GPS高程代替四等水准测量的可行性分析
【摘要】伴随测绘技术的创新变革，当前国内普遍推广建设了CORS网络服务系统，通过GPS测量相关软硬件条件的提升，精化了区域似大地水准面，提升了GPS高程测量的精度。本文从原理与实践的角度，分析了采用GPS替代四等水准测量的可行性，促进了相关工程实践的应用发展。
【关键词】GPS四等水准高程拟合
GPS技术作为当前测绘技能创新的重要里程，凭借测绘精度高、操作相对简便等优点，摆脱了传统光学测绘对于控制点通视条件的制约，扩大了测绘作业的领域与范畴，引领了测绘方式的根本性变革。《卫星定位城市测量规范》（CJJT732010）中关于城市连续运行基准站（CORS）建设的软硬件要求、基站布网、通讯传输与信息管理等方面，颁布了明确的规定，推动了国内关于连续运行参考站网的建设步伐，并指出关于GPS方法替代四等水准的规程要求。本文拟从GPS高程拟合的角度，探索高程异常求取的方法，并结合工程案例，对比GPS高程与四等水准间的精度关系，分析其替代四等水准测量的可行性。
1GPS高程拟合原理
GPS测量时所获取的待测点位高程数据，为归结于WGS84系统的相对于参考椭球面的大地高，必须转换到国家或地方高程基准，即以正常高为基准的系统框架中。因此，涉及到大地高与正常高系统间的高程异常求取问题。
假定某点的大地高为H，其相应的正常高为Hr，则该地面点所对应的高程异常值为：
（1）
其中，针对平面坐标（x，y）点所对应的高程异常求取，常采用曲面拟合的方法来实现。选取
个（
不小于3）精度良好、分布合理的高等级GPS控制点，将其高程异常所对应的数值构建起区域内的曲面模型函数，利用相应的控制点大地高与正常高数值，，按照最小二乘中残差最小的原则，求解该曲面模型的最优化数值参量矩阵，进而将待定点的（x，y）坐标定格于
个控制点所对应的投影面上，利用函数内插的方法计算出待定点所对应的高程异常，最后再利用正常高、大地高和高程异常间的关系，精确求解得到点位的正常高数据。
2GPS高程代替四等水准的可行性分析
根据GPS高程测量方式的差异，关于其代替四等水准的研究，应当从静态高程测量与动态RTK测量两种模式出发，综合性的进行可行性分析。
（1）静态高程测量。当采用GPS静态模式进行平面与高程观测时，往往对
f应的似大地水准面模型精度较高，对于观测时段、技术要求也更为严格。按照GPS高程测量的误差来源，分别与大地高测量误差、仪器高量取误差和似大地水r