利用GPS测高的水准测量粗差检测方法探讨

利用GPS测高的水准测量粗差检测方法探讨

孟凡彬

云浮市云发测绘有限公司广东云浮527300

摘要：在本篇文章中将会基于GPS测高水准测量的粗差处理试验展开分析，进而针对实验结果展开研究，希望可以为相关人员提供参考帮助。

关键词：GPS测高；水准测量；粗差检测方法

GPS系统具有操作简便、成本低，精度高、实时性强，震盖率广等优点，尤其是GPS系统中所具有的PTK功能，能够在真正意义上转变以往较为传统的测量工作模式，可以满足各行业、领域的需求，精度和工作效率较高，极大地提高测量的工作效率。

一、基于GPS测高水准测量的粗差处理实验

1、水准测量粗差的处理方案

1.1、对已知水准测量展开的粗差处理

通过全站仪后视的定向方式，可以把已经得出来的水准测量作为已知值，但这种全站仪后视的定向方式与GPS测高的系统有所不同，因此，就需要使用四参数方式将已得的水准测量值变成GPS测高的实际水准测量。并同时对这两个水准测量展开粗差之间的处理，将粗差处理得出的水准测量改正值放到GPS测高中，将其与水准测量的正确值展开相互对比，通过这样对位置之间所展开的粗差技术研究，能够有效的提升GPS测高-RTK测量的实际精度。通过在监测地点的X与Y方向计算误差的具体公式为：

在公式中△所代表的是监测地点在真值与转换值之间的误差；n所代表的是测量工作的总数值；σ所代表的是中误差，能够将定位系统的准确性与统一性反映出来。具体的统计结果如以下表1、表2所示：

表1：水准测量的对比结果

由此可见，在对已知的水准测量值所展开的粗差处理，所得到的实际精度约在2cm之内，与原监测值相互对比的话，能够明显的看出实际精度的范围开始逐渐发生收敛，比如：在X方向的A点与F点的实际精度都有一定程度的提升。通过这种方法最终所得的实际精度会比较高，水准测量系统也会更加稳定，在针对cm级别的变化趋势展开监测工作时，能够有效的降低误差将实际精度提升，但是在针对mm级别的变化趋势展开监测工作时，采用这种方法不仅无法提升实际精度，甚至会将精度造成一定程度的降低【1】。

1.2对于历元的粗差处理

在对历元展开信息数据的采集工作时，可以通过最为便利的直线模型将粗差之间的改正值反映出来。需要在所有监测地点中标记水准测量X、Y、Z，还有历元的监测值t，并将其记录到手工记录或者是手簿中。在得出所有移动监测点的信息数据后，就可以将其与基准水准测量之间展开粗差处理，粗差计算的详细公式为：

通过直线内插的方法来计算历元之间粗差的改正值，计算的详细公式为：

在处理了所有历元之间存在的粗差后，就能够得出八个监测点分别在三个方向的改正值，这三个方向分别是X、Y与Z，如以下表3所示：

表3粗差改正值

由此可见，经过粗差处理的八个监测地点没有出现较为明显的变化趋势，基本都在4mm之内有所波动，因此，这种方法也不能有效的提升实际精度【2】。

二、试验结果分析

在实验一中可以得出GPS测高系统变形趋势的敏感程度，而且从不同方位的变化量可以得出，GPS测高对于cm级别的变化趋势较好的监测效果，但在mm级别的变化趋势展开监测时就会有所限制【3】。

在实验二中可以得出全站仪与GPS测高系统对于已知水准测量值的可靠，但在这次实验中所得出的结果较为片面，也没有展开其他实验，就会存有一定程度的误差。

在实验三中可以得出监测信息数据之间的粗差值，并通过直线模型的方式来确认改正值与历元之间是否存有一定的关联，但在此次试验中知识采用了一种模型，所以不能完全确认出其中存在的关联，但可以采用其他处理方式找到粗差改正值存有的关联，以此来满足mm级别精度的标准要求。而且通过此次试验可以得知，这种模式会更加适合cm级别的变化趋势监测，但由于监测条件会存在有所限制的状况，因此，只能够通过之后的粗差处理将实际精度提升到mm级别【4】。

结束语：综上所述，在互联网技术和GPS技术的发展之下，CORS已经逐步测绘生产的重要方法。基于CORS技术的RTK测量通常可达1～2cm的标称精度，但CORS同样会受观测条件的限制。上文以实验为基础，探讨了不同的坐标差分类型对结果的影响，以及是否可达mm级精度，所得的实验结论可供参考。

参考文献

[1]朱龙元.GPS测高结合地球重力场模型确定控制点正常高方法探析[J].水利水电快报，2017，38（5）：34-37.

[2]张振军，孙锴，冯传勇，等.利用GPS测高的水准测量粗差检测方法探讨[J].测绘通报，2014（9）：73-75.

[3]曹锋，刘凤德，刘冬冬，等.基于多项式拟合的遥感影像匹配点粗差检测方法研究[J].测绘通报，2017（S2）：48-52.

[4]连毅峰.关于工程测量中GPS控制测量平面与高程精度的探讨[J].资源信息与工程，2017，32（6）：136-137.