GPS水准拟合的常见方法及质量控制讨论.docx

GPS水准拟合的常见方法及质量控制讨论body{font-size:14px;font-family:宋体;line-height:25px;padding:8px 10px;margin:0;}pre {white-space: pre-wrap; white-space: -moz-pre-wrap; white-space: -pre-wrap;white-space: -o-pre-wrap;word-wrap: break-word;font-family:;}.rm_line{border-top:2px solid #F1F1F1; font-size:0; margin:15px 0}.atchImg img{border:2px solid #c3d9ff;}.lnkTxt{ color:#0066CC}.rm_PicArea *{ font-family:Arial, sans-serif; font-size:14px;font-weight:700;}.fbk3{ color:#333; line-height:160%}.fTip{ font-size:11px; font-weight:normal}　　论文关键字：GPS水准　高程异常　数值逼近　地球重力场模型　质量控制　　第一章 绪论　　1.1 GPS的产生、特点及其应用 全球定位系统(Globle Positioning System-GPS)是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海陆空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。它的主要特点是[1][2][3] : 　　(1)全球地面连续覆盖。由于GPS卫星数目较多且分布合理，所以在地球上任何地点均可续同步地观测到至少4颗卫星，从而保障了全球、全天候连续实时导航与定位的需要。　　(2)功能多、精度高。GPS可为各类用户连续地提供高精度的三维位置、三维速度和时间信息，此外差分GPS接收机还可提供差分校正信息。　　(3)实时定位速度快。目前GPS接收机的一次定位和测速工作在一秒甚至更少的时间内便可完成，这对高动态用户来讲尤其重要。　　(4)刷抗干扰性能好、保密性强。由于GPS系统采用了伪码扩频技术，因而GPS卫星所发送的信号具有良好的抗干扰性和保密性。　　总之， GP5系统的建立给导航和定位技术带来了巨大变化，它从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题，可以满足不同用户的需要。　　 鉴于GPS具有以往系统不可比拟的优点，GPS技术己发展成多领域(陆地、海洋、航空航天)、多模式(GPS, DGPS, LADGPS, WADGPS,)、多用途(在途导航、精密定位、精确定时、卫星定轨、灾害监测、资源调查、工程建设、市政规划、海洋开发、交通管制等)、多机型(测地型、定时型、手持型、集成型、车载式、船载式、机载式。星载式、弹载式等)的高新技术国际性产业。GPS的应用领域，L至航空航天器，下至捕鱼、导游和农业生产，己经无所不在了，正如人们所说的“GPS的应用，仅受人类想象力的制约”。　　1.2 GPS在高程控制中的应用发展 正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统，它在水利、排灌、交通及地壳形变监等方面有着非常重要的作用。测定正常高，经典的、最精密的方法是几何水准。1km的水准测量误差大约1mm，1000km的累积误差约32mm，2000km的累积误差约为45mm。精密水准测量是建立国家高程控制网的基本手段。水准测量基于水准仪的水平视线，读取两标尺点间的高差，仪器至标尺的距 离不超过100m，通常采用往返测，每隔2-6km要埋设标石，至少要3人作业。 GPS的出现对许多常规测量技术产生了极大冲击，对几何水准也不例外。首先，在效率、经济性、实时性甚至在精度上，GPS的挑战是明显的。在不一定要正常高的许多场合，GPS可以代替水准测量，单独完成工程和科学任务，如地正沉降监测、水面运输监控、防灾与地震检测等。其次，通过似大地水准面(确定高程异常)，GPS测量的大地高可以转换成正常高，从而代替水准测量。GPS水准测量是指GPS测量的大地高，借助似大地水准面转换为正常高。GPS技术的发展，特别是cm级似大地水准面的进展，为GPS海拔高测量提供了技术基础。精化后的省级似大地水准面，20km以内的高程异常差的不确定性可达lcm; 20-50km的不确定性小于2-3cm;而GPS测定大地高差不确定性，在短距离(如小于10km)上可以达到士2cm。那么，通过高程转换得到的正高精度也在2cm左右，而用GPS的费用仅为经典方法的20%^-30%。这表明，大地高通过高程转换代替水准是可行的。这里要补充说明的是，所谓用GPS水准测量代替几何