针对带状工程GPS高程拟合精度的探讨

李信用

(新疆交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

一、引言

GPS测量直接得到的是大地高H，即该点沿通过该点的参考椭球面法线至参考椭球的距离［1］。水准测量值是正常高，即点相对于似大地水准面的高度。二者存在如下的关系式:

ζ为高程异常，它是由似大地水准面上的点量测到参考椭球面的距离。

控制点既有直接测量的大地高，又有水准测量得到的正常高，通过公式 (1)求得控制点处的高程异常值。合;4)选取K1、K3、K5、K7、K9等5个控制点进行平面拟合;对该区域地形点分别进行GPS水准测量和联测三等水准点进行水准路线测量，得到地形点高程精度如表1所示:

Dx14 17 13 16 22 Dx15 －19 －11 －17 46 Dx16 －25 －18 －24 －38 Dx17 16 11 18 29 Dx18 －9 －10 19 35 Dx19 16 10 19 50 Dx20 －24 －16 －21 －25 Dx21 16 8 9 19 Dx22 18 6 8 37 Dx23 －22 －12 －13 －26 Dx24 25 11 11 31 Dx25 －18 －10 －10 34

计算得，中误差 m1Δ=19.3mm，m1Δ=12mm，m1Δ=15.7mm，m1Δ=30.4mm，由结果数据可知，控制点完全相同的情况下，方案二 (平面拟合)的精度明显优于方案一 (曲面拟合)的精度;方案三 (网形首尾四个控制点)比方案二(首尾及中间6个控制点)精度要低，说明控制点密度过低，影响地形点精度，特别是离控制点较远的地形点精度很差;方案四 (网形呈线状分布)比方案二、三 (网形呈面状分布)精度要低，方案四中误差达到了3cm，并且有部分点高程误差达到了5cm，说明近乎线性的控制点分布，对高程精度影响很大。

四、结束语

通过本文的理论分析及实例数据验证，可以得出如下结论:1)在带状小区域进行GPS高程拟合，采用平面拟合精度要好于曲面拟合的精度;2)用于高程拟合的控制点点位分布对拟合精度有着重要的影响，当网形较好，控制点分布呈面状，且能将测区很好的包围，高程拟合较好。而当控制点近乎处于一条直线上时，高程拟合精度很差;3)用于拟合的控制点要有一定的密度，实例证明，当地形点距离控制点大于1.5KM时，拟合精度降低，不能达到四等水准的精度;对于公路等需要大量较高精度高程数据的工程项目，GPS水准测量很大的提高了测量的效率，针对带状工程线路狭长、高程拟合精度不佳的特点，本文从不同角度探讨了提高GPS高程拟合精度的有效措施，得出一些有益的结论，为今后的公路勘察设计测量工作提供参考。

［1］李征航，黄劲松等．GPS测量与数据处理 ［M］．武汉:武汉大学出版社，2010．

［2］于小平，杨国东等．GPSRTK高程拟合方法精度研究［J］．测绘通报，2006(11):19－21．

［3］王毅明．GPSRTK测量技术的应用与体会 ［J］．现代测绘，2003，26(2):28－29．