文档介绍：·61·第11卷第3期地理空间信息GEOSPATIAL INFORMATION2013 年6 月第11卷第3期Jun.,,:.1672-:2013-01-18。高差误差对GPS 测量基线归算的影响郭忠明1,陈秀萍1,邱云峰1(1. 云南省测绘产品检测站,云南昆明 650034)摘?要:首先分析了GPS 平差数据,介绍了GPS 测量的基线改平的方法;然后着重分析了高差误差对改平边长的影响,提出了控制网长度变形检查的新方法。关键词:GPS 控制网;距离归算;高差;:P221 文献标志码:B文章编号:1672-4623(2013)03-0060-03目前对控制网长度变形一般是采用全站仪对样本点进行测边检查[1]。由于GPS 控制测量对控制点之间的通视情况没有要求[2-4],大部分点位只有一个通视方向,甚至没有任何的通视方向(孤点),外业测边检查非常困难。GPS 相对定位精度非常高,可以尝试利用GPS 的平差结果来解决这一问题。不论是测距仪测量的边长,还是GPS 测量的基线,首先都需要进行归算(改平),然后再进行投影。笔者在总结多年质检工作经验的基础上,进一步探讨了GPS 测量的基线改平过程中高差误差对改平精度的影响。1? GPS 平差数据的分析GPS 三维无约束平差是在WGS84 坐标系中进行的。虽然在WGS84 坐标系中的精度不高,但相对于网内的精度却非常高。在观测条件正常的情况下,观测1h,50 km 内相对精度可达10-6。但是,GPS 基线是标石面到标石面的距离,为斜距;大地高是地面点沿法线投影到参考椭球面上的距离。在下面的归算方法中,还用到两点间的大地高差,它是一个相对值,与系统无关。2?归算方法根据勾股定理:()DSh2221=-⑴式中,D为A、B 2点平均高程处的平距;S为斜距,即GPS 解算的基线;h为基线两端点的高差。由图1 可知, DSShShSh286423456gg=---(2)式(2) 为空间直线归算公式,其实就是勾股定理用泰勒级数展开的形式。往往只取前3 项,故存在一定的误差。高差在GPS 城市控制网中的表述方法有2 种:h=hB?hA , h=HB?HA式中,hA、hB为基线两端点的正常高,可以用直接水准的方法获得。HA、HB 为基线两端点的大地高, 可以直接利用GPS 三维平差获得。3?高差改平误差分析由式⑴可知,GPS观测的基线S具有足够高的精度,因此高差h是影响改平的主要因素。在此重点分析高差误差dh对改平的影响。首先把2点间的基线值S视为具有足够精度的观测值,由式(1),D对h求偏导得: dShhd22dh=--(3)设2 点间的高差h为100 m,根据式(3) 计算高差误差dh对改平边长D的影响dd,见表1。由表1可以看出,相同的高差误差,边长越长,对归算的影响越小。 m 的高差误差,,对改平边长的影响不足5 ppm。三、四等城市GPS控制点,一般都测设过水准或进行过三维约束平差高,图1?直线归算022A'B"B' m 是很容易的。表1?高差误差dh