GPS曲面拟合高程精度探讨.pdf

《GPS曲面拟合高程精度探讨》这篇文章主要讨论了GPS技术在获取高程信息时面临的挑战以及如何通过曲面拟合方法提高精度。GPS定位系统通常提供的是基于参考椭球的大地高，而非工程中所需的正常高。由于大地水准面的不规则性，使得直接利用GPS数据进行高程测量受到限制。文章通过比较GPS曲面拟合高程与几何水准高程，深入分析了GPS高程曲面拟合模型的应用方法和精度问题。 作者提出，进行GPS高程拟合是目前将GPS高程转换为正常高的主要方法。这个过程涉及到已知点的高程异常值推算未知点的高程异常值，进而计算出未知点的正常高。文章结合具体工程实例和实验数据，探讨了不同拟合方法的精度差异，并给出了适用于水利水电工程高程控制测量工作的建议。 文章首先介绍了高程系统的概念，包括大地高、正高和正常高。大地高是几何量，没有物理意义，而正高和正常高则与地球表面的实际物理特征相关。由于地壳质量分布不均匀，精确计算正高存在困难，因此正常高成为实际应用中的重要参考。高程系统之间的转换关系可以通过大地水准面差距（即高程异常）来描述。 随后，文章详细阐述了GPS高程曲面拟合的方法，即通过多项式函数拟合法，将似大地水准面看作曲面，并根据已知点的高程异常值确定该区域的似大地水准面形状，从而推算出其他点的高程异常。这个过程涉及多个拟合参数的计算，以最小化拟合误差。 在精度分析部分，文章对比了GPS曲面拟合高程与传统的几何水准测量的精度，指出曲面拟合方法可以有效地处理大地水准面的不规则性，提高测量效率，尤其在交通不便、水准点稀少的地区。然而，这种方法的精度受到拟合模型复杂度、数据质量和覆盖范围等因素的影响，需要合理选择拟合模型和控制点。 作者提出了几点实用建议，如选择合适的拟合阶数、考虑地形特征和数据质量等因素对拟合精度的影响，以及在实际作业中注意外业观测的质量控制，以确保测量精度。 总结来说，本文对于理解GPS高程测量的原理、曲面拟合方法及其精度评估具有重要价值，为水利水电等领域的工程实践提供了理论支持和技术指导。同时，对于提高GPS在高程控制测量中的应用效果，优化工作流程和提高工作效率具有积极意义。