I 是‘垂线偏差的变化率。 采样间隔20s，以精密星历解算基线向量，江北布设有8个GPS水准控制 式 (1)中是以参考点为基准进行建立的模型，但是在通常工程控制 点，解算江南布设的5个控制点正常高，江南5个高程控制点的高程已经 测量中，范围小，在建立高程异常模型时，可以选取测区内接近高程异 采用三等水准平差结算完毕。测区两岸地势比较平坦，测区内平差变化 常平均值的相对于测区中心的已知高程异常点P做为基准，其他各点的 很小。采用高程异常的差值模型进行拟合。 高程以此点p为参考点求出，可以得到区域内任一点i的高程异常差值的 3．2高程异常模型与粗差检验 二次模型为