針對帶狀工程GPS高程擬合精度的探討

李信用

(新疆交通規劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

一、引言

GPS測量直接得到的是大地高H，即該點沿通過該點的參考橢球面法線至參考橢球的距離［1］。水準測量值是正常高，即點相對于似大地水準面的高度。二者存在如下的關系式:

ζ為高程異常，它是由似大地水準面上的點量測到參考橢球面的距離。

控制點既有直接測量的大地高，又有水準測量得到的正常高，通過公式 (1)求得控制點處的高程異常值。合;4)選取K1、K3、K5、K7、K9等5個控制點進行平面擬合;對該區域地形點分別進行GPS水準測量和聯測三等水準點進行水準路線測量，得到地形點高程精度如表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

計算得，中誤差 m1Δ=19.3mm，m1Δ=12mm，m1Δ=15.7mm，m1Δ=30.4mm，由結果數據可知，控制點完全相同的情況下，方案二 (平面擬合)的精度明顯優于方案一 (曲面擬合)的精度;方案三 (網形首尾四個控制點)比方案二(首尾及中間6個控制點)精度要低，說明控制點密度過低，影響地形點精度，特別是離控制點較遠的地形點精度很差;方案四 (網形呈線狀分布)比方案二、三 (網形呈面狀分布)精度要低，方案四中誤差達到了3cm，并且有部分點高程誤差達到了5cm，說明近乎線性的控制點分布，對高程精度影響很大。

四、結束語

通過本文的理論分析及實例數據驗證，可以得出如下結論:1)在帶狀小區域進行GPS高程擬合，采用平面擬合精度要好于曲面擬合的精度;2)用于高程擬合的控制點點位分布對擬合精度有著重要的影響，當網形較好，控制點分布呈面狀，且能將測區很好的包圍，高程擬合較好。而當控制點近乎處于一條直線上時，高程擬合精度很差;3)用于擬合的控制點要有一定的密度，實例證明，當地形點距離控制點大于1.5KM時，擬合精度降低，不能達到四等水準的精度;對于公路等需要大量較高精度高程數據的工程項目，GPS水準測量很大的提高了測量的效率，針對帶狀工程線路狹長、高程擬合精度不佳的特點，本文從不同角度探討了提高GPS高程擬合精度的有效措施，得出一些有益的結論，為今后的公路勘察設計測量工作提供參考。

［1］李征航，黃勁松等．GPS測量與數據處理 ［M］．武漢:武漢大學出版社，2010．

［2］于小平，楊國東等．GPSRTK高程擬合方法精度研究［J］．測繪通報，2006(11):19－21．

［3］王毅明．GPSRTK測量技術的應用與體會 ［J］．現代測繪，2003，26(2):28－29．