GPS高程拟合方法浅谈.pdfVIP

第 2期 矿 山 测 量 No．2 2013年 4月 MINE SURVEYING Apr．2013 doi：10·3969／j·issn·1001—358X·2013·02·011 GPS高程拟合方法浅谈 唐力军，陈 新，白 宇 (河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北 秦皇岛 066000) 摘要：GPS测量获取 的是大地高程 ，由于其基准与常用的高程系统基准不 同，因此限制 了它的实际应 用。文中将对 GPS高程拟合原理及方法进行介绍，并浅析常用的几种拟合方法。 关键词 ：GPS高程拟合；大地 高；正常高 中图分类号 ：P228．4 文献标识码 ：B 文章编号：1001—358X(2013)02—0027—04 GPS高程拟合就是在小区域 GPS网中，用水准 C．若在 网中多个点上进 行 2h以上 的时段观 测量联测若干 网点，再根据公共 点的大地高和正常 测 ，可分别作单点定位 ，再利用相对定位的高精度 ， 高计算出各个点的高程异常值 ，然后 由公共点的平 传递到同一个点上 ，取其平均值 ，使其作为固定点。 面坐标和高程异常值建立 函数模型 = (X，l，)，这 除上述 因素外 ，多路径 效应、天线相位 中心偏 样就可以求出各点的高程异常，由此求出各点的正 差、天线高量取误差等等都会影响GPS测高的精度。 常高 。大地高 日可由GPS直接测量获得 ，所 以关键 2 高程异常的求算 是如何求得满足精度要求的高程异常值 。 2．1 重 力 方 法 1 影响GPS测高精度的因素 近年来 ，人们通过综合利用卫星跟踪数据、地面 (1)卫星分布不对称 重力数据、卫星测高数据等重力场信息，以球谐级数 所有被观测 的卫星均在地平面 以上 ，分布总是 建立了地球重力场模型。只需要点的地理坐标 ，便 不对称的，由此产生的误差难以消除。但工作 中，人 可求出该点的高程异常值 。现 已得出许多全球地球 们可以采取限制基线长度 的方法来减小误差。 重力场模型，比如法国的GPM2，美国Ohio州立大学 (2)星历误差 的OSU等。但利用 区域地球重力场模型计算的高程 指的是由卫星星历所给出的卫星位置与实际卫星 异常值 ，仅能反映全球性和地区性大地水准面的特 位置之差。星历误差无法消除，使其减小也相当困难， 征 ，不能反映局部的变化 ，所以还不能满足大多数测 所以星历误差也是影响测高精度的重要因素之一。 量工作要求 ，但 已能满足中小 比例尺测 图等精度要 (3)大气传播延迟 求不太高的工作的需求。 GPS信号在穿过电离层和对流层时会发生折射 2．2 平差转 换 等现象 ，影响测高精度。采用双频接 收机可 以大大 将 GPS测得 的空间直角坐标转成大地坐标 ，以 减小 电离层对 GPS信号的影响；测量时采用 15度截 点的已知水准高程作为约束 ，将 点的大地坐标和两 止高度角，并通过一定的模型改正，能有效减小对流 网的转换参数一并作为参数来平差求解。 层对 GPS信号的影响。 2．3 几何 法 (4)起算点位置误差