浅议GPS在水准测量中的应用__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论(2)

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小区域范围内，常采用GPS水准的方法较为精确地计算GPS点的正常高。所谓GPS水准就是在小区域范围的GPS网中，用水准测量的方法联测网中若干个GPS点的正常高(这些联测点称为公共点)，那么根据各GPS点的大地高就可按(1)式求得各公共点上的高程异常。然后由公共点的平面坐标和高程异常采用数值拟合计算方法，拟合出区域的似大地水准面，即可求出各点的高程异常值，并由此求出各GPS点的正常高。
三、GPS水准常用方法分类
GPS测量得到是相对于WGS一84椭球的大地高，它没有物理意义，因而在应用于生产实际之前，应作一些相应的转换。而我国采用的是正常高系统，它是以似大地水准面作为参考面的。因此，在实际工程中应用高程时，将GPS高程转换为正常高是非常必要的。
目前，对GPS高程进行转换的常用方法有物理重力法和数值逼近法两种。在实际应用中，由于无法获得必要的重力数据，故重力法难于普及。因此，在工程应用中以数值逼近法居多。根据我们所采用的数学拟合模型的不同，我们可将GPS水准拟合分为函数拟合模型、统计拟合模型以及综合拟合模型。函数拟合模型一般求定逼近场的系统性或某种规律性趋势。其研究成果相当丰富，先后提出了曲面内插逼近法、多项式拟合法、多面函数法、回归逼近法、快速傅里叶变换法等; 统计拟合模型则求定随机性变化。其主要方法有加权平均法、以及克里格(Kriging逼近法等。函数拟合和统计拟合两种模型有着各自的优缺点，将二者结合起来形成综合拟合模型，可望提高拟合的精度与可靠性。综合拟合模型典型的有移动曲面法和最小二乘配置法。此外，随着人工神经这门新兴交叉科学的发展，近年来产生了一种新的方法—神经网络法。基于神经网络来转换GPS高程是一种自适应的映射方法，没作假设，理论上比较合理，能避开未知因素的影响，减少人为构造的数学模型误差。
四、GPS水准的精度评定指标
为了在检验测量结果的精度，下面给出了几种GPS水准(即GPS高程转换)的精度评定指标。
(1)内符精度

式中n为参与检核的点数。

(2)外符精度

式中n为参与检核的点数。
内符合精度与外符合精度都是从点的统计角度出发的，可以说是一种相对意义上的绝对精度评定。垂直数据因参考基准的不同，会有不同的系统偏差，所以在某种意义相对对精度的评定更有说服力。GPS水准相对精度评定的方法也有两种。
(l)相对误差检核
根据检核点至已知点的距离乙(单位:公里)，按表1计算检核点残差的限值，以此评定GPS水准所能达到的精度。

(2)闭合差检核
用GPS水准求出的GPS点间的正常高程差，在己知点间组成符合或闭合高程导线，算的闭合差W与表1中允许的残差比较，来衡量GPS水准达到的精度。
五、结论
在通过转化的情况下，适用GPS测量水准速度更快、精度更高，特别对于大量测量数据时，更能提高测量效率，本研究对GPS水准测量在工程中应用提供参考。

参考文献
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