GPS高程测量误差探析

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对工程测量中GPS控制测量平面与高程精度误差的分析

图１引水工程币状Ｅ级ＧＰＳ网田吾图
控制网中，如果ＧＰＳ网形比较理想，已知点较多并分布２．２开发区Ｅ级ＧＰＳ网
图２和图３为开发区分别采用不同的已知点施测
精度问题。但在相当多的工程测量中，一般存在采用的的Ｅ级ＧＰＳ网，Ｃｌ￣Ｃ为Ｃ级ＧＰＳ点，二等水准高程，已知点较少（经常采用２－３个已知点）、已知点分布位并作为起算成果；Ｅ～Ｅ为Ｅ级ＧＰＳ点，其中Ｅ和Ｅ为共点。Ｃ。和Ｃ高程分别为３．５ｌｍ、３．６８ｍ，Ｃ高程为置不佳、网形呈带状、相对高差大、水准测量困难或不进行水准测量等因素，这些因素都会影响到ＧＰＳ控制４．２０ａｒｍ，Ｃ高程为４．８５ａｒｍ，开发区高程在１￣２７５ｍ之
网的精度。本文利用３个实例来解析工程测量中ＧＰＳ间。可以看出，图２的网形结构是很差的，图３网形要好些，但也不理想，且高差较大。将两次测量的成果比控制测量的平面精度与高程精度。
２ＧＰＳ控制测量实例
程，精度为四等。将ＧＰＳ拟合高程和水准高程相比较，ＧＰＳ点，坐标系为１９８０西安坐标系，二等水准高程，并Ｄ和Ｄ为测区内原有的导线点，最大误差为０．０２９ｍ。这说明在距离不太远、各点之间高将其作为起算成果；

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析摘要：近年来随着gps发展采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的gps rtk方法,能够在野外实时地得到厘米级定位精度,可以极大地提高作业效率。

本文对gps rtk的精度进行试验研究,利用实测数据对其校正精度进行对比分析,并探讨影响校正精度的主要因素。

关键词：gps rtk 控制测量控制点精度1、gps(rtk)控制测量为了确定动态gps(rtk)控制测量的精度,笔者在哈尔滨对已布设了d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量和静态gps测量成果的比较。

并联测了四等水准的1个d级gps点，进行了水准测量和用动态gps(rtk)测量高程的比较。

设计方案如下：使用南方9600 gps 接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。

选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。

基准站设定在测区中央,地势较高,周围无遮挡物,对d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量，并且联测了四等水准的1个d级gps点。

共观测了15个重复点。

本次观测采用南方9600 gps接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。

1.1 对测区转换参数的确定选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。

操作：工具→计算七参数为了获得更精确的七参数坐标转换，这时用户需要知道三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标，可以计算出七个参数，即wgs-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数，用户单击确定，就会输入到七参数对话框中。

可以直接输入三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标，按右上方的“ok”按钮，就会计算出七参数，计算出七参数后，系统会自动打开参数开关，单击“ok”按钮，则在测量中就可以利用该参数进行校正得出测量点的正确坐标。

1.2 使用两点校正步骤如下：(1)使用测量菜单下的校正向导菜单。

选中菜单后，界面如下图1.1：图1.1 校正模式选择选择下一步后，界面如下图1.2：图1.2 基准站架设在未知点（向导1）根据向导提示，输入已知坐标后，直接校正。

GPS导航定位误差详解

GPS导航定位误差详解GPS导航定位误差详解GPS卫星导航定位，是基于被动式测距原理，亦即，GPS信号接收机被动的测量来自GPS卫星的定位信号和传播时延，而测得GPS信号接收天线相位中心和GPS卫星发射天线相位中心之间的距离（即站星距离），进而将它和GPS卫星在轨位置联合解算出用户的三维坐标。

由此可见，GPS卫星导航定位的误差主要分成下述的3大类。

（1）GPS信号的自身误差即认为得SA误差，简称卫星误差；（2）GPS信号从卫星传播到用户接收天线的船舶误差；（3）GPS信号接收机所产生的GPS信号测量误差，简称接受误差。

本节从基本概念入手，较详细地论述了GPS卫星导航定位测量的偏差和误差，以及他们的削弱方法，并论述了GPS 现代化对提高GPS 卫星导航定位精度的作用和影响。

GPS卫星导航定位的精度、误差与偏差广义而论，精度（accuracy）表示一个量的观测值与其真值接近或一致的程度，常以其相应值—误差（error）予以表述。

对GPS卫星导航而言，精度，直观地概括为同GPS信号所测定的载体在航点位与载体实际点位之差。

对于GPS卫星测地而言，精度，是用GPS信号所测定的地面点位与其实地点位之差。

现代卫星导航定位中几个常用的技术术语进行较详细地论述。

4.2.1 均方根差（RMS）均方根差，应文名为root mean square error，测绘界的中国学者将其称为“中误差”或曰“标准差”。

它的探测概率，是以置信椭圆（confidence ellipse，用于二维定位）和置信椭球（confidence ellispsoid，用于三维定位）来表述。

置信椭圆的长短半轴，分别表示二维位置坐标分量的标准差（如经度的σλ和纬度的σφ）。

一倍标准差（1σ）的概率值是68.3%，二倍标准差（2σ）的概率值为95.5%；三倍标准差（3σ）的概率值是99.7%。

许多中外文献所述的“精度”多为一倍标准差（1σ），且用“距离均方根差”（DRMS）表示二维定位精度，距离均方根差（DRMS），也称为圆径向误差（circular radial error）或曰均方位置误差，另有一些作者常采用“双倍距离均方根差”（2DRMS）。

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施【摘要】本文通过GPS在高程中的误差分析，对提高GPS测量高程精度的方法及措施进行了详细描述。

【关键词】GPS；大地高；正常高；高程拟合；高程异常一、引言众所周知，GPS作为现代化的三维测量工具，已被越来越广泛地运用到平面测量工作中去，如平面控制测量、地形测量、施工测量等。

但是GPS在实际的工作实践中，却较少运用于高程测量。

这是由于我国幅员辽阔，GPS测高受区域性大地水准面的限制以及仪器和外界条件等诸方面因素的影响，所测高程精度较低，无法满足各项工程建设的需要。

那么GPS测量高程的误差主要有哪些呢？我们又如何采取有效措施来提高高程测量精度呢？二、GPS高程测量原理利用GPS求得的是地面点在WGS-84坐标系中的大地高H84，而我国高程采用正常高。

要想使GPS高程在工程实际中得到应用，必须实现GPS大地高向我国正在使用的正常高的转化。

如图1所示。

有公式：Hr=H84-ζ由上式可知GPS高程测量的结果Hr误差主要由大地高H84的误差和高程异常ζ的误差的组成。

三、影响大地高H84的误差来源1.相位整周模糊度解算对GPS高程的影响。

相位整周模糊度解算是否可靠，直接影响三维坐标的精度。

在控制测量中，无论采用快速静态或实时动态测量技术，都必须精确解算得到相位整周数，然而相位整周数模糊度的解算常常会出现解算错误的可能性，从而会影响高程测量的精度。

2.多路径效应的制约因素：所谓多路径效应是指测站附近反射物反射来自卫星的信号与卫星直接发射的信号同时被接收机接受，这两种信号产生相互影响使其观测值偏离其真值，产生多路径误差。

多路径效应的影响分为直接的和间接的，并能对三维坐标产生分米级影响。

3.电离层延迟对高程测量量的影响：电离层对GPS测量的影响主要有：电离层群延（绝对测距误差）；电离层载波相位超前（相对测距误差）；电离层多普勒频移（距速误差）；振幅闪烁信号衰减；磁暴、太阳耀斑等，这些电离层的变化都会延迟GPS信号的传播路线。

动态GPS测量的误差分析

动态GPS测量的误差分析摘要：根据动态GPS数据传输的特性，结合实验数据，多路径的影响，进行误差分析。

阐述动态GPS的高程的制约因素，并对如何提高高程成果精度进行说明。

关键词：动态GPS 数据传输VDOP值分析动态GPS作业有其自身的局限性，在测量过程中要求基准站与流动站共同观测四颗以上GPS卫星，因此，容易受到测站周围地形地物的影响，另外地物反射造成的多路径效应也是影响动态GPS测量精度的一个重要因素。

由于这些因素的影响，降低了动态GPS的测量精度。

因此，在本文中通过实验，分析影响因素，提出解决办法，以便在测绘作业中更好的应用。

1 数据传输的特性要保证动态GPS移动能够接收到基准站发送的连续、可靠、快速的数据链信号，才会达到GPS获得快速的连续的固定解，而这个高可靠性、强抗干扰性的数据链传输和地势地形直接相关。

动态GPS在现代国际测绘领域的应用中，要将基准站的发射天线以及流动站的接收天线设置到一定高度，不然地面会不停吸收围绕地球表面传播的超短电磁波而迅速衰减，动态GPS的工作半径会被大大减低；如果将基准站的发射天线以及流动站设置在一定高度并且在直视距离内，超短波的传播方式将会组合直线波以及地面反射波，这样会大大扩大动态GPS的工作半径，一般在15 km左右，不过如果没有将基准站的发射天线以及流动站的接收天线没有设置在没有障碍物的直视距离内，就会发生更复杂的情况，基准站的发射天线以及流动站的接收天线在城镇的密楼区不能够直接通视，数据需要依赖反射波的改正，动态GPS的有效工作半径在这种情况下就会缩小，可能只有几百米。

因此，为了接收到基准站播发的差分信号要求基准站和移动站之间的天线必须满足“电磁波通视”—即电磁波能从基准站通过直射、绕射和反射等传播方式有效地到达移动站，这样在平坦地区的几公里范围内，一般都能顺利进行动态GPS测量。

但在其他地区如果数据链不能正常传输（即使能同时接收到5颗以上有效卫星），则难以成功实施动态GPS测量。

GPS导航定位误差详解

GPS导航定位误差详解GPS卫星导航定位，是基于被动式测距原理，亦即，GPS信号接收机被动的测量来自GPS卫星的定位信号和传播时延，而测得GPS信号接收天线相位中心和GPS卫星发射天线相位中心之间的距离（即站星距离），进而将它和GPS卫星在轨位置联合解算出用户的三维坐标。

由此可见，GPS卫星导航定位的误差主要分成下述的3大类。

对GPS卫星导航而言，精度，直观地概括为同GPS信号所测定的载体在航点位与载体实际点位之差。

对于GPS卫星测地而言，精度，是用GPS信号所测定的地面点位与其实地点位之差。

现代卫星导航定位中几个常用的技术术语进行较详细地论述。

4.2.1 均方根差（RMS）均方根差，应文名为root mean square error，测绘界的中国学者将其称为“中误差”或曰“标准差”。

它的探测概率，是以置信椭圆（confidence ellipse，用于二维定位）和置信椭球（confidence ellispsoid，用于三维定位）来表述。

置信椭圆的长短半轴，分别表示二维位置坐标分量的标准差（如经度的σλ和纬度的σφ）。

一倍标准差（1σ）的概率值是68.3%，二倍标准差（2σ）的概率值为95.5%；三倍标准差（3σ）的概率值是99.7%。

GPS测量高程的误差来源及消除措施

对流层延迟改正模型本身的误差，气象元素的
首先，卫星上虽然装了精确度很高的原子钟，但是原子钟还是存在误差，卫星轨道本身虽然很高但是受到地球大气层的影响要产生漂移，其次接收器本身
时钟也存在误差和噪声，些都影响定位的精确度，这
维普资讯
崔建明∥ＧＳ测量高程的误差来源及消除措施Ｐ
２５星历误差．
… ．
坐标作为起算点坐标，其精度也司达到米级。
特是政的响能更大一些，设３结语别苎Ａ策影下其影响则在星Ｓ一
象。这些延时不可能提前预知，因为受到天气的影响，外还受到大气环境的影响，在好的接收器中考另虑了典型大气层延时的影响，做了相应的修正，但是不可能对大气层的变化做出实时的、精准的数学模
接收器的距离。 ’
２测量的误差来源
在卫星信号的收发过程中，以及对信号的传播时间计算方面，都不可避免的带来误差。引起定位误差
的因素有很多，大致可以分成以下几类。
２１设备误差．
星分布不对称对基线两端的高差的影响。２４对流层延迟改正后的残差的影响．
但这不是主要因素。
２２大气层的干扰．
量测误差特别是测站上的气象元素的代表性误差，以及实际大气状态和理想大气状态之间的差异等，

工程测量中GPS高程的处理技术探析

基线向量时起算点的坐标如采用单点定位的结果，则坐标的误差ＯＧＰＳ定位技术获得的是点在空间的位置（ｘ、Ｙ、ｚ）或者坐有可能大于ｌｍ，从而影响高成分量的精度。此时的解决办法有一是解算出基线向量后再将跚中所有测站的点定位结果标差（ｘ、△ Ｙ，△ ｚ， △ ）由此可获得相对于椭球面的经纬度Ｂ、两个：通过基线向量传递到同一点Ｉ去中数后作为全网的起算坐标，：然Ｌ和大地高Ｈ或者经纬度差△ Ｂ、△ Ｌ和大地高差△ Ｈ。２ＧＳ大地高差测量精度受到的影响及消除措施．Ｐ后冉通过基线向量求出各测站较为准确的测站坐标重新解算基线２１．卫星分布不对称这种方法的精度取决于网中的测站数及观测的时段数，一在确定平面位置时可以通过对观测时段及对卫星的选择来保向量（证卫星分布的基本对称，从而消除或减弱距离测量中偏差及卫般可达到米级精度二是与附近的已知点联测求得较为精确的起星信号传播过程中的大气延迟误差、星历误差等误差对平面位算点坐标。此外也可与邻近大地点联测，将测得的国家坐标转换Ｓ一４坐标作为起算点标，其精度也可达到米级。置的影响。然而对于测高来说所有被测卫星均在地平面上，卫为ＷＧ－８２５．其它误差星分布总是不对称的。许多不对称的误差难以消除。这是高程除上述误差外，电离层延迟改正后的残余误差、多路径误差、接收机天线的相位中心的误差以及天线高的量测误差也都是ＧＳ量是的一种固有特征，是由ＧＰＰ测Ｓ测量本质决定的。我精度低于平面位置精度的一个重要原因。由于卫星分布不对称
ｋ・Ｉ

GPS在高程测量中的误差来源及应对措施

图１ＧＰｓ高程测量原理
测定某点的高程就必须获得该地区的一个理想的用ＷＧＳ一８４参考位置。卫星星历质量的好坏及用ＷＧＳ一８４参考位置确定精度等将直接影响ＧＰＳ的高程测量，可能会产生几个ＰＰＭ的影响。５．天线高对高程测量的影响：天线高是个明显的误差来源如果使用三脚架，由于高度经常发生变化，外业要求必须对天线高测量进行严格检查。若天线不是由一个厂家生产，则影响会更大，原因是有效相位中心不在同一高度上。６．潮汐对ＧＰＳ高程测量的影响：潮汐现象（包括陆地潮汐和海洋潮汐）对ＧＰＳ高程测量也能产生很大的影响，特别是当基线超过ｌＯＯｋｍ的情况下，其影响可达到厘米级。四、高程异常 ‘的误差影响由于似大地水准面的特殊性以及地表上各点高程异常值的不确定性，在实践中想精确求得高程异常 ‘是非常困难的。所以求算高程异常 ∈的方法和精度将直接影响ＧＰｓ测量高程的最终精度。五、提高ＧＰ￥高程测量精度的方法ｌ、进行ＧＰＳ高程测量，应使用双频ＧＰＳ接收机，且型号最好相同。因为双频接收机能消减由于电离层的影响而产生的卫星信号时延。型号相同可使ＧＰＳ天线相位中心偏差最小，且天线高固定。固定的天线高和脚架高可消减天线高误差。在进行ＧＰＳ高程测量的过程中，应尽可能多地增加多余观测。因为增加多余观测，可以消除或减弱相位整周模糊度解算的出错率，增加相位整周模糊度解算的可靠性，同时，还可以降低多路径效应的影响。尽量提高高程异常 ‘的解算精度获得高程异常的方法比较多，主要有直接法和几何法。（１）直接法。又称重力法重力法就是利用流动站附近的重力测量资料求解大地水准面的非线性变形部分的高程异常值。高程异常是地球重力场的一个参数，一般情况下，利用地球重力场模型，根据点位住处，即可求出该点的高程异常。此法适合对高程精度要求相对不高，且进行水准测量有困难的地区。（２）几何法。又称解析法。就是用一个一次或高次的多项式来拟合出似大地水准面模型，即高程异常模型，从而内插出某点的高程异常值。根据测区的情况可以将似大地水准面用多项式曲线、平面拟合和多项式曲面来表示，对应的就有多项式曲线拟合、平面拟合和多项式曲面拟合三种方法。只有根据测区情况选择合适的拟合方法，才能有效提高高程异常的求解精度。当测区呈线状分布，可根据控制点的平面坐标及高程异常，通过构造一个插值函数来拟合测线方向上的大地水准面曲线，然后内插出高程异常值。如果测区是范围较小并且地形平坦或低丘地区，其似大地闪准面可看成平面。此时采用平面拟合法，高程异常值的计算将会得到较好的

影响GPS高程测量精度的因素分析

多路径效应模型误差
关键词ＧＰ高程测量ｓ
由于ＧＳ［Ｐ￣量具有速度快、精度高的特点，Ｊ很快被广泛运用到各项测量工作中。但是，在ＧＳｒＰ￣高方面还有很多亟待研究解决的问］题，ＧＳＰ高程测量精度问题至今仍是测量领域亟待研究解决的问题。本文主要讨论ＧＳＰ高程测量精度的影响因素，并针对各项因素结合实践提出一些防治措施。影响ＧＳ程测量中大地高精度的因素有很多，主要来源于Ｐ高ＧＳＰ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。
肉ｌ．技２１１４Ｉ科：０００年第期６
影响ＧＰ高程测量精度的因素分析Ｓ
刘舜
（陕西铁路工程职业技术学测绘工程系）摘要本文分析了影响Ｇｓｐ高程测量精度主要因素，并针对各项因素结合实践提出一些防治措施。
著。２与信号传播有关的误差
而且由于接收机中大多采用的石英钟，因而其钟误差较卫星钟更为显著。该项误差主要取决于钟的质量，与使用时的环境有一定的关系。（）收机安置误差。接收机天线相位中心相对于测站标石中２接心位置的偏差称为接收机安置误差。它包括天线的整平和对中误差以及天线高的量测误差。天线高是一个明显的误差来源。ＲＫＴ系统通过使用定长的流动杆来减少这种误差的可能性，如果使用三角架，由于高度经常变化，以外业要求必须对天线高测量进行仔细复核。另一所个不太明显的问题是天线相位中心变化，天线的机械中心与其电子相位中心一般不重合。而且，电子相位中心是变化的，它取决于接受信号的频率、方位角和高度角。因此，不仅需要测量电子相位中心的平均位置相对于天线机械中心的变化，而且要定义整个可见天球的相位中心的变化。

高程测量的常用方法与误差控制

高程测量的常用方法与误差控制高程测量是一种用于测量地球上某一点的垂直高度或海拔的方法。

高程测量在地理测量、工程建设、地形分析等领域中有着广泛的应用。

然而，在进行高程测量的过程中，由于各种因素的干扰和影响，往往会产生一定的误差。

因此，控制误差是高程测量中一项非常重要的工作。

一、高程测量的常用方法高程测量的常用方法主要包括水准测量法和GPS测量法。

1.水准测量法水准测量法是通过测量相邻测站之间的高度差，以确定某一点的高程。

水准测量法分为直接水准测量法和间接水准测量法。

直接水准测量法是通过使用水准仪，测量两个已知高程的测站之间的水平距离和高度差，从而计算出待测点的高程。

这种方法精度较高，适用于小区域范围内的测量。

间接水准测量法主要包括三角高程测量法和曲线水准测量法。

三角高程测量法是利用三角形的高度比例关系和水平角的测量值，计算所需测量点的高程。

曲线水准测量法则是将水准测量设为一条平滑的曲线，通过观测曲线上的高度差来测量相邻测站之间的高差。

2.GPS测量法GPS测量法是利用全球定位系统（GPS）和卫星导航技术进行高程测量。

通过接收卫星发射的信号，测量接收器与卫星之间的距离，再利用卫星轨道数据和大地水准面的高差计算，可以得到高程测量结果。

GPS测量法具有测量范围广、测量速度快、操作简便等优点，适用于需要大范围、高精度的高程测量任务。

然而，由于卫星信号的干扰和地形遮挡物的影响，GPS测量法在山区、城市等复杂环境中的精度可能受到一定的影响。

二、误差控制高程测量中的误差主要来自测量仪器的精度、大气条件、地球曲率等因素。

为了提高测量结果的精度，需要进行误差控制。

1.仪器精度控制仪器精度是高程测量中的一个重要误差来源。

为了确保测量结果的准确性，应选择具有较高精度的仪器进行测量，且在使用前需要进行仪器校准和质量检验。

另外，使用仪器时还应注意操作规范，避免因不当使用而引入额外的误差。

2.环境条件控制大气条件对高程测量结果也有一定的影响。

我国GPS高程异常的研究

y12 2 y2 . .
2 yn
x1 y1 x2 y 2 . . xn y n
该方法适用于平原与丘陵地区，小区域范围内，精度可优于3cm。
二、GPS高程异常的测定高程异常的测定
（二）、GPS重力场模型法）、GPS重力场模型法 GPS
地球重力场模型法是指用卫星跟踪数据、地面重力数据、卫星测高数据等重力场信息，由地球扰动位的球谐函数级数展开式求高程异常。
Hr = H −ζ m −δr
三、我国高程异常分布
从图1可见, 1、GPS高程异常从云南中东部、四川中部、陕西中部、内蒙中西部向东呈现一种较均匀的梯次变化。 2、在西藏东部、青海中东部、甘肃中东部、内蒙中西部、宁夏、四川中西部这个区域GPS高程异常存在两个涡旋。
三、我国高程异常分布
图1中采用内推的方法插值的等值线精度应该说是有保证的。
二、GPS高程异常的测定高程异常的测定
平面拟合法
在小区域且较为平坦的范围内，可以考虑用平面逼近局部似大地水准面。设高程异常值ζ与平面坐标关系式为，
ζ i = a1 + a2 xi + a3 yi
公共点的数目大于3个，则可列出相应的误差方程：
v i = a1 + a 2 x i + a 3 y i − ζ i
我国GPS高程异常的研究
魏锦德日期：2011年11月23日日期：2011年11月23日
关键字：中国；GPS高程异常；正常高
目录
1 2 3
研究背景高程异常的测定我国高程异常分布
4
总结分析
一、研究背景
我国地势的三大特征：西高东低、呈阶梯状分布、山区面积广大。
国家高程基准

GPS高程测量误差探讨

ｌＧＳ高程测量的基本原理Ｐ
ＧＳ能够精确地测出空间任意一点的空间大地坐标，Ｐ也就是测量人员常说的美国ＷＧＳ一８４坐标系，个坐标系统这是由ｘ、ｚ组成，和Ｙ分别代表平面坐标，Ｙ、ｘＺ代表高程。ｘ、用当地经度和纬度可直接进行坐标转换，换成地面Ｙ利转任意一点的平面坐标。而ｚ则无法直接进行转换，利用当要地的高程异常值进行计算，由于地面高程异常值无法直接求得，要把ｚ值直接转换成我国正在使用的正常高（或海拔高）目前还受多方面的影响，此，们在测量时，进行点，因我要校正，把当地已有正常高和平面坐标的点再测出ｗＧＳ一８４坐标系，后利用这两个系统进行相对点纠正，出空间轨然求道参数，利用这个参数进行地面点的平面和高程测量。再
测量。
３在测区面积不大的平坦地区，别是测区高程异常变）特化有规律地区，已知点分布均匀的情况下，ＴＲＫ高程能够达到厘米级的精度。完全可以代替等外水准，且精度随着起算点精度的提高而提高，已知点布设合理、若精度满足，高程拟合的精度可以达到四等几何水准的精度。
８ — ２
３ＧＳ高程测量的优点Ｐ
１在精度允许的情况下，）采用ＲＫ进行测量，Ｔ各测站点之间没有高程误差累积，测站高程主要和主站的高程精度各有关，另外也和主站的仪器高，移动站的天线高有关。２各测站之间无需通视，统方法无论是水准仪还是经）传纬仪或全站仪，都需要各测站之间通视，进行高程传递，ＰＧＳ则改变这一传统观念，用高程传递，不高程只和基准站高程有关。３测站点高程，受测站之间的间距影响，进行整体）不不平差。４操作简便，易学，省人力，用记录员和立尺员，）容节不只用一名观测操作员即可。

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合方法及精度分析引言随着全球定位系统(GPS)的普及和发展，GPS技术在地球科学、工程测量和导航定位等领域得到了广泛的应用。

GPS高程的测量和拟合在地球科学研究和工程测量中扮演着重要的角色。

对GPS高程拟合方法及其精度进行深入的研究和分析具有重要的意义。

一、GPS高程拟合方法GPS高程的测量是通过GPS卫星信号和接收机接收时间的差值来计算得到的。

在GPS测量中，精确的高程测量是非常重要的。

高程拟合是指根据已知的GPS观测数据，通过一定的数学模型和算法，来拟合出地球表面上各点的高程值。

目前常用的GPS高程拟合方法主要包括差分GPS法、动态大地水准面模型法和GNSS/地球重力模型法。

1. 差分GPS法差分GPS法是基于参考站和移动站测量GPS信号的相位和码距的差值来进行高程测量的方法。

该方法可以减小大气层等误差对高程测量的影响，提高高程测量的精度。

差分GPS法广泛应用于工程测量和导航领域，具有较高的精度和实用性。

2. 动态大地水准面模型法动态大地水准面模型法是基于大地水准面模型预测的高程值和GPS观测数据进行拟合的方法。

通过使用大地水准面模型，可以对GPS测量中的大气层延迟和其他误差进行校正，提高高程测量的精度。

该方法适用于地球科学研究领域，可以得到更为精确的高程值。

二、GPS高程拟合精度分析GPS高程拟合的精度是衡量其可靠性和实用性的重要指标。

在GPS高程拟合过程中，需要对其精度进行综合分析和评估。

1. 精度影响因素GPS高程拟合的精度受到多种因素的影响，主要包括大气层延迟、接收机误差、地形和重力效应、卫星轨道误差等。

这些因素会对GPS高程拟合的精度产生影响，需要在实际应用中进行综合考虑和分析。

2. 精度评估方法针对GPS高程拟合的精度进行评估，可以采用单点定位和差分定位、统计分析和误差分析等方法。

通过对GPS观测数据和拟合结果进行综合分析和评估，可以得到GPS高程拟合的精度水平和可靠性。

GPS控制网高程测量及精度评定

据各检核点距已知水准点的平均距离（单位：ｍ）ｋ，取其拟合误差的平均值与表１的允许误差限值相互对
照，以此作为ＧＳ高程测量所能达到的精度。Ｐ
表１水准测量限差
等级三等四等普通
４３内业计算．
根据ＧＳ控制网中联测已知水准点的情况，合Ｐ结测区内地形和似大地水准面的变化特点，ＧＳ高程将Ｐ测量控制网划分为若干合理的拟合区域，段拟合计分
程水准测量的ＧＳＰ点作为检核点，计算检核点拟合高程与水准测量实测高程之间的差值作为拟合误差，根
时，应使用水准仪将已知水准点的高程引测至观测信号条件好的区域，再使用ＧＳ进行观测。联测已知水Ｐ准点的观测时间应与ＧＳ控制网观测保持一致。联Ｐ测过程应注意仪高量取，避免精度损失。
一
￡，在同等观测精度条件下，按照下式（）２计算ＧＳＰ
高程测量拟合计算的外符合精度
１２
铁道勘察２ｌ年第４期０１
Ｍ＝± ／Ｖ］（￣『Ｖ／Ｎ一１）
式中／一的个数。Ｖ
（）２
范围。
３３ＧＳ高程测量精度评定．Ｐ
ＧＳ高程测量精度评定可将控制网中经过精密工Ｐ
（）Ｐ控制网高程测量构网２ＧＳ为保证网形强度，ＰＧＳ控制网将已知水准点与多
个相邻的ＧＳ点构成三角形或大地四边形方式构网。Ｐ当已知水准点的位置无法满足ＧＳ接收机观测要求Ｐ

GPS测量中的常见误差分析与控制方法

GPS测量中的常见误差分析与控制方法GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是基于卫星导航的定位技术，广泛应用于航海、地质勘探、测绘等领域。

然而，在实际使用中，GPS测量中常常存在误差，这些误差可能会影响测量结果的准确性与可靠性。

因此，对GPS测量中的常见误差进行分析与控制是非常重要的。

首先，我们来分析GPS测量中的常见误差类型。

主要的误差类型包括：天线相位中心偏移误差、信号传播速度误差、多径效应、大气延迟误差和钟差等。

下面我们一一进行分析：1. 天线相位中心偏移误差：天线作为GPS接收机的输入端，如果天线的相位中心与接收机定位点不重合，就会引入相位中心偏移误差。

这会导致测量结果在高程方向上产生偏差。

为了控制这种误差，可以通过校准天线相位中心来减小误差的影响。

2. 信号传播速度误差：GPS测量是基于接收到卫星发射的信号来计算距离的，而信号传播速度的误差会导致距离测量的偏差。

这主要与大气密度、温度和湿度等因素有关。

为了减小这种误差，常见的方法是采用差分GPS技术，通过同时观测一个已知坐标点上的控制接收机与流动接收机接收到的GPS信号，从而减小误差的影响。

3. 多径效应：多径效应是指GPS信号到达接收机时，除了直射路径外，还经过了其他路径的反射导致信号时间延迟。

这会导致距离测量的误差。

为了控制多径效应，可以选择开阔的测量环境，避免信号反射，或者采用自适应滤波等技术来抑制多径干扰。

4. 大气延迟误差：大气延迟误差主要是指GPS信号在穿过大气层时，由于大气折射效应而导致的误差。

这会引起距离测量的偏差。

为了减小大气延迟误差的影响，通常可以通过接收多个卫星信号来进行差分定位，从而减小误差的影响。

5. 钟差：GPS测量中的时钟误差会导致卫星与接收机之间的时间差量测量的误差。

为了控制钟差误差，可以利用差分技术进行校正，或者采用精密的时钟来减小误差。

综上所述，针对GPS测量中的常见误差，我们可以采取一系列措施来进行误差的分析与控制。

GPS高程拟合方法及精度分析

GPS高程拟合方法及精度分析引言全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定位置的技术，在许多应用中被广泛使用。

高程测量是GPS技术的一个重要应用领域之一。

随着GPS技术的不断发展，高程测量的精度和分辨率得到了显著的改进。

由于地球表面的复杂性，GPS高程测量仍然存在一些挑战，如大气延迟、地形遮挡和信号多径等问题。

研究GPS高程拟合方法及其精度分析具有重要的理论和实际意义。

本文将从GPS高程拟合方法和精度分析两个方面进行探讨，旨在为GPS高程测量提供更加可靠和精确的解决方案。

一、GPS高程拟合方法1. 静态测量与动态测量在实际的高程测量应用中，常用的GPS测量方式可以分为静态测量和动态测量两种。

静态测量是指在接收机固定不动的情况下进行GPS观测，通常适用于测量精度要求较高的情况，如大地水准面的建立和更新、基准点的测量等。

动态测量是指接收机和天线在移动状态下进行GPS观测，通常适用于地形测绘、航空航海、车载导航等应用。

2. RTK测量实时运动学（RTK）测量是一种高精度的GPS动态测量方法，通过使用参考站的观测数据来实现对流动接收机位置的实时校正，从而获得厘米级甚至毫米级的高程测量精度。

RTK测量在地理勘测、地质灾害监测和大规模工程测量中有着广泛的应用。

3. 差分测量差分测量是一种通过比较基准站和流动接收机之间的GPS观测数据来消除掉由于大气延迟、钟差等误差，从而提高高程测量精度的方法。

差分测量通常分为实时差分和后续差分两种方式，实时差分可以在测量过程中实时进行误差修正，后续差分则是在测量后对数据进行后处理，以获得更高精度的测量结果。

4. 高程拟合模型在GPS高程测量中，通常采用的拟合模型有椭球模型、大地水准面模型和基于大地水准面的高程格网模型等。

椭球模型是一种简化的高程测量模型，通过采用地球椭球体作为参考椭球来进行高程测量；大地水准面模型是一种更加真实的高程测量模型，考虑了地球的地形和引力畸变情况；基于大地水准面的高程格网模型是一种全球高程模型，通过采用离散的高程测量点来构建全球高程模型。

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析

工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析摘要：GPS控制测量的优点是不受气候条件限制、速度快和精度高，但是在网型资源不是很理想的情况下，平面精度基本能满足精度要求，却存在较大的高程误差。

本文分析了高程误差的主要因素，以及如何提高GPS高程测量的一些对策与措施。

关键词：工程测量；GPS平面误差；高程误差全球卫星导航定位系统是通过在空间保持发行状态的卫星源源不断的向地球发送加载了特殊定位信息的无线电信号的某种频率，从而能够实现定位测量的定位系统。

最具代表性的是GPS定位测量技术。

在实际测量中，大多数的工程测量存在已知点少、已知点的位置分布不合理、网形不佳、不宜进行水准测量等问题，这些问题都会直接导致GPS控制网的精度得不到保障。

由于平面精度通常存在的问题不大，对高程精度则有必要详细地探讨。

1.GPS控制测量技术操作分析1.1主要技术操作流程首先，资料收集与检核。

测区的范围确定后，就应当按照作业要求，收集起算点数据和附近地区的地图。

其次，选点布网。

选点布网需要在收集的城市交通图或地形图上进行。

根据作业范围与任务要求，综合考虑测区地形、接收机情况、卫星情况等因素，优化选点布网设计。

第三，踏勘埋石。

综合考虑调度情况和设计点位，合理安排人员踏勘埋石。

第四，外业观测。

外业观测的任务是获取、接收、跟踪、处理GPS卫星信号，进而获取观测数据，进行定位。

外业观测作业时，需要注意卫星数据接受与供电情况。

第五，数据传输和平差。

完成观测后，应当及时地将数据进行备份。

部分数据需要根据无线类型、仪器高、观测时段等情况，改成特定的格式进行传输、存储。

第六，修补测量。

如果通过平差仍然无法到达测量标准，就应当修补测量。

尽量在图形强度因子小、卫星多的时段开展补测工作。

最后，总结成果。

按照相关要求总结成果，编制相应的图表。

1.2GPS控制测量布网探讨GPS控制测量布网的设计依据是GPS测量规范和测量任务书。

GPS测量规范主要是由行业部门或国家质量监督局制定、颁布的GPS测量技术标准。

探析GPS测量高程拟合精度

１ＧＰＳ测量
在控制测量领域中ＧＳ量得到了广泛的应用，具有以下的Ｐ测它优点：高精度和高效率。在实际工程中实时ＧＳ量可完成以下工Ｐ测作。第一，制大比例尺地形图。一般情况下，大比例尺带状地形绘在图上进行高等级公路选线。传统的测图方法，先要进行控制网的首建立，其次，碎部测量，而进行大比例尺寸地形图的绘制。其进行从工作量较大，费时间较长，花速度也比较慢。如果测量时采用ＧＳＰＲＫ动态测量，得每点坐标只需花费几分钟就行，部点的数据Ｔ获碎是由输入的点特征编码及属性信息构成的，室内可由绘图软件完在成。而使得测图的难度大大降低了，省了时间又节省了精力。从节第二，程控制测量。Ｐ建立控制网的最精密的方法是静态测量。工ＧＳ对于大型的建筑物静态测量比较适合。实时ＧＳ动态测量则被用于Ｐ般的公路工程的控制测量。这种方法可停止观测，得作业效率使大大提高。而通视对于点与点之间是被做要求的，使得测量更加这快捷了。三，第中线测设。在大比例尺带状地形图上设计人员进行定线后，地面需将公路中线标定出来。果实时ＧＳ量被使用，在如Ｐ测那么只需在ＧＳ收机中输人中线桩点的坐标，样的点位就会有系Ｐ接放统定出。这里，在累积误差是不会产生的，因为每个点的测量的完成都是相对独立完成的，点放样精度一致。四，、断面测量。各第纵横确定公路中线后，过绘图软件，用中线桩点坐标，通利即路线断面和各桩点的横断面就可以绘出了。绘地形图时采集的数据都是被用在测测量中，以到现场进行纵。断面测量是没有必要的，使得外业所横这１作大大的减少了。也可采用实时ＧＳ量进行现场断面测量。二Ｐ测２ＧＳ量高程拟合Ｐ测我国ＧＳ位中的高程坐标分量采用正常高系统，Ｐ定在实际应用中，将ＧＳ大地高转换为正常高，要Ｐ主要采用公式来进行（＝一）ｈＨ ∈。拟合法就是在ＧＳ网中的一些点上同时测定水准高程（常称这些Ｐ通点为重合点）结合ＧＳ量和水准测量资料，用内插技术获得其，Ｐ测采他各点的高程异常。目前用于ＧＳ高程拟合的计算方法主要有多Ｐ

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GPS高程测量误差探析
摘要：本文针对gps测量的特点，对gps高程测量的误差进行了分析，对gps高程测量的方法进行了有益的探索和尝试，通过实际作业分析得出gps高程测量精度是可以达到四等水准测量要求的。

本文围绕如何提高 gps 高程拟合精度进行分析，结合测量中的实际情况，重点提出在gps测量中避免和降低误差对测量的影响。

关键词：gps；高程测量；误差；精度
1 概述
计算机技术的发展与应用，给我们测绘技术带来了翻天覆地的变化，由模拟图变成了数据，提高了工作效率和产品质量，大大减轻了测绘人员的外业工作。

技术的应用又给我们测绘带来了一场新的革命，标志着测绘概念的新转变gps技术由最初的军用到民用，只经过了三年的时间，使用户数剧增，军用只占19/6，目前gps作为新一代的卫星导航定位系统，已在军事、交通运输、测绘、导航、精细农业、林业、资源调查、环境监测、移动通信等诸多领域中得到广泛应用，给人们生活带来了巨大变化。

本文就gps测量中的误差来源与分析作了一些建议。

2 gps测量的特点
gps测量与常规控制测量相比较主要有一下特点：①测量精度高。

gps观测的精度明显高于一般常规测量，在小于50km的基线上，其相对定位精度可达1*10？6，在大于1000km的基线上可达到1*10？8。

②测站间无需通视。

gps测量不需要测站间相互通视，可根据实
际需要确定点位，使得选点工作更加灵活方便。

③观测时间短。

随着gps测量技术的不断完善，软件的不断更新，在进行gps测量时，静态相对定位每站仅需20min左右，动态相对定位仅需几秒钟。

④仪器操作简便。

目前gps接收机自动化测度越来越高，操作智能化，观测人员只需对中、整平、量取天线高及开机后设定参数，接收机即可进行自动观测和记录。

⑤全天候作业。

gps卫星数目多，且分布均匀，可保证在任何时间、任何地点连续进行观测，一般不受天气状况的影响。

⑥提供三维坐标。

gps测量可同时精确测量测站点的三维坐标，且其坐标可以是多样化的，可以是全球统一的坐标，也可以采用54坐标和80坐标，还可以采用自定义的独立坐标系。

高程则是大地高。

3 gps定位误差分析
3.1 gps定位测量的误差来源
gps定位测量的误差主要来源于以下几个方面：
⑴来自卫星部分的误差：主要有星历误差、卫星钟误差、相对论效应。

⑵来自信号传播有关的误差：主要有电离层折射误差的影响、对流层折射误差的影响、多路径效应。

⑶与信号接收有关的误差：主要有接收机钟误差、接收机的位置误差、天线相位中心位置的偏差。

⑷其他方面的误差影响：如地球自转和地球潮汐的影响。

3.2 减弱gps测量误差的措施和方法
⑴加入全球的卫星监测网站，以获得高精度的卫星星历；
⑵利用同步观测值在不同的卫星与卫星之间、历元与历元之间进行差分处理；
⑶进行整周模糊度解算，经实验得出若同步观测时间在1h以上，可获得较好的稳定性。

4 利用gps高程测量方法求正常高或正高精度探析
4.1 gps高程测量本书的精度分析
对卫星部分的误差、与信号传播有关的误差和与信号接收机有关的误差，我认为作业者要认真按要求选择合适的gps点来构成gps 网，减弱多路径误差和对流层延迟折射误差；注意星历预报，选择合适的观测时间采用合理的观测时段，改善gps卫星星历的精度；同时应注意设站时严格地中和整平仪器，仪器尽量地设得高一点，准确地量取天线高，若能做到这些，gps高程测量的误差经实践证明是可以满足三等控制的要求的，但我们所要求的高程并不是大地高而是正常高和正高，故必须精确地求出高程异常值或大地水准面差距。

4.2 高程异常值（大地水准面差距）的求取方法
gps得到的是大地高程，也即椭球高，实际应用中所采用的高程为海拔高程，两者之间存在高程异常值的差异，即：h=h-n，其中h 为一点的海拔高程，h为该点的大地高程，n为该点的高程异常值（又称大地水准面差距），要想从大地高程精确归算到海拔高程，就要获取准确的高程异常值。

据有关文献资料可知，高程异常值的获取方法大致有如下几种：
⑴从国家高程异常值图上查取，但精度不高，一般为厘米级。

⑵从全球高程异常模型中得到，如国际上广泛采用的osu91a；此方法同样精度不高且不适合我国。

⑶从局部地区的精化大地水准面模型中得到。

这种方法往往精度较高，在几个cm～10几个cm之间，但是目前可提供使用的地区很有限。

⑷利用gps水准高程拟合测量方法求得gps重力高程测量是用重力资料求定点的高程异常，结合gps求出的大地高，再求出点的正常高（或正高）的一种方法。

从目前我国的大量实际资料统计来看，gps重力高程的精度低于gps水准高程。

故采用重力场模型和gps水准相结合的方法是一条有效的途径。

其做法是；先按重力场模型计算地面点的高程异常，在gps网中再联测部分点的几何水准，也可以求出这些点的高程异常，即可求出联测点的两种高程异常差，根据联测点平面坐标和高程异常，按曲面拟合法推求其他店的高程异常，从而求出点的正常高。

4.3 用gps水准高程拟合测量方法求得gps点的高程的精度探析首先，应根据测区的情况，合理布设已知点，并选定足够已知点；根据不同测区。

选用合适的拟合模型；对高程大于100m的测区，一般要加地形改正；对含有不同趋势地区的大测区，可采取分区计算的方法，计算时，坐标取得m或10m，但高程异常应取到毫米。

计算结果应由计算机绘出测区高程异常等值线图，以便分析测区高程异常变化情况，提高拟合计算精度。

以下是我们在具体的工作中所布设的gps网中的高程精度情况，在工作中，我们为了探讨gps的精度，对所有的gps点都进行三等水准测量，并进行严密平差得出点的高程，同时利用gps测量方法测得各点的高程数据，在高程拟合时分别采用一个已知点、两个已知点、三个已知点和四个已知点来进行高程拟合，所得结果列表如下：
以上数据只是针对一个较为简单的网而讨论的，数据还不够全面，从中我们可以看出，只要选择的合适，利用gps获取较高精度的高程是完全可以的。

5 结束语
⑴我国地形复杂，大部分地区为高山地区或丘陵地，为满足工程建设的需要，在条件具备的情况下，利用gps测量技术是可以做到同时完成平面、高程测量，充分发挥gps测量的优势，提高工作效率。

⑵在测区范围较小，地形变化小的测区内，先利用几何水准均匀的布测一些基本高程控制点，然后可以用gps高程测量代替几何水准测量测设图根水准或测站点水准。

⑶ gps仪器的选用要选择精度不低于基线精度5mm+1ppm、高程精度10mm+2ppm，性能较为稳定且受外界环境因素影响小的gps接收机。

⑷ gps高程测量观测时要充分考虑影响gps测量精度诸如gps图形结构，电离层影响，正确量取天线高等因素。

最大程度低减少误差影响。

⑸外业实施过程中，要经常性地联测一些已知水准点，随时进行高程比较，以避免气候等不确定因素引起的观测数据粗差。

我们曾有一次采用性能不好的接收机，同时在外界环境较差的条件下进行数据采集时，所有基线都不合格，不能进行基线解算和网平差计算。

在gps测量过程中，应当合理安排测量日程，选择合适的站址，远离大面积平静的水面，远离高大建筑物和高压电线，认真操作，精确平整对中，从而消除或减低 g ps 测量过程中误差的影响。

参考文献：
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用[m ].武汉：武汉大学出版社，2003.
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[3] 徐绍铨，张华海等，gps测量原理及应用，武汉：武汉大学出版社，2004
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