GPS高程拟合转换正常高在重力勘探中的应用

0引言GPS 测量技术作为20世纪末最重要的技术之一，现已广泛应用于各行各业，特别是对传统的测绘行业带来了历史性的变革。

但其在平面测量中的精度高，高程测量中精度低的特点也越来越受到关注。

究其原因，是因为我们日常生活中常用的高程系统是正常高系统，但GPS 测量出来的高程是大地高，在正常高和大地高之间存在着一个高程异常值，由于地球质量分布不均，所以这个高程异常值不是个常数，在不同的区域，不同的地质条件，高程异常值都不一样。

因此，虽然GPS 测量能获得高精度的大地高，但受高程异常值变化的影响，导致转换所得的正常高精度降低。

水准测量方法是获取正常高的常规、传统方法，但遇到分布范围广、数量多，特别是在山区进行测量时，受到水准测量视距的限制，地形起伏的限制，水准测量测站数会大幅增加，从而导致误差的累计，精度的降低。

为了准确将GPS 测量所得的大地高转换到正常高，国内外很多学者进行了大量的研究和探索。

目前主要进行的高程转换方法有：①重力测量法，②数值拟合法，③数字GPS 高程拟合方法在工程中的应用简程航1，雷坤超2，马静1，林沛2（1.北京市地质工程勘察院，北京：100048；2.北京市水文地质工程地质大队，北京：100195）摘要：GPS 测量技术已日趋成熟和完善，但其在平面测量中的精度高，高程测量中精度低的特点也越来越受到关注。

本文结合实际工程项目对G PS 高程拟合方法进行分析，重点对平面拟合法与曲面拟合法进行了应用实例分析及精度评定，探讨了已知点选取的位置、数量等因素对精度的影响。

通过实例结果分析表明，在本区域GPS 高程拟合中，两种方法均能满足精度要求，且曲面拟合精度更优。

关键词：G PS 高程拟合；平面拟合；曲面拟合中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编号：1007-1903（2014）01-0050-04模型抗差估计法，④平差转换法，⑤联合平差法，⑥神经网络法等。

本文主要采用平面拟合方法和二次曲面拟合方法，进行GPS 高程拟合。

GPS高程拟合方法在水利项目勘测中的应用杨昆仑摘要：采用GPS高程曲面拟合方法建立了斗门水库工程勘测阶段高程控制网，并用三等水准测量方法对该高程控制网进行了校测。

通过对两次数据的分析对比，得出了一些有益的建议。

关键词：正常高，大地高，高程异常，高程控制网，GPS高程拟合1.GPS高程拟合的概念与原理GPS数据处理后可以得到观测点的高精度平面坐标和大地高，工程建设中我们使用的是观测点的正常高。

因此，如何利用高精度大地高获得高等级的正常高，是我们研究的重点。

2.GPS 大地高与正常高的关系GPS大地高系统是以椭球面为基准的高程系统，大地高是由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离，通常用 H 表示；正常高系统是以似大地水准面为基准，地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离称为正常高，用 h表示。

高程异常是指似大地水准面至地球椭球面的垂直距离，用ξ表示。

h=H-ξ。

3.GPS高程拟合的模型常数模型，N=f1，至少需要一个已知点；平面模型，N=f（B，L）=f1+f2×B+f3×L，至少需要三个已知点；曲面模型，N=f（B，L）=f1+f2×B+f3×L+f4×B2+f5×L2+f6×B×L，至少需要6个已知点。

当GPS点布设成一定区域面时，在GPS网中联测一些水准点，然后利用这些点上的正常高和大地高求出它们的高程异常值，再根据这些点上的高程异常值与坐标的关系，用最小二乘的方法拟合出测区的似大地水准面，利用拟合出的似大地水准面，内插出其他GPS点的高程异常，从而求出各个未知点的正常高。

4.斗门水库工程实例验证4.1斗门水库工程简介斗门水库位于西安市西郊沣河右岸原昆明池遗址处，斗门水库是以调节引汉济渭水向沣东新城供水为主，兼顾防洪和改善生态环境等综合性的平原水库；根据库容及供水对象的重要性等指标，确定为Ⅲ等中型工程。

4.2水准测量方法建立高程控制网以三等水准点f200和ⅢHX07作为高程起闭点，联测沿线埋设的平高控制点D1～D25，构成了一条附合水准路线。

GPS高程拟合在工程测量中的应用探讨GPS技术在工程测量中的应用越来越广泛，但GPS只提供精确的平面坐标和大地高，而工程中使用正常高。

使用GPS对工程的水准高程控制测量成果进行了检核，并得出了具体的结论，对工程高程测量有一定的指导意义。

标签：高程异常高程拟合GPS 正常高0引言GPS是随着现代科学的发展而兴起的以卫星为基础的无线电导航、定位技术。

能为各类用户提供精确的3维坐标、速度和时间。

目前，大多数测绘工程的首级控制网均采用GPS测量，而其中的高程控制主要采用传统的几何水准测量方法建立高精度的水准网。

由于似大地水准面是一个不规则的曲面，它无法用一个精准的曲面来模拟，这就使得GPS只能提供给我们高精度的大地高，而不是我们工程中需要的正常高。

为了探讨GPS高程拟合精度，首先简述了GPS高程拟合的原理，其次结合控制网的具体生产实践，通过对该测区E级GPS拟合高程与四等水准高程精度的比较分析，说明在平原地区的局部GPS网中，GPS水准高程拟合可达到四等水准测量的精度。

1 GPS拟合基本原理应用比较多的高程系统有大地高系统、正常高系统。

这2种高程系统之间的关系如图1所示。

1.1大地高系统大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。

大地高的定义是：由地面点沿通过该点的椭球面法线，到参考椭球面的距离，通常以H表示。

1.2正常高系统由于gm 平均重力加速度无法直接测定，导致正高无法严格确定。

为了方便使用，根据前苏联大地测量学学者莫洛金斯基的理论，建立了正常高系统。

任意点处的大地水准面与椭球面的差值称为高程异常，正常高与大地高的转换关系为：h=H-ξ （1）其中，ξ为似大地水准面的高程异常。

由于GPS测得的是WGS-84坐标系的大地高，而工程中需要的是正常高。

由（1）式可知，正常高的精度，主要决定于大地高程差和高程异常差的精度；其中大地高程差，可利用GPS定位技术精确地测定，而高程异常差的精度，则取决其计算方法及所利用的资料。

GPS高程拟合在水利测量中的应用研究发布时间：2023-02-01T02:57:58.290Z 来源：《工程管理前沿》2022年第18期作者：亚力库尼·托合提[导读] 文章根据GPS的主要工作模式，初步探讨了GPS在水利测量工程中的应用及其优势。

亚力库尼·托合提新疆维吾尔自治区塔里木河流域喀什管理局844700摘要：文章根据GPS的主要工作模式，初步探讨了GPS在水利测量工程中的应用及其优势。

针对GPS在实际应用中常见的问题，提出了相应改进措施，以期为GPS技术在水利测量应用中的发展提供借鉴。

关键词：GPS高程；拟合；水利测量；应用研究引言目前一些水利工程测量还采用传统的水平测量法，耗费大量物力、财力、人力。

GPS是一种应用在测绘、导航、天文、通信等诸多领域的测控技术，具有自动、快速、准确等特点。

GPS高程测量技术广泛应用于工程建设的全过程，可提高工程的工作效率，所以研究GPS高程测量技术在水利水电工程中的应用势在必行。

1GPS测量的特点 1.1定位精度较高传统水利工程应用红外仪表测绘仪器可以实现5mm+5ppm的精确度，但使用双频接收器的GPS技术的精确度可以达到5mm+1ppm，因此，GPS技术的测量精确度极高。

通过实际验证，当距离小于50km，测量精确度为10－6，超过1000km时，定位精确度可高达10－8。

基线的边长越长，位置精度就越高。

1.2测量效率高在测量过程中，当相对静态定位测量的测量距离低于20km，则用时在20min以内。

在动态位置测量中，一般2min内就可以实现基站位置的快速表示，具有较高的自动性。

因此，GPS相比传统测量方法具有更快的测量速度，并且不受天气影响，完全可以实现全天候连续测量。

在执行应急任务时，GPS技术高效率特点发挥的更加突出。

1.3测量距离较长在水利工程测量采用其他测量技术时，如果站点之间距离太远，因能见度的限制会出现通视问题。

但GPS测量时，各站点之间无需相互直接观测，通过信息交流，即可开展测量。

GPS高程拟合转换正常高的应用问题探讨摘要：本文就目前高程作业中常用的GPS水准高程为研究对象，简述了GPS 高程拟合的原理,结合具体工程实例进行实验，分析比较了采用二次曲面模型、多面函数模型拟合高程异常所能达到的精度以及可能影响高程拟合精度的其他因素，得到几点有益的结论。

关键词：GPS水准，高程拟合，高程异常，正常高1 引言近年来，全球定位系统(GPS)以其精度高、速度快、经济方便等优点，在测绘领域得到了广泛的应用，尤其是在布设各种形式的工程控制网及精密工程测量等方面，更加体现出其巨大的优越性。

国内外大量的实践证明，目前GPS平面相对点位精度可以达到10-8~10-9量级，这是常规地面测量技术难以比拟的。

然而就高程方面而言，GPS测得的是以WGS-84椭球面为基准的大地高，而我国实际应用的是以似大地水准面为起算面的正常高，因此必须将GPS大地高转换为正常高，才能在一般工程测量中广泛应用。

2 高程系统鉴于地面一点的正高高程并不能精确求得，而正常高是可以精确求得的，因此在实际工作中广泛应用的是以似大地水准面为基准面的高程系，即正常高系统。

大地高系统是以参考椭球面为基准的高程系统，只要选定一组大地测量参考系统的椭球参数(即)，就可把参考椭球惟一的确定下来。

地面某点的大地高H 是该点沿椭球法线到参考椭球面的距离，正常高H是该点至似大地水准面的铅垂距离。

如图1所示，大地高H与正常高之间的关系为：。

图1 大地高与正常高的关系式中，为高程异常，表示似大地水准面至参考椭球面的高差。

显然，如果知道了各GPS点的高程异常值，则根据公式即可求得各点的正常高，从而实现由GPS大地高向正常高的转换。

3 GPS水准高程3.1GPS水准的原理所谓GPS水准，就是在一个区域范围的GPS网中，用精密水准测量的方法联测网中若干GPS点(公共点)正常高，根据大地高与正常高之间的关系，求得各公共点的高程异常。

然后根据高程异常在局部区域具有一定几何相关性的特点，由公共点的平面坐标(x, y)或大地坐标(B，L)及高程异常，选择合适的数学模型拟合该区域的似大地水准面，即可求得待定点的高程异常，实现大地高与正常高之间的转换。

浅析在工程测量中GPS高程拟合方法摘要：GPS由于布网灵活、简捷、经济已经广泛应用与工程建设中，GPS测量精度高、速度快、方便实用，具有很高的平面精度，但是GPS高程应用问题，目前仍在进一步探讨之中。

因为利用GPS测量所得到的高程是地面点的大地高，工程中需要把GPS高程测量的大地高转换为正常高。

关键字：GPS；高程拟合；正常高1 引言在工程测量中，高程测量是工程测量中一项重要的内容。

目前，高程的测量方法主要有以下四种：几何水准测量、三角高程测量、重力高程测量、GPS高程测量。

传统的几何水准测量虽然精度高，但耗时长、耗费多、工作效率低。

GPS 由于自身测量精度高、速度快、工作效率高等优点被广泛应用于高程测量。

GPS 测量的高程是在WGS-84坐标系下的大地高[1]，大地高是地面一点沿参考椭球面的法线到参考椭球面的距离，用符号H表示。

实际应用中需要把GPS测得的大地高转换为正常高，正常高是地面点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点的距离，用符号H r表示。

似大地水准面到参考椭球面之间的距离称为高程异常，用符号ζ表示。

因此大地高与正常高之间的关系为：ζ=H-H r(1)2 三种高程系统2.1大地高系统以参考椭球面为高程基准面的高程系统，称为大地高系统。

这个系统的高程，是地面点沿法线方向到参考椭球面的距离，称为大地高，通常用表示。

大地高系统只有几何意义，不具有物理意义，同一个点在不同的参考椭球下，具有不同的大地高，这个系统的高差，是两地面点大地高之差，称为大地高高差。

大地高可由 GPS技术直接测定，也可由几何和物理大地测量相结合的方法来测定。

2.2正高系统大地测量学所研究的是在整体上非常接近于地球自然表面的水准面，设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化的影响，并延伸到大陆下面与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面，它是一个没有褶皱、无菱角的连续封闭曲面。

正高系统就是以大地水准面为基准面的高程系统。

211CITYGEOGRAPHY公路工程测量中GPS 高程拟合的应用郭天虎（洛阳理工学院，河南　洛阳　４７１０００）摘要：GPS 系统已广泛应用于公路工程测量领域，GPS 高程拟合也从无明确条文规定到广泛应用，GPS 测量结果具有很高的精度，并且全天候、经济性等优点，使其得到了发展，但是根据不同的地质和地形情况，GPS 高程拟合得到的数据，可以作为测量成果使用，本文通过结合实际工程数据，对GPS 高程计算模型进行了选择，并推测其可能达到的预期精度。

关键词：公路工程；GPS ；高程拟合；应用1.公路工程测量中GPS 高程拟合应用的意义随着我国社会和经济建设的高速发展,公路工程也随之蓬勃发展，路网建设及改造项目也全面展开。

我国的地势条件较为复杂，传统的测量仪器已经无法解决公路工程测量的要求，特别是对桥梁和隧道进行测量时，已经远远不能满足当下测量效率的要求，这也促进了科研人员对GPS 定位测量技术的研究，从以前的无规范到现在的成熟应用。

我国的公路工程建设时不仅工期紧张、任务繁重，所以对精度要求也愈来愈高，GPS 测量技术能够解决以上两个方面的难题，不仅大大提高了测量技术人员的作业效率和劳动强度，而且测量数据精度高，工作成本也得到了降低，并且可以为公路工程建设提供坚实的数据支撑，保证公路工程的优质建设，提高公路的使用寿命及风险抵抗能力。

2.GPS 高程拟合的计算模型选择和转换方法的选择2.1GPS 高程拟合计算模型的选择。

GPS 高程拟合计算模型主要有以下几种：三次样条曲线拟合模型、多项式曲线拟合模型、平面拟合模型、二项式曲面拟合模型和多面函数曲面拟合模型进行大地水准面的拟合，结合不同的实际地形情况，选择以上计算模型，在此基础上，通过选用工程计算软件，进行计算模拟拟合的选择，根据测量数据进行拟合对比，从而确定测量结果的精度以及准确性。

2.2GPS 高程拟合转换方法的选择。

GPS 高程拟合转换方法直接决定了公路测量的精度，主要原理是根据局部领域利用不同的数学曲面拟合该区域类似大地水准面，从而得到该区域各个GPS 点正常高的方法，基本思想是利用区域内若干同时具有GPS 高程和水准高程的重合点，来计算出这些点上的高程异常值，进而达到实现将GPS 大地高转换为正常高，拟合模型的选择很重要，在实际的测量中，局部区域起伏的似大地水准曲面近似地视为具有某种特性的曲面，根据曲面的不同几何特性来进行逼近拟合，首先采用相应的数学模型，然后找到该区域内似大地水准面的拟合模型，由此来确定区域内各点高程异常值，从而得到GPS 点的正常高。

浅析GPS高程拟合在工程测量中的应用摘要：随着科学技术的快速发展，GPS导航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、低成本、操作简便、应用广泛等特点，在工程测量上被广泛应用。

本文就几种常见高程系统关系和方法及工程测量中高程拟合应注意的问题进行了分析探讨。

关键词：工程测量GPS高程拟合方法问题分析前言用GPS进行控制网测量已基本取代了传统的三角测量，其可以提供高精度的平面控制测量。

但由于在高程方面受坐标系不一致的影响，其精度一直被认为不太可靠，这在一定程度上使GPS测量能直接进行3维坐标量测的优越性不能很好地体现。

GPS能提供地面点精确的3维坐标值，其精度可达到10﹣7量级，但GPS采用的是WGS﹣84地心坐标系，其高程信息是以椭球面为参考面，这与我国规定的正常高采用的参考面不同，所以研究大地高与正常高之间的转换方法，实现GPS所测得的大地高转换成正常高，以方便工程应用，是测绘工作者要解决的一个重要课题。

对于未进行大地水准面精化的地区，为了实现GPS高程与正常高之间的转化，满足一般工程需要，可以通过高程拟合的方法实现其转换。

一、几种常见的高程系统关系1.正高系统。

正高系统就是以大地水准面为基准面的高程系统，地面一点的正高就是该点沿铅垂线至大地水准面的距离，用Hg表示。

由于其与地壳质量分布及密度密切相关，所以无法将它精确求定。

2.正常高系统。

它是以似大地水准面为基准面的高程系统，正常高用h表示。

我国规定采用正常高系统作为计算高程的统一系统。

3.大地高系统。

地面点沿法线至椭球面的距离为大地高，用H表示。

大地高以参考椭球面为高程基准面。

4.高程系统的转换。

由于大地水准面与椭球面一般不重合，我们把地面点P沿铅垂线投影到大地水准面P0时，PP0间距离为正高Hg；在将点P0沿法线方向投影到椭球面上得点Q0，P0Q0间距离称为大地水准面差距N,H=Hg+N。

似大地水准面与椭球面也不重合，它们之间的高程差称为高程异常，用ζ表示。

地质统计学Kriging法在GPS高程拟合中的应用探讨本文以某工业园区项目的GPS水准测量数据，利用地质统计学中的Ordinary Kriging方法，进行了GPS高程异常拟合的不同方案试验研究，结果发现普通克立格方法合理拟合方案下的估计精度可满足测量规范要求，推荐应用于GPS高程异常拟合工程。

GPS高程转换实质上主要是通过求取地面点的高程异常值，然后将外业GPS测量的大地高减去内业获取的高程异常值即可得到实用的正常高。

而高程异常是地球重力场的重要参数之一，从理论上讲，实现GPS大地高向正常高转换的最好方法是综合利用GPS测量数据、重力测量数据、地球重力场模型和其他数学方法，而对于一般单位而言，在无法获取必要的重力资料的情况下，数学拟合方法仍然是目前进行GPS高程转换的首选方案。

关于GPS高程的转换问题，测绘界的许多专家学者提出了多种解决办法。

这些方法归纳起来主要有：重力法、GPS水准法(数学模型拟合法)、数学模型抗差估计法、数学模型优化方法、GPS三角高程法、平差转换法、整体平差法、神经网络法等。

如常用的移动加权平均法、曲线拟合法、曲面拟合法均属于数学模型拟合法。

以上诸多方法在应用过程中均取得了一定的成效，但各自也都存在一些缺点。

主要由于受地球区域密度分布异常、地表地形的复杂程度等因素的影响，有的方法理论精度很高，但与实际情况的吻合程度不高;而有的方法计算过程比较复杂，且实际效果也不够理想。

因此，如何来进行高精度的GPS高程拟合与转换仍然是测量工程实践中需要不断研究和探讨的问题。

本文在介绍地质统计学基本理论及普通克立格Ordinary Kriging方法的原理及应用基础上，以某测区的实测GPS高程异常数据为例，进行了基于普通克立格方法的GPS高程拟合的相关试验分析与研究，按照不同已知高程异常点数据个数设计了四种方案，并对四种方案的拟合结果进行对比分析，证实了普通克立格方法用于GPS高程异常拟合的可行性，并探讨了普通克立格方法高程异常拟合的精度，以及已知高程异常点数量、分布与高程拟合精度的关系。

第35卷第3期地质调查与研究Vol.35No.32012年09月GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCHSep.2012GPS 高程拟合转换正常高在重力勘探中的应用张国利，李建国，苏永军，梁建刚，滕菲，张素荣，高学生（天津地质调查中心，天津300170）摘要：GPS 测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的大地高，而重力勘探中使用的是正常高。

本文简要介绍了用多项式曲面拟合方法拟合高程异常的原理，并用水准仪测量的水准高程对拟合的正常高进行了精度评估，总结了采用GPS 拟合高程在高精度重力勘探中的应用效果。

关键词：GPS 测量；重力勘探；高程拟合；正常高中图分类号：P631.1文献标识码：A文章编号：1672－4135（2012）03－0221-03收稿日期：2012-03-02基金项目：国家地质大调查项目：河北冀东铁矿外围1/5万重力调查(1212011120920)作者简介：张国利（1980-），男，2006年毕业于中国地质大学（北京），硕士，工程师，主要从事应用地球物理研究，Email:zgl003523@。

随着科技的发展，重力仪的测量精度越来越高，现在能够达到几个微伽（10-8m/s 2），使得测点重力值观测精度有了很大的提高，但布格重力异常总精度受到地形和高度改正精度的制约。

为了提高地形和高度的改正精度，重力测点的平面位置尤其是高程测量的精度亟需提高。

随着GPS 定位技术的广泛应用，人们已经能够在10-6～10-9m 的精度量级上，简捷而经济地获得所测点位的平面精度，但却一直未能以相应的精度解求点的高程，原因是GPS 虽能给出高精度的大地高，却由于没有一个具有相应精度高分辨率的似大地水准面模型，致使GPS 大地高到正常高的转换中精度严重降低[1]。

因此研究GPS 高程拟合转换方法，提高GPS 高程转换精度在高精度重力勘探中具有重要意义。

1几种高程系统简介GPS 所测量的大地高是沿法线方向到WGS84椭球面的高度，即以简单的数学曲面为基准面，具有明确的几何意义而缺乏物理意义[2]，而重力测量中要求的正常高是指从一地面点沿过此点的正常重力线到似大地水准面的距离。

GPS RTK拟合高程在浦上矿区地形测量中的应用[摘要]GPS测量可以获得高精度的大地高，而我国采用正常高系统，如何将大地高转换为正常高值得探讨。

以浦上矿区为例，介绍了使用EGM2008重力场模型将大地高转换为正常高的方法。

通过已知控制点检核和常规测量方法检查，结果表明，该方法可以满足1：1000比例尺地形图测量精度要求。

[关键词]EGM2008重力场模型高程异常GPS RTK 精度0引言目前GPS RTK技术已经广泛应用于控制测量、工程测量、地籍测量等工作中，明显的提高了工作效率。

众所周知，我国采用的是正常高系统，而GPS-RTK 测量得到的是大地高，若使用GPS RTK高程，需要进行高程拟合。

目前常用的拟合模型有二次多项式拟合模型[1]、曲面拟合模型[2]、BP神经网络模型[3]等。

但以上拟合模型均存在计算复杂，需要进行数据后处理的缺点。

在没有高精度似大地水准面模型的区域如何实时获得GPS-RTK高程拟合结果，值得探讨。

1EGM2008重力场模型在RTK高程测量中的应用1.1EGM2008重力场模型介绍EGM2008重力场模型是美国国家地理空间情报局采用先进算法和建模技术，以PGM2007B为参考模型，利用GRACE卫星重力数据、全球重力异常数据、TOPEX卫星测高数据及现势性好分辨率高的地形数据，结合精度高、分布面广的地面重力数据完成的最新一代全球重力场模型[4]，EGM2008重力场模型研制周期为4年，在很多国家和地区进行了测试与评估，结果显示，2190阶的EGM2008重力场模型与其它模型相比精度有了较大的提高，是目前分辨率最高、精度最好、阶次最多的全球重力场模型，在似大地水准面精化、GPS高程拟合、重力测量等领域得到了广泛应用。

章传银、郭春喜、陈俊勇等人利用全国858个GPS A、B级网的GPS/水准数据、华北地区1305个GPS/水准数据、华南地区918个GPS/水准数据、华中华东地区4707个GPS/水准数据对EGM2008重力场模型（无潮汐基准模型）在中国内地的适用性进行了研究与检核，精度统计结果见表1[5]。

论GPS拟合高程技术在实际测量中的应用[摘要]近年来，GPS 定位技术在我国工程勘查领域得到了广泛应用，对各行业的建设发展起了积极地推动作用。

有关GPS 测量的理论和技术日趋成熟，所测点的平面坐标精度已得到认证，GPS 精密大地高测定精度已达到毫米级。

本文结合GPS技术的发展和GPS拟合高程在测量中运用，结合工作中的实例，对GPS拟合高程进行了叙述和探讨。

[关键词]GPS 测量拟合高程1前言常规的高程测量方法一般采用水准测量和电磁波测距高程导线代替水准的三角高程测量，虽然此类方法所获得的测量精度较高，但实施起来费时费力，工作效率低，而且还受着各种自然条件的限制，如天气原因、地形起伏较大以及地形隐蔽地区等都要造成大量的工作时间和其他困难。

随着GPS技术的不断发展和GPS拟合高程的广泛运用，给现行的普通高程测量带来了极大的方便。

我们从05年开始在大量的测绘生产工作中就基本运用GPS拟合工程技术，提高了工作效率，通过水准测量的检核，并得到了良好的效果。

2影响GPS高程测量精度的因素影响GPS高程测量中大地高精度的因素有很多，主要来源于GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备，还有与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮等的影响。

而影响大地高转换为正常高精度的因素与采用的转换方式有关。

2.1与卫星有关的误差2.1.1卫星星历误差在进行GPS定位时，计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的，但不论采用哪种类型的星历，所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异，这就是所谓的星历误差。

确定GPS卫星轨道是减少星历误差的根本方法，利用区域性GPS跟踪网可以确定GPS卫星轨道。

跟踪站地心坐标的误差对卫星轨道的影响是10倍或更大。

因此，要提供优于2m精度的卫星轨道，要求跟踪站地心坐标的精度优于0.1m。

据介绍，采用强约束全球站松弛轨道的加权约束基准方法，可以得出优于5cm 的相对坐标值，基本上可以满足我国现阶段区域性定轨的需要。

浅析 GPS高程拟合在公路工程测量中的应用作者：侯钢来源：《名城绘》2020年第12期摘要：公路工程勘察是一项非常复杂的任务，主要包括工程建设初期的勘察设计，工程建设过程中的施工与维护以及后期运营管理活动中需要的测量工作。

此阶段公路工程勘察的主要内容包括：桥梁与隧道工程勘察，沟渠排水工程勘察，路基工程勘察等。

测量任务非常繁重，对测量技术的要求相对较高。

传统的测量技术已经无法满足开发需求。

因此，必须通过其短短的测绘时间，操作简单，精度高等优点，增加对 GPS测绘技术的应用，以提高公路工程测绘的质量和效率，促进高速公路的发展。

关键词：公路工程测量 GPS高程拟合应用问题与对策前言随着交通运输业的蓬勃发展，已经修建了许多不间断的高速公路建设。

为了提高施工质量，缩短工期，我们在实际施工中采用了大量的先进技术。

在公路工程测绘中，GPS技术的应用可以大大简化测绘内容，提高测绘效率。

笔者根据多年在公路工程勘察中的实际工作经验，简要讨论了通用的 GPS拟合方法，然后详细介绍了其应用方法，常见问题和解决方案，以期更好地推广 GPS高程拟合技术在公路工程中的应用。

一、常见的 GPS高程拟合方法现阶段我国常见的 GPS高程拟合方法主要有六种，分别是重力测量法、联合平差发、平差转换法、数字模型抗差的估计法、数值逼近法以及神经网络法等。

其中重力测量法主要应用在物理学和海洋学当中，具有较高的可靠性，但是平原地区使用存在一定不足，并且精度较差联合平差法由于多类数据的组合因此说效果比较明显，但是由于其只能夠对观测数据进行偏差评估，而且容易受到外界因素的干扰，因此结果并不能保证非常精确平差转化法主要用于三维坐标中部分点的测量，但是这种方法对于参数的要求较高，极易受到限制数字模型抗差估价法的基础是数学模型，能够在观测值非常小时，去除观测值，但是这种方法由于受到多种外界条件的影响，因此在观测数据的可靠性以及准确性上存在不足数值逼近法的基础是数学模型，在知道正常高与大地高的前提下，将其代入公式，计算出高程的异常值，再通过 GPS测出异常值得差来得到最终结果神经网络法是最小的一种转换方法，优点是不需要建造模型来进行解决，而是通过转换消除未知因素，因而这样的标准较高。

GPS高程拟合方法在工程中的应用GPS高程拟合方法是目前广泛应用于工程领域的一种测量方法。

它基于全球定位系统（GPS）技术，通过收集地面接收机接收卫星发射的信号，精确测量出实际地面高度，然后通过高精度的算法将收集到的数据进行拟合，得出最终的高程数据。

本文将重点介绍GPS高程拟合方法在工程中的应用。

首先，GPS高程拟合方法可以应用到地质勘探和建筑测量等领域。

地质勘探中，GPS高程拟合可以非常精准地测量出地表和地下岩层的高度和分布，帮助研究者更好地预测地质灾害的发生，对地质灾害的预防、管控等方面具有非常重要的意义。

而在建筑测量中，GPS高程拟合可以用于建筑物的制图、拓扑等方面，可大大提高建筑测量的效率和精度，减少人为误差。

其次，GPS高程拟合方法还可以应用到道路、桥梁等工程建设中。

在道路建设中，GPS高程拟合可以帮助工程师快速而准确地测量出土地高度和坡度，计算土方开挖量、填方量，以控制工程质量和节约成本。

在桥梁建设中，GPS高程拟合可以对桥梁的建筑和维护提供实时高精度数据和监控，大大提高了桥梁的安全性和底部维护效率。

此外，GPS高程拟合方法还可以应用到水利工程中。

水利工程为了更好地保证水资源的利用，需要对水库、水渠等进行渗透建设。

GPS高程拟合可以帮助工程师测量出水库、水渠等的高度和坡度，计算出渠道的水力特性，为水利工程的设计、施工和维护提供数据支持。

总之，GPS高程拟合方法在工程领域的应用非常广泛。

它可以为地质勘探、建筑测量、道路、桥梁和水利等领域提供实时高精度数据和监控，帮助工程师更好地掌握工程进度和质量，优化工程成本和效率，是工程测量的必备工具之一。