GPS水準代替三等水準測量技術應用研究

【摘要】GPS定位在水準測量方面，因為大地水準面和參考橢球面之間的位置關系非常復雜，用GPS高程代替三等水準往往達不到好的效果，本文通過建立GPS高程異常模型，利用GPS水準點進行參數求解，粗差檢驗，結合工程實例與三等水準測量精度比較，論證了應用可行性。

【關鍵詞】GPS水準；高程異常模型；精度對比

1、GPS高程異常的差值模型

在測量學中，在準測量中水準路線上的重力值采用實測重力值，但是待測點的正常重力值需要替換沿重力線到大地水準面的重力平均值。這樣由于重力值的改變，相當于高程起算面也發生了變化，這個起算面成為似大地水準面，參考橢球面與似大地水準面之差的距離稱為高程異常，計作。地面上任一點i的高程異常為式中：Hi為i點沿法線方向到橢球面的距離，成為大地高；Hri是i點沿垂線方向到似大地水準面的距離，稱為正常高。

在工程測量領域，研究局部范圍，大地水準面的變化在這種情況下認為比較平緩。再結合地球重力場理論，大地水準面的實際重力位W，可分解為正常位U和擾動位T，即W=T+U，由布隆公式，可得出=T/ γ，式中γ為正常重力。擾動位T可以看作平面坐標xOy的函數T=T（x，y），把它展開（1）

式中T0為參考點的擾動位。在小范圍正常重力的變化可以忽略不計，參考點的垂線偏差及變化率公式，可將高程異常表達式改寫

（2），式中，為參考點在x、y方向上的垂線偏差；是垂線偏差的變化率。

式（1）中是以參考點為基準進行建立的模型，但是在通常……