关于两种GPS高程拟合改进模型的探讨

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基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究GPS（全球卫星定位系统）在测量地理位置方面具有极高的精度，但其对地球高程的测量精度却相对较低。

这是由于GPS测量高程的方式和测量地理位置的方式不同，即通过距离测量计算位置，但由于地球形状的复杂性和大气条件的变化，其对测量高程的精度影响较大。

因此，需要针对GPS高程数据进行拟合处理，以提高测量精度。

一种常见的GPS高程拟合方法是基于椭球体模型的高程拟合。

该方法利用椭球体模型来描述地球形状，并通过与GPS测量的高程数据进行拟合来确定模型参数。

具体来说，根据椭球体模型，地球上每一个点的高程可以表示为以该点为中心的椭球或椭球体的半径差。

这种方法可以在全球范围内使用，并可以将高程转换为WGS 84椭球体的高度，使得GPS测量数据与其他数据库中的高程数据进行比较和结合变得更加容易。

另一种常见的GPS高程拟合方法是基于大地水准面模型的高程拟合。

大地水准面是一个代表海平面的参考面，在地球上的高程计算中经常使用。

该方法利用海平面高程底面上每一点到椭球体之间的高度差进行拟合，以确定大地水准面模型的参数。

这种方法适用于需要与已知大地水准面水平比较的情况，如海拔高度的测量。

此外，还有一种称为差分GPS等值线插值法的GPS高程拟合方法。

该方法利用插值技术将GPS高程数据转换为等高线数据，并据此建立高度场模型，以获取高程信息。

通过对高度场数据进行插值，可以获得各种水平分辨率下的高程值。

它通常用于数据融合和高程建模，并且拓扑图分析中也非常有用。

总的来说，基于GPS的高程拟合方法可以极大地提高测量精度，并在很多领域中得到了广泛应用，包括地图制作、建筑工程、城市规划、环境监测等。

但是，需要注意的是，不同的拟合方法适用于不同的检测标准和场合，因此选择合适的方法是非常重要的。

GPS高程拟合转换正常高的应用问题探讨

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。

GPS水准高程拟合模型的探讨与应用

GPS\水准高程拟合模型的探讨与应用发布时间：2021-06-28T16:18:04.290Z 来源：《工程管理前沿》2021年3月7期作者：岳兴盛杨浪浪通讯作者，赵萌生[导读] 近年来，GPS卫星定位技术已在测量领域得到广泛应用岳兴盛杨浪浪通讯作者，赵萌生（中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心，云南昆明 650100）摘要：近年来，GPS卫星定位技术已在测量领域得到广泛应用，平面位置的测量已经达到了很高的精度，人们期待着在可行的条件下用GPS高程测量代替传统水准测量，以提高工作效率。

但是利用GPS定位技术测定的GPS高程是基于WGS-84参考椭球的大地高，而工程所采用的高程一般是基于似大地水准面的高程，所以GPS技术提供的高程不能直接应用到工程实践中，需要进行高程转换，把GPS所测的大地高转换使用的正常高有着非常重要的现实意义，也是目前GPS研究领域的一个热点话题。

GPS高程拟合是进行GPS高程转换常用的方法。

可以通过拟合的方式进行高程异常的结算，从而利用大地高取代正常高进行使用。

本篇论文将借助云南某县的GPS测图控制网，着重探讨GPS水准高程拟合模型的探讨与应用。

关键字：GPS高程、正常高、拟合1 绪论1.1前言GPS全球卫星定位系统是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星定位系统，20世纪70年代开始，GPS技术不断的成熟和迅猛发展，现在已渗透入除专业领域外的民用领域，从最初的的航天及军事应用，逐步走进人们的生活。

再测绘专业领域，GPS以全天候、高精度、自动化、高效等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖。

在民用领域里，它除了继续在高精度大地测量和控制测量，建立各种类型和等级的测量控制网等领域发挥着重要作用外，还在测量领域的其它方面得到充分的应用。

但是利用GPS定位技术测定的GPS高程是基于WGS-84参考椭球的大地高，而工程所采用的高程一般是基于似大地水准面的高程，所以GPS技术提供的高程不能直接应用到工程实践中，需要进行高程转换，把GPS所测的大地高转换使用的正常高有着非常重要的现实意义。

GPS高程拟合法比较分析论文

GPS高程拟合法的比较分析【摘要】工程中需要把gps高程测量的大地高转换为正常高。

通常的做法是采用拟合法建立研究区域的似大地水准面。

本文介绍了两种不同的拟合方法：二次曲面拟合法、多面函数拟合法。

并结合某区域一定数量已知gps高程异常点来内插和外推研究区域内的任一点的高程异常。

通过比较发现多面函数拟合法拟合的精度要比二次曲面拟合的精度高。

【关键词】高程转换；二次曲面拟合法；多面函数拟合法1 引言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测量的高程坐标是在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，用符号表示。

因此大地高与正常高之间的关系为：（1）由于我国采用的高程系统是相对于似大地水准面的正常高，因此如何进行gps高程转换成为当前研究的热点问题。

拟合法是gps 高程转换中比较常用的方法，主要的拟合模型有二次曲面法、多面函数拟合法。

2.二次曲面拟合法假设测量区域内任一点的坐标为，其高程异常为。

则二次曲面的拟合法的数学模型可以表示为[2]：（2）上式中有六个未知的拟合系数，若已知测区内高程异常点的个数大于6个，则可根据最小二乘原理求出以上未知数[3]，由此测区内任一未知点的高程异常带入（2）式便可求得。

再根据（1）式便可求得任意点的正常高。

3.多面函数拟合法美国hardy教授于1977年提出了多面函数拟合的方法[4]，多面函数拟合法的理论基础是，任何一个圆滑的数学表面总可以用一系列有规则的数学表面的总和以任意精度逼近。

根据这一思想，假设测量区域内任一点的坐标为，其高程异常为。

则多面函数拟合法的数学模型可以表示为：（4）上式中，为待定系数，为核函数，为高程异常未知的点的坐标，为高程异常已知的点的坐标。

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究随着GPS技术的发展和应用的广泛，越来越多的地理信息可以通过GPS定位得到。

其中一个重要的应用领域是高程测量。

GPS可以提供三维空间中点的经纬度和高程信息，但是由于多种因素的影响，GPS测得的高程数据存在一定的误差。

为了改善GPS高程数据的精度，需要进行高程拟合。

高程拟合是利用已知高程数据来估计未知位置的高程值的过程。

在拟合过程中，需要考虑空间相邻点之间的高程关系。

常见的高程拟合方法有以下几种：三角网法、克里金插值法、多项式拟合法等。

三角网法是一种比较常用的高程拟合方法。

该方法基于三角形相似原理，根据邻近点之间的距离和高程差，估计未知点的高程。

三角网法可以通过建立三角形网格来进行高程插值，并且可以根据实际情况调整三角形的形状和大小，以适应不同的地形。

克里金插值法是一种基于空间半变函数的高程拟合方法。

该方法通过计算样本点之间的相互关系来估计未知点的高程。

在克里金插值法中，可以通过拟合半变函数来对空间点之间的关系进行建模，从而提高拟合效果。

该方法的优点是可以考虑样本点之间的相关性，并且可以根据样本点的权重进行拟合。

多项式拟合法是一种简单但有效的高程拟合方法。

该方法通过拟合多项式曲线来估计未知点的高程。

多项式拟合法可以根据实际情况选择合适的多项式阶数，以适应不同的地形。

该方法的优点是计算简单，但需要充分考虑样本点的分布和拟合误差。

高程拟合是一种基于GPS数据的高程估计方法。

常见的高程拟合方法包括三角网法、克里金插值法和多项式拟合法。

这些方法可以根据实际情况选择合适的方法，并结合其他辅助数据来提高高程数据的精度。

GPS高程拟合系统探究

GPS高程拟合系统探究摘要：GPS高程测量已经成为工程测量的重要手段，为了将大地高转换成正常高并使其满足一定的精度就必须进行高程拟合。

本文主要从GPS高程拟合的模型、关键技术、精度等方面进行分析，探究了GPS高程拟合系统。

关键词：高程拟合数学模型高程异常精度一、GPS高程拟合概述在传统的大地测量中，正常高的确定方法是重力测量和天文测量，但是由于大多数的测量单位并不具备这样的测量条件，因此，具有原理简单、易于误差检验和探测的水准测量成了确定正常高的主要手段。

然而在实际的作业中，由于长距离水准测量的劳动强度大，外业进展十分缓慢，且极易产生人为的误差，所以在一定的程度上限制了水准测量的应用和推广。

虽然采用GPS空间定位系统可以同时确定出点的三维位置，但是令人遗憾的是，这种方法所确定出的高程是相对于一个特定参考椭球的，不是在实际应用中广泛采用的与地球重力位密切相关的正高或者正常高。

因此，获得相应点上的大地水准面差距或者高程异常后，我们需要进行相应的高程系统的转换，将大地高转换成正常高。

大地高、正常高及高程异常值之间的关系可以表示成以下关系式：ξ= H — h其中H表示地面点沿参考椭球的法线方向到地面的距离，h表示地面点到似大地水准面的距离，两者之差便是高程异常值ξ。

由于似大地水准面和参考椭球面之间的位置关系十分复杂，我们无法应用GPS直接测量高程代替水准高程，因此必须把GPS大地高转化成正常高。

其中求高程异常值的常用方法有：用斯托克斯公式并采用重力方法求得大地水准差距，这种方法需要具有一定精度要求且分布良好的地形数据和重力数据；采用地球重力场模型，只是地球重力场模型只能反映出大地水准面的长波变化。

在实际的操作过程中，我们经常采取以下的方法：在GPS网中同时测量少量的几何水准点，然后反求这些几何水准点的高程异常值，再根据平面坐标和高程异常值采用数学拟合的方法进行构造，使平面、多项式曲面或者其它数学曲面替代似大地水准面，最后根据拟合的曲面内插其它的GPS点，算出其它点的高程异常值和待定点的正常高。

GPS高程拟合模型及其应用研究

GPS高程拟合模型及其应用研究1. 本文概述全球定位系统（GPS）作为一种高精度、全天候的空间定位技术，已在众多领域中得到广泛应用。

GPS测量所得的大地高程值与实际工程应用中所需的正常高程存在差异，这一差异给GPS技术在工程测量、地形测绘等领域的应用带来了一定的局限性。

为了解决这一问题，高程拟合模型的研究成为关键。

本文旨在探讨GPS高程拟合模型的理论基础、方法及其在实际应用中的效果。

对GPS高程拟合的必要性和现有研究进行综述，明确本文的研究背景和意义。

接着，详细介绍了不同类型的GPS高程拟合模型，包括几何法、重力学法以及组合法等，并对这些模型的原理、特点及适用范围进行了分析比较。

在此基础上，本文重点研究了基于最小二乘配置法的GPS高程拟合模型。

通过实例分析，验证了该模型在提高高程转换精度方面的有效性。

本文还探讨了影响GPS高程拟合精度的主要因素，如基准点选择、拟合区域大小、地形复杂度等，并提出了相应的优化策略。

本文总结了GPS高程拟合模型在实际工程中的应用情况，如城市规划、土地管理、水利建设等领域，并展望了未来GPS高程拟合技术的发展趋势和研究方向。

通过本文的研究，旨在为相关领域的技术人员提供理论参考和实践指导，进一步推动GPS技术在各个应用领域的深入发展。

2. 技术概述GPS系统简介：介绍全球定位系统（GPS）的基本原理，包括其由卫星群、地面控制站和用户设备组成的结构。

GPS信号传播：讨论GPS信号如何从卫星传播到地面接收器，以及影响信号传播的各种因素（如大气层、多路径效应等）。

高程拟合定义：解释高程拟合的概念，即将GPS获得的平面坐标转换为准确的高程值的过程。

高程参考系统：介绍不同的高程参考系统（如WGS 当地高程系统等）及其在GPS高程拟合中的应用。

模型类型：概述常用的GPS高程拟合模型，如多项式模型、神经网络模型、最小二乘配置模型等。

模型选择标准：讨论选择合适的高程拟合模型时应考虑的因素，如精度、计算复杂度、适用区域等。

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究随着GPS技术的广泛应用，GPS定位精度在水平方向上已经得到了较大的改善，但是在高程方向上的精度依然存在一定的局限性。

这就要求我们研究一种有效的高程拟合方法，以提高GPS在高程定位方面的精度。

高程拟合是指通过一定的数学模型，根据已知的GPS观测值，通过计算得出与观测值最接近的拟合曲面，从而获得更精确的高程信息。

目前常用的高程拟合方法有：最小二乘法拟合、样条函数拟合、Kriging插值等。

最小二乘法拟合是一种基本的拟合方法。

它通过最小化实际观测值与拟合曲面之间的误差平方和，来确定最优的模型参数。

最小二乘法拟合可以基于多项式或分段函数进行拟合，多项式拟合可以通过选择适当的多项式次数来改变拟合曲线的复杂程度，而分段函数拟合则可以在每个子区间内使用不同的函数来进行拟合。

样条函数拟合是一种光滑的拟合方法。

它将整个观测区间划分成多个小区间，并在每个小区间内使用低次数的多项式来进行拟合，从而实现对整个观测区间的拟合。

样条函数拟合具有很好的光滑性和拟合精度，但是由于每个小区间内都需要进行拟合，所以计算量较大。

Kriging插值是一种基于空间统计理论的插值方法。

它通过对已知观测值的空间自相关性进行分析，来确定最优的拟合曲面。

Kriging插值可以考虑观测点之间的距离和空间自相关性，从而更好地拟合观测点的分布特征。

在进行高程拟合时，我们可以根据需要选择适当的方法。

最小二乘法拟合计算简单，适用于简单的拟合问题；样条函数拟合拟合精度高，但计算量大；Kriging插值适用于观测点较密集且具有一定的空间自相关性的情况。

高程拟合是提高GPS定位精度的重要手段之一。

我们可以根据具体的应用需求选择合适的拟合方法，并结合实际情况进行参数调整，以达到更好的拟合效果。

浅谈GPS的高程拟合

浅谈GPS的高程拟合GPS由于布网灵活、简捷、经济已经广泛应用千工程建设中，GPS测量精度高、速度快、方便实用，具有很高的平面精度，长期以来直接用于测角、测距、测水准等平面测量作业中。

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，所以，在一般工程测量中不能直接利用。

随着GPS技术的推广，由GPS测平面坐标已被广泛认同，但是由于GPS高程是相对于WGS一84椭球系的大地高H，即地面点沿法线方向到参考椭球面的距离，在实际应用中，仅具有几何意义而缺乏物理意义。

1 高程拟合原理高程拟合法，是指利用高程异常在较小区域内具有一定的几何相关性这一原理，利用教学，求解正高、正常高或高程异常的方法。

高程拟合法对地理条件的要求比较高，因此一般仅适用于平原地区，地势异常变化较为平缓，其拟合的准确度可达到几厘米以内。

计算比较精准，而对山区高程异常变化剧烈的地区，高程拟合法的作用就不是那么明显了，由于高程异常的已知点很难将高程异常的特征表示出来，这种方法的准确度有限。

通过水准测量测得正常高和通過GPS测量测定大地高是测量高程异常的已知点的高程异常值的一般方法。

在实际工作中，常用的方法一般有：在水准点上布设GPS点、对GPS点进行水准联测，有时为了获得好的拟合结果要求采用数量尽量多的已知点，最好是均匀分布，它们能够将整个GPS网包围起来。

以便获得更加清晰全面的数据。

2 GPS高程拟合的方法现状在传统的大地测量中，正常高是通过重力测量和天文测量的方法确定的。

对大多数测量单位来说，并不具备这两种作业条件。

长期以来，普通水准测量是提供正常高的主要技术手段，它具有原理简单、误差易于检验和探测等优点。

但是，长距离水准测量的劳动强度大，外业进展缓慢，易产生人为误差'也在一定程度上限制了水准测量在大范围内的应用。

GPS技术的出现，为正常高的确定提供了新的途径。

通过GPS～TJ量可求得地面点在WGS-84坐标系下的大地高，而我国的实用高程采用的是正常高。

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究基于GPS的高程拟合是一种利用全球定位系统（GPS）数据来精确测量地表高程的方法。

这项技术已经在地形测量、地质勘探、环境监测等领域得到了广泛应用。

随着GPS技术的不断发展和完善，基于GPS的高程拟合方法也在不断地进行研究和改进。

本文将探讨目前基于GPS的高程拟合方法研究的最新进展和发展趋势。

一、基于GPS的高程拟合原理基于GPS的高程拟合方法是通过GPS接收机接收来自卫星的信号，并利用卫星信号的时间延迟来计算地面点的三维坐标。

然后，利用这些三维坐标来拟合地表的高程。

通常情况下，我们需要大量的GPS数据来进行高程拟合，以获得更加精确和准确的结果。

在进行高程拟合时，需要考虑大气延迟、卫星轨道误差、接收机钟差等因素，以确保拟合结果的准确性和可靠性。

近年来，基于GPS的高程拟合方法的研究得到了广泛的关注和深入的探讨。

在研究中，学者们提出了多种改进和优化的方法，以提高高程拟合的精度和稳定性。

1. 基于大气延迟的高程拟合方法大气延迟是影响GPS高程测量精度的重要因素之一。

在传统的高程拟合方法中，往往需要进行大气延迟的校正。

研究人员提出了一种基于大气延迟的高程拟合方法，通过利用大气延迟的空间分布特性来进一步提高高程拟合的精度和可靠性。

该方法在实际的高程拟合中取得了良好的效果。

在GPS信号传播过程中，经常会发生多路径效应，即信号在传播过程中会发生反射和折射，从而导致信号路径的不确定性。

研究人员提出了一种基于多路径效应的高程拟合方法，通过分析和抑制多路径效应，进一步提高了高程拟合的精度和稳定性。

卫星的运动状态对GPS信号的接收和处理过程有重要的影响。

研究人员提出了一种基于卫星运动状态的高程拟合方法，通过对卫星运动状态的精确建模和预测，进一步提高了高程拟合的精度和可靠性。

随着GPS技术的不断发展和完善，基于GPS的高程拟合方法也在不断地进行改进和优化。

未来，基于GPS的高程拟合方法的研究将面临以下几个发展趋势：1. 精度和稳定性的提高未来的研究将进一步提高高程拟合的精度和稳定性。

提高GPS水准高程拟合精度的探讨

常用拟台方法的数学模型。２３１平面拟台
２ＧＳ水准高程拟合的方法Ｐ
２１高程转换的意义
ＧＳ测量所得到的高程是相对于ｗＧＳ４椭球的大地Ｐ一８高，它是一个几何量，仅具有几何意义，而缺乏物理意义。众所
对于较小范围的平坦或低丘地区，其似大地水准面可以看成平面。设某点的高程异常为 ℃平面坐标为Ｘ、其误差为ｅ，Ｙ，．
ｉｎｌｚｄｆｍｈｈｅｓｅｔｈｒｃｉｎｏｉｔｄｑａｉｅｅｇｔｓａａｙｅｒｔｅｔｒｅａｐｃｓｏｔｅｐｅｉｏｆｅｕｓ—ｇｏｄｅｇｔｏｘｄｐｉｔｉｏｄｌｉｈｏｆｓｆｔｆｎｐｈ
水准测量由河北省地质测绘院利用Ｓ３型水准仪完成，各项技术要求均符合《城市Ｉ量规范》的要求。
４精度分析
ＧＳ水准高程拟合的精度主要受所拟合的似大地水准面、Ｐ已知点高程和ＧＰＳ测点大地高三种误差的影响。
４１拟合的似大地水准面精度的影响
ｒ＝ｒ＝
５提高ＧＳＰ水准高程拟合精度的措施
由以上分析可知，在施测ＧＳ平面控制网时，了联测一Ｐ除定数量ＧＳ点水准高程之外，不再增加其它工作量，ＰＰＧＳ水准高程拟合可以达到等外水准的精度，在一定的条件下，也可达到四等水准损量的精度。根据理论分析和测区的试验结果，Ｉ欲提高ＧＰＳ水准高程拟合的精度，应采取下列措施：５１保证ＧＳ野外数据采集和基线解算向■的质■ ．Ｐ

两种GPS高程拟合方法的对比与探讨

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。
２．两种ＧＰＳ高程拟合方法
本文着重研究多项式曲线拟合与样条曲线拟合中的数学内插法和三次样条内插法这两种方法正高系统就是以大地水准面为基准面的高程系统某点的正高是２．１多项式曲线内插法该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离．为了区别当测区呈线状分布或者带状时．可采用多项式曲线内插法．其公式为：下面的正常高．正高用符号表示
２０１４年２３期
科技一向导
◇ 科技论坛◇
两种ＧＰＳ高程拟合方法的对比与探讨
（１．云南新坐标科技有限公司云南
魏宾，王涛刘葛２昆明６５００００；２．昆明理工大学国土资源工程学院
云南
昆明
６５００００）
１３正常高系统
考＝ｎ旷｝ｎ０＋ …ｎ
式（２．１）
式中，为高程异常，啦、０ｒ …・・ Ⅱ ＴＩ为待求的多项式系数，可以是拟由于地球质量特别是外层质量分布的不均匀性．使得大地水准面ｙ）坐标，也可以是各拟合点到中心点的距离。形状非常复杂大地水准面的严密测定需要地球构造学方面的知识，目合点的（各高程控制点的己知高程异常与其拟合值之差，即残差为：前尚不能精确确定为此．苏联学者莫洛金斯基建议研究与大地水准面
１．三种高程系统及其关系

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究一、引言高程是地球表面的一个重要属性，对于地理信息系统、地形分析、气候研究等领域都有着重要的意义。

而GPS技术的发展为高程研究提供了新的途径。

基于GPS的高程拟合方法研究成为了一个备受关注的课题。

本文将从GPS技术在高程拟合中的应用、目前存在的问题以及可能的解决方案等方面展开研究，旨在为高程的精确获取和拟合方法的改进提供一些思路和方法。

二、GPS技术在高程拟合中的应用GPS（全球定位系统）是一种利用卫星进行定位和导航的技术。

通过接收卫星发射的信号并计算信号传播时间，可以确定接收机的位置，进而实现定位和导航的功能。

GPS技术可以用于测量地面点的三维坐标，从而实现高程的获取和拟合。

1. GPS技术的原理GPS技术的高程测量主要是通过接收多颗卫星的信号，计算信号的传播时间和接收机的位置，进而确定对应地面点的高程信息。

GPS技术的高程测量方法相对简单，可以在不同地点进行测量，并利用差分GPS技术提高测量的精度。

三、目前存在的问题尽管GPS技术在高程测量中具有一定的优势，但仍然存在一些问题需要解决。

1. 精度问题由于地球表面的不规则性，GPS测量高程存在一定的误差。

尤其是在复杂地形和高山区域，GPS定位的精度较低，导致高程测量的误差相对较大。

2. 数据处理问题GPS测量的数据量较大，需要进行有效的数据处理和拟合。

目前的数据处理方法相对单一，无法很好地适应不同地形和区域的高程测量需求。

3. 高程拟合方法的局限性目前常用的高程拟合方法主要是基于地形图和气压等数据进行插值和拟合，存在受天气和地形条件的限制，无法实现高程的精确拟合。

四、可能的解决方案为了解决目前存在的问题，可以考虑以下解决方案：1. 增加参考数据在进行GPS高程测量时，可以增加其他参考数据如地形图、气象数据等，提高高程测量的精度和可靠性。

2. 发展新的拟合方法针对不同地形和区域的高程拟合需求，可以发展新的高程拟合方法，利用更多的参考数据和先进的算法，提高高程拟合的精度和适应性。

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究
随着GPS技术的发展和应用的广泛推广，GPS已经成为测量和导航应用中不可或缺的工具之一。

GPS定位技术在高程测量中存在一定的误差和限制，其中最主要的问题是垂直精度较低。

为了解决这一问题，研究人员提出了许多基于GPS的高程拟合方法。

一种常见的方法是使用全球地球杂技系统（GNSS）高程测量。

GNSS是一种基于卫星位置和接收器测量的导航和定位系统，其中包括GPS、GLONASS和Galileo等。

通过GNSS测量，可以得到一个点的三维坐标，其中包括其纬度、经度和高程。

由于信号传播路径中的大气和多路径效应等原因，GNSS测量的垂直精度较低。

需要对GNSS高程测量进行拟合和滤波来提高其精度。

另一种常见的方法是使用地球重力场模型进行高程拟合。

地球重力场模型是根据地球重力场的物理特性和测量数据建立的数学模型。

通过与GNSS高程测量数据的结合，可以利用地球重力场模型来提高高程测量的精度。

地球重力场模型的精度和分辨率有限，且在不同地区的适用性有所不同。

还有一种方法是使用插值算法进行高程拟合。

插值算法是一种通过已知数据点来推断未知数据点的数值的方法。

在高程拟合中，可以使用插值算法来估计未知位置的高程值。

常用的插值算法包括克里金插值、反距离加权插值等。

通过使用插值算法，可以有效地提高高程测量的精度。

基于GPS的高程拟合方法主要包括GNSS高程测量、地球重力场模型、椭球形高程模型和插值算法等。

通过结合这些方法，可以提高GPS高程测量的精度和可靠性，从而满足不同应用领域对高程测量精度的要求。

GPS水准高程拟合精度的探讨

GPS水准高程拟合精度的探讨摘要：近年来，GPS定位技术以其精度提高、速度快和经济方便等优点，在布设各种形式的控制网、变形观测等诸多方面都得到了广泛的应用，理论和实践都己证明。

GPS定位技术完个可以进行传统的一、二、四等平面控制测量，根据GPS相对定位的基线向量,虽然可以得到高精度的大地高。

但在将大地高转换为正常高时，由于受某些因素的影响，使得由GPS定位技术所得到的正常高精度小。

关键词：GPS，GPS定位技术，GPS高程测量一、GPS概述1.1 GPS系统的组成GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座，发射导航定位信号；地面控制部分——地面监控系统，提供GPS卫星星历并保持GPS时间系统；用户设备部分——GPS信号接收机，捕捉卫星信号，跟踪卫星运行，处理解译所接受到的GPS信号。

1.2 GPS的基本原理和方法GPS（全球卫星定位系统）的空间部分由21颗工作卫星及3颗投入使用的备用卫星组成。

这些卫星将分布在6个倾角55°的几乎是圆形的轨道上，每个轨道上有4颗卫星。

卫星的平均高度为20200km，运行周期为12恒星时。

GPS卫星星座能提供全球性的覆盖。

GPS卫星使用1.2GHz和1.6GHz的高频波作为载波，信号沿直线传播，因而其定位的数字模型十分简单而又严格。

此外由于信号只是从太空穿过大气层到达地面测站而不需在稠密的大气层中长距离传播（如地面无线电定位系统那样），因而易于进行较为精确的对流层延迟改正。

由于全球定位系统较好地解决了定位精度、定位速度、定位的可靠性及覆盖面等因素之间的矛盾，因而有可能逐步取代相互交叉重叠的地面无线电导航定位系统而成为一种通用的导航地位系统。

1.3 GPS系统的特点GPS导航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作方便、应用广泛等特点著称。

1.3.1 定位精度高应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50km以内可达10-6。

100~500km 可达10-7，1000km以上可达10-9。

两种常用的GPS高程拟合模型拟合精度研究

两种常用的GPS高程拟合模型拟合精度研究
两种常用的GPS高程拟合模型拟合精度研究
通过利用金塘大桥海中一级加密网这一成果对GPS高程异常拟合模型精度进行研究,分别用平面拟合模型和多项式曲面拟合模型解算出各点的正常高并与四等水准结果比较,得出一些有益的结论,对GPS的实际应用具有一定的指导意义.
作者：刘万选刘加生 LIU Wan-xuan LIU Jia-sheng 作者单位：国家测绘局第三地形测量队,黑龙江,哈尔滨,150086 刊名：测绘与空间地理信息英文刊名：GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY 年，卷(期)： 2009 32(3) 分类号： P228.4 关键词：GPS 高程拟合拟合模型。

关于GPS高程拟合方法探讨

的ｈ。
１１２三次样条曲线拟合．．
当测线很长时，知点多，变化大，已值（ ’ ＋一）（ ’ ≤：）尺（）４如果进行整体拟合，度较低，果分段拟精如可用这些数据点内插，称以（，则Ｘ’ ’ ）合计算，则分段点上将不连续，且影响拟为圆心，径为的圆形移动窗口曲面内而半合精度。种情况比较适合采用三次样条插。这曲线拟合１３曲面拟合法．１２移动曲面法．当ＧＳ布设成一定区域面时，以应Ｐ点可（）了讨论的方便引入解析坐标，１为设用数学曲面拟合法进行拟合，得待求点求其根内插点的坐标（，ｙ’ （ｌ２ … … ，相的正常高。原理是，据测区中公共点的ｘ’ 户，，，）ｍ）应坐标系的数据点为（，，仁ｌ２ｘ，）（， …… ，平面坐标ｘ，（，ｙ或大地坐标Ｂ，）Ｌ和。，值用ｎ，）对于内插点（ ’ ’ ，，）作，数值拟合法，合出测区似大地水准面，拟再ｘ＝五’ ＝只’ ” 一一（）内插出待求点的（，而求出待求点的正２从的变换，形成新的坐标（ ” ）移动常高。ｘ，为坐标。（）面拟合法１平（）一数据点（ｙ）２任ｘ，假设距离ｄ递减的设某重合点的高程异常与该点的平函数面坐标有关系式：＝口＋２＋ｌａ（）５式中，，，ａ，，为模型待定参数。ａａｗ（＝／ｆｘ’ ＋ｙ— ｊ（（）、ｘ— ，（ｆＹ’ ，（））３）将ｄ作为权函数，）权的引入是为了在如果公共点的数目大干３，可列出个则移动时根据内插点到数据点的距离给出各相应的误差方程为：＝ｌ２３ …，）（，，… １１数据点的不同的影响程度，点越近影响两ｖ＝口十ａｘ＋ａｙ一ｊｌ２ｉａＬＯＪ越大。需要指出的是，里的权并不代表数这依据最小二乘原理有：据点的观测精度，只是表明该数据点对内・（） ’ ｊｒ。（）７插点的关联程度。这样把求得的模型参数ａ，，ａ。．ａ，代人（）般对某一内插点（ ’ ’ ，数据（），得到待求点的高程异常从而求３一，）若６式可得待求点的正常高ｈ。；点（．）ｘ，中满足

关于GPS高程拟合技术的探究

关于GPS高程拟合技术的探究[摘要]随着现代科学技术的发展，全球定位系统GPS以其全天候、高精度、低成本和高效率等优势，越来越受到人们的青睐。

近年来GPS高程测量已经成为工程测量的重要手段，而高程拟合技术可以较精确地将大地高转换成正常高。

本文先概况GPS高程拟合技术的基本原理，再分析GPS高程的测量和拟合方法，最后探究提高GPS高程拟合精度的办法。

[关键词]全球定位系统GPS 高程拟合技术测量工程0前言随着全球定位系统（GPS）技术的成熟和仪器价格的大幅下降，该技术在测绘方面已普及。

众所周知，全球定位系统（GPS）测定平面位置能达到很高的精度，但其测定的高程精度，由于受到高程异常的制约，尚有许多问题需要研究，以便充分发挥全球定位系统（GPS）技术的优越性。

1工程实例辽宁核电站位于瓦房店市东部的泉源沟村，三面环海，一面是山，交通不便。

为了工程的需要，某测绘院在这里建立GPSD级网。

首级网由8个点组成，在此基础上进行加密，并对部分GPS点进行了水准测量，应用了GPS高程拟合技术，工程面积为5.5平方公里。

2 GPS高程拟合的基本原理大地高是地面点沿法线到参考椭球面的距离。

正高是地面点到大地水准面的铅垂距离。

正常高是地面点到大地似水准面的铅垂距离。

我国规定采用正常高高程系统作为计算高程的统一系统，它是以“似大地水准面”基准的高程系统。

尽管“似大地水准面”不具备水准面的性质，正常高也缺乏物理意义，但是“似大地水准面”却极接近于大地水准面。

它们之间相差甚微，又便于我们精确测定，故在实际工作中采用正常高高程系统。

其相互关系见下式如下：hi=hig+ni；hi=hir+ζi其中hi为地面点大地高；hig为正高；hir为正常高；ni为地面水准面差距；ζi为高程异常。

3 GPS高程测量和拟合方法3.1测量方法如果在一个测区内有几个点，并且它们的大地高N由GPS测得，正常高H 由水准测量联测而得，那么就可利用高精度的GPS大地高采用地表拟合法局部地模拟出大地水准面与椭球面的波动值。

基于GPS的高程拟合方法研究

基于GPS的高程拟合方法研究
摘要：随着全球定位系统（GPS）的广泛应用，人们越来越依赖GPS来获取位置信息。

GPS定位的高程信息相对较为不准确，因此需要对GPS高程进行拟合来提高精确度。

本文主要研究了基于GPS的高程拟合方法，包括传统的差值法和基于统计学方法的插值法。

关键词：GPS；高程拟合；插值法
一、引言
全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定位置的全球性导航系统。

它广泛应用于交通、航空、地质勘探等领域。

GPS可以提供准确的经纬度信息，但其高程信息相对不准确。

需要对GPS高程进行拟合来提高精确度。

二、高程拟合方法
1. 差值法
差值法是一种传统的高程拟合方法。

它根据已知高程点的位置和高程值，通过插值计算未知点的高程值。

常用的差值方法有最邻近差值、反距离权重插值等。

差值法的优点是简单易行，但对于高程数据的分布情况要求较高。

三、实验结果分析
本文选取了某地区的GPS高程数据进行实验，比较了差值法和插值法的拟合效果。

实验结果显示，插值法相对于差值法在高程拟合方面具有更高的精确度和稳定性。

尤其是在高程数据分布不均匀的情况下，插值法能够更好地拟合未知点的高程值。

四、结论
参考资料：
[1] 刘明, 陈伟, & 张江. (2015). 基于 GPS 的地质断层高程拟合方法研究[J]. 测绘地理信息, 40(1), 76-80.。