靜態GPS網解算中的高程分析

肖彪

摘要：靜態GPS測量主要通過GPS接收機進行定位測量，在這一過程中，接收機的位置固定不變，通過建立各種控制網進行測量，是目前可靠性比較強的GPS測量技術。靜態GPS的精度及可靠性同時又與網形設計有很大的關系。本文通過靜態控制網的解算實例著重介紹了靜態控制網的解算方法及高程精度分析。

關鍵詞：GPS測量；靜態網；高程；精度

1.靜態GPS網解算中的高程測量

靜態GPS技術屬于GPS測量中的一種，其在高程測量中需要采用多于三臺以上的接收機，接收機直接連接到基線端點上，并實行加固處理，其可在最大范圍的通視條件下，完成與衛星的同步工作，靜態GPS在穩定的狀態下，可測量不同時段的高程數據，高程測量的周期不等。GPS接收機在靜態環境中，不斷接收來自衛星的高程數據，同時傳入到連接的計算機內，由計算機軟件進行處理，得出高程坐標點，獲得準確的高程信息。靜態GPS技術在高程測量中的準確度非常高，體現出了極高的測量價值。高程測量中的靜態GPS測量技術，具有控制、優化的作用，符合高程測量的基本需求，能夠保障高程測量的穩定性。

2.靜態GPS測量特點

靜態GPS控制網測量具有顯著的特點，與傳統控制導線測量又具有明顯優點。

2.1 靜態GPS測量站之間不需要通視，這是GPS定位的一個顯著的優點。傳統控制網則要保持很好的通視條件，這是以往傳統的測量技術棘手的問題，因此，GPS控制網在點位的選擇方面自由度很高，方便靈活操作，這樣就使得控制網的圖形有了良好的保障。

2.2 靜態GPS定位的精準度高，在短距離測量中，靜態GPS定位的精度可以以毫米級來計算。而中長距離，一般是幾十千米甚至是幾百千米的范圍內，測量的相對精確度可以達到10-7～10-8。這比以往的測量技術精度高出了很多，由此可見，使用靜態GPS定位的精準度是很高的。

2.3 能夠進行全天候的作業

由于GPS衛星的定位數目很多，并且分布很均勻，因此這樣可以保證早晚任何地點和任何時間都能進行連續的觀測。這樣就可以保障很好的三維定位，而且一般也不會受到天氣變化所帶來的影響。

2.4 GPS操作方便

GPS接收機是自動化程度很高的設備，一般在外業觀測中僅需要整平、對中、量取天線高，開機后需要設置參數，至于其他的只需要工作儀器自己完成，這是一臺具有很高工作效率的設備和機器，體現了自動化技術和數字化技術在實踐中得到了很好的運用。GPS測量還能提供精確度很高的測定的測站點三維坐標。

2.5 所需要觀測的時間短

伴隨著GPS測量技術的發展和完善，靜態的GPS相對測量只需要30 min左右的時間，動態的GPS定位技術則更短，只需要幾分鐘甚至數秒鐘的時間即可以實現高達厘米級，甚至是毫米級的精確度，具有極高的效率。

3. GPS 靜態網解算實例分析

本次測量工程位于中山市五桂山政府背后，屬中山市五桂山區。作業區域內主要為山區，交通不便，通視困難，測量工作難度較大。經過控制測量組討論，

在測區布設了10個GPS點構成GPS控制網，為了對靜態控制網的高程解算精度進行研究分析，測量人員嚴格按照規范量取靜態機天線高。解算完畢后選取部分靜態高與水準高進行了比較。外業利用四套GPS接收機對控制網進行觀測，觀測過程嚴格按規范進行操作，觀測各項指標符合表1。

外業觀測數據采用中海達HDS2003數據處理軟件包進行基線解算及GPS網平差，本網共觀測28條基線。平差后的精度統計見表2及表3。

通過表5進行比較分析，我們發現分布在網中央部位的CE04及CE03效果要優于其他各點。但從整體來看，如果是山區不易引水準的測區，GPS靜態高可以用來作為圖根水準高程使用。

4.幾點體會

1.作為平面控制網，靜態GPS控制網在通視、投入的人力物力、耗時等諸多方面要明顯優于傳統控制測量。

2.作為高程控制網，他可以完成水準難以到達的山區或其他特殊測區的高程控制測量，滿足部分測圖需要。

3.靜態GPS控制網解決了傳統控制測量受作業時間的限制，他可以全天候作業。

4.GPS靜態控制網解算的高程精度受限，影響高程精度的有衛星信號、天線高的量取、周圍環境對信號的干擾等眾多因素。故而要得到高精度的高程數據暫時還難以取代幾何水準。

5.結束語

本文深入淺出的介紹了靜態GPS高程的解算過程及精度分析，以工程實例總結出解算經驗及分析結果。值得測繪同仁借鑒。

參考文獻：

[1] 劉基余，李征航，王躍虎、桑吉章。《全球定位系統原理及應用》。武漢測繪科技大學出版社，1993；

[2] 《水利水電工程測量規范》，（SL/197-97）；

[3] 《全球定位系統GPS測量規范》GB/T18314-2001；