GPS水準(zhǔn)代替三等水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】GPS定位在水準(zhǔn)測(cè)量方面，因?yàn)榇蟮厮疁?zhǔn)面和參考橢球面之間的位置關(guān)系非常復(fù)雜，用GPS高程代替三等水準(zhǔn)往往達(dá)不到好的效果，本文通過建立GPS高程異常模型，利用GPS水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)求解，粗差檢驗(yàn)，結(jié)合工程實(shí)例與三等水準(zhǔn)測(cè)量精度比較，論證了應(yīng)用可行性。

【關(guān)鍵詞】GPS水準(zhǔn)；高程異常模型；精度對(duì)比

1、GPS高程異常的差值模型

在測(cè)量學(xué)中，在準(zhǔn)測(cè)量中水準(zhǔn)路線上的重力值采用實(shí)測(cè)重力值，但是待測(cè)點(diǎn)的正常重力值需要替換沿重力線到大地水準(zhǔn)面的重力平均值。這樣由于重力值的改變，相當(dāng)于高程起算面也發(fā)生了變化，這個(gè)起算面成為似大地水準(zhǔn)面，參考橢球面與似大地水準(zhǔn)面之差的距離稱為高程異常，計(jì)作。地面上任一點(diǎn)i的高程異常為式中：Hi為i點(diǎn)沿法線方向到橢球面的距離，成為大地高；Hri是i點(diǎn)沿垂線方向到似大地水準(zhǔn)面的距離，稱為正常高。

在工程測(cè)量領(lǐng)域，研究局部范圍，大地水準(zhǔn)面的變化在這種情況下認(rèn)為比較平緩。再結(jié)合地球重力場(chǎng)理論，大地水準(zhǔn)面的實(shí)際重力位W，可分解為正常位U和擾動(dòng)位T，即W=T+U，由布隆公式，可得出=T/ γ，式中γ為正常重力。擾動(dòng)位T可以看作平面坐標(biāo)xOy的函數(shù)T=T（x，y），把它展開（1）

式中T0為參考點(diǎn)的擾動(dòng)位。在小范圍正常重力的變化可以忽略不計(jì)，參考點(diǎn)的垂線偏差及變化率公式，可將高程異常表達(dá)式改寫

（2），式中，為參考點(diǎn)在x、y方向上的垂線偏差；是垂線偏差的變化率。

式（1）中是以參考點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行建立的模型，但是在通常……