GPS高程

GPS高程

由GPS相對定位得到的基線向量,經平差後可得到高精度的大地高程。若網中有一點或多點具有精確的WGS--84大地坐標系的大地高程,則在GPS網平差後,可得各GPS點的WGS--84大地高程。

基本介紹

  • 中文名:GPS高程
  • 外文名:GPS elevation
  • 定義:GPS相對定位得到的基線向量
  • 套用:GPS跨河水準測量
  • 概念:測量
  • 學科:測繪科學
概述,要求,套用,

概述

由GPS相對定位得到的基線向量,經平差後可得到高精度的大地高程。若網中有一點或多點具有精確的WGS--84大地坐標系的大地高程,則在GPS網平差後,可得各GPS點的WGS--84大地高程。GPS相對定位高程方面的相對精度一般可達(2~3)×10-6,在絕對精度方面,對於10km以下的基線邊長,可達幾厘米,如果在觀測和計算時採用一些消除誤差的措施,其精度將優於±1 cm。但在實際套用中,地麵點一般採用正常高程系統。因此,應找出GPS點的大地高程同正常高程的關係,並採用一定模型進行轉換。

要求

GPS高程測量應按以下要求進行。
(1)高程異常變化平緩的地區可使用GPS方法施測高程控制測量,數據採集應採用靜態相對定位方法,時間應大於相應等級的平面測量所需的時間。
(2)當採用擬合的方法求解高程值時,應在測區周圍和測區內聯測高一級的水準點。平原地區,聯測的水準點不宜少於6個點;丘陵或山地不宜少於10個點。未知點較多時,聯測點宜大於未知點點數的1/5或聯測點間的距離不應大於5km。聯測的水準點應均勻分布於網中,外圍水準點連成的多邊形應包含整個測區。測區明屁分幾種地形時,應在地形變化部位聯測幾何水準。
(3)根據求得的GPS點間的正常高程差,在已知點間組成附合或閉合高程導線,其閉合差應符合規定。
(4)應選取大於未知點數量10%的未知點進行檢核,其與已知點間的高差之差應符合規定。

套用

隨著GPS定位技術的不斷發展和定位精度的不斷提高,GPS精密測高對傳統的水準測高提出了挑戰。GPS測高與常規測量水準方法測高相比,最大的優點在於不受距離限制。目前,GPS高差的精度在5~10 km以上的距離已達到三等水準測量的精度,在大範圍內可接近二等水準的精度。GPS相對定位所具有的速度快、精度高、全天候、全自動化的特點,使GPS水準將得到越來越多的套用。預計今後GPS高程可望在以下幾個方面得到廣泛套用。
1、GPS作三、四等水準加密
在山區和丘陵地區進行水準測量,工作量大,因此可利用GPS水準測量進行三、四等水準加密。
2、GPS跨河水準測量
近年來,在跨越寬水域的水準測量中,常採用三角高程測量的方法。其實,三角高程測量常受到大氣折光、垂線偏差或大地水準面起伏等誤差的影響。
利用GPS相對定位,跨越距離大、精度高,如果利用一岸已有的國家水準點,選取合理的圖形構成GPS水準網(一般3~5點),這樣,利用曲線或曲面擬合方法,即可把GPS大地高程轉化為正常高程,其精度是完全可以保證的,而三角高程則難以實現。
3、GPS水準用於變形監測
經典的變形監測網,通常是分別測設水平變形和高程變形,因受到各種因素的限制,未能建立高精度的三維變形監測網。考慮通視條件和誤差傳播等原因,監測網布設範圍不可能很大,常設在變形區內。這就使得在變形分析時難以找到穩定的基準,影響變形分析的質量。
GPS測量以其速度快、精度高和不受通視條件、邊長限制等優點,廣泛套用於地殼變形、海洋面變化等監測。它可以直接測定三維變形,布設範圍可擴大至相對穩定區域,以便建立可靠的變形分析穩定基準。

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