GPS高程测量及在水利工程测绘中的应用

GPS高程测量及在水利工程测绘中的应用

孔德博杜丽雯

江苏省工程勘测研究院有限责任公司225002

摘要：文章主要针对GPS高程测量及在水利工程测绘中的应用进行分析，结合当下水利工程测绘发展现状为根据，从GPS高程测量及在水利工程测绘中的应用、GPS高程测量广泛应用原因方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动水利工程测绘的发展与完善。

关键词：GPS；高程测量；水利工程测绘

随着GPS技术在测绘行业中应用范围逐渐深入，致使GPS测量在平面控制中有着较为重要的地位与作用。其中高程测量主要是通过GPS技术对地面实施三位定位，对卫星电波进行接收，在对其进行分析处理后，对检测目标的三维坐标、大高地以及正常高进行明确。与以往高程测量进行比较，GPS高程测量在实际运用期间具有较强的简洁性。同时在科学技术发展的影响下，其检测精度也逐渐提升。在实际运用期间还可较好对各种影响因素进行防范，使其受到了人们的广泛喜爱。

一、GPS高程测量措施与误差

在GPS高程测量中单点定位使其主要的检测方法。对其它测量方法进行比较，单点定位测量方法具有较强的简单性。通过卫星对发送的相应数据信息进行计算，较好明确某一检测点三维坐标系数属于单点定位的主要运行原理。在通常条件下，小于四个卫星信号都可利用这一方法进行相应的计算与分析，但单点定位方法测量精度相对较弱。另一方面，GPS高程测量相对定位方法主要囊括可快速测量、动态测量以及静态测量。其中静态测量精准度高于动态测量。因此在精度需求角度进行分析选择，静态测量具有较强的稳定性。

GPS高程测量误差主要为：接受线存在误差、信号传播存在温差以及卫星存在误差等。对GPS高程测量精准度具有较强影响的主要因素通常为多途径误差。在实际GPS高程测量期间，测量目标附近位置也对卫星信号进行相应的反射，致使测量结果存在误差。

二、高程系统

（一）大地高

所谓大地高主要以椭圆形椭圆为基础形成的高程系统，同时大地高的含义通常为以地面点为核心随着其椭圆球体法线至参考椭圆面的实际距离。在一定程度上大地高程为相应的几何量，没有任何物理意义，各种含义的椭圆形球体的大地坐标参数可随意组成各种大地高程系统。通过GPS技术获取的大地高层系统主要属于WGS84大地坐标系，也是相对于WGS84球体的大地高程系统。

（二）正高系统

正高系统主要是通过对大地水平面进行参考形成的一种高程系统，其中地面点正高系统Hg含义为：地点点跟随垂直线到达大地水平面之间的距离。同时可将大地高分解成大地水平面差距N与正好Hg，这是正高具有较为明确的物理性含义。

（三）正常高系统

高程系统通常是根据似大地水准面逐渐形成的正常高，其主要含义为沿着地面监测点垂直线到似大地水准面之间的实际距离。其中大地高主要由正常Hr与异常高程共同组合而成。

三、工程位置似大地水准面模型构建

（一）似大地水准面移除与恢复措施

移除与恢复措施在对似大地水准面进行明确中有着较为广泛的应用，其主要是对重力场可充分叠加原理进行运用，对各种波长成分进行科学的处理。任何带点高程异常都可以通过进行表示。在这以等式中，主要为高程异常的波长，可通过地球重力场的相关模型进行计算与明确，为异常高中与端的波长数据信息。通过对重力异常进行观察对模型中重力异常进行清除，这是会会的残差重力异常数值，着一流程就属于移除。同时残差重力异常数值根据莫洛金斯基模型对残差高程异常进行计算，在将其与重力场模型获取的相应高程异常进行融合，并获得相应的数据信息值，这一流程则属于恢复。

（三）GPS高程测量实际运用分析

我国某水利工程测绘在使用GPS高程测量技术时，主要对相应的双频型卫星接收设备以及单频型卫星接收设备，共同进行实际测量工作，其中静态网在WGS1984坐标平台上进行相应的平差计算，同时测量目标点中存在误差的数量等级为毫米级别。

相关工作人员先在网中均匀分布25各GPS水准点为基础控制点，利用四项拟合多项形式为拟合函数，将重力似大地水准面与GPS似大地水准面进行相应的融合，这时则充分的获得了该水利工程测绘似大地水准面的主要测量数据信息。同时在该测绘工程似大地水准面中安置150各GPS控制点与GPS加测大地高，并对其正常高数据信息进行计算，其中大地高转变为正常高的主要计算公式为：，（i=1,2,3,4....n）。将相应的计算结果与水利工程测绘实际检测结果进行对比，并将实际检测高程作为真值进行记录。

通过相应的数据信息比较可充分发现，计算高程与实际测量高程之间的差距小于0.05M点为总点数的80%，充分的证明了其充分符合相关需求，具有较强的稳性性与精准性。在数据小于0.05M时，可充分度水利工程测绘1:1000比例尺地形图测绘需求以及各种比例尺地形图对高程控制需求，并在一定程度上可取代四级以下水准测量工作。

结语

综上所述，水利工程测绘在地势较为复杂地点进行工作，同时由于我国水准点相对较少、测量线路线路相对较长等，使其工作难度相对较大。GPS高程测量利用自身的相关优点可充分对四级以下水准精度需求进行满足，致使其在水利测绘工过程中有着较为广泛的使用。

参考文献

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