GPS长距离高程传递方法研究
gps卫星信号远距离传输原理
gps卫星信号远距离传输原理（最新版）目录1.GPS 卫星信号传输的原理2.GPS 卫星信号传输的过程3.GPS 卫星信号传输的优缺点正文【1.GPS 卫星信号传输的原理】GPS 卫星信号传输的原理主要基于卫星通信技术和无线电波的传播。
GPS 系统由一系列地球轨道上的卫星组成，这些卫星会发射特定频率的无线电波。
接收器（如智能手机、汽车导航仪等）可以捕捉到这些无线电波，并通过计算接收到信号的时间差来确定接收器所在的位置。
【2.GPS 卫星信号传输的过程】GPS 卫星信号传输的过程可以分为以下几个步骤：（1）卫星发射信号：GPS 卫星携带高精度原子钟，并通过无线电波将卫星的时间信号传输到地球。
（2）接收器捕捉信号：地面上的接收器（如 GPS 接收器）捕捉到卫星发射的无线电波。
（3）计算时间差：接收器通过测量捕捉到信号的时间差，计算出接收器与卫星之间的距离。
由于卫星的轨道是已知的，因此可以通过计算距离来确定接收器的位置。
（4）计算接收器位置：接收器根据捕捉到的多个卫星信号，通过算法计算出自己的位置。
【3.GPS 卫星信号传输的优缺点】GPS 卫星信号传输具有以下优点：（1）全球覆盖：GPS 卫星系统覆盖全球范围，使得用户在地球上的任何地方都能接收到卫星信号。
（2）高精度：GPS 卫星信号传输精度可达到几米以内，满足大部分应用场景的需求。
（3）实时性：GPS 卫星信号传输具有实时性，用户可以实时获取自己的位置信息。
然而，GPS 卫星信号传输也存在一定的缺点：（1）受遮挡影响：在高楼、山谷等地区，GPS 信号可能会受到遮挡，导致接收效果不佳。
（2）易受干扰：GPS 信号容易受到电磁干扰，如高压线、电视信号等。
（3）信号衰减：随着距离的增加，GPS 信号会逐渐衰减，影响接收效果。
总之，GPS 卫星信号传输在原理、过程和优缺点方面具有显著特点。
带参数GPS水准拟合实现跨河高程传递
测
绘
工
程
第２ Ｏ卷
洋 动力 学法 ， 它需 要 相 当 长 时 间连 续 的 潮位 观 测 资
反 映 出该局 部似 大地 水 准 面 的基 本形 状 ， 能 获 得 就 较 高 的精 度 。 设 区域 高程 异常 拟合模 型
—
料， 周期 长且 需 建立 长 期 验潮 站 。ＧＰ Ｓ水 准法 是 利 用 ＧＰ Ｓ水 准 观 测 值 构 建 局 部 似 大 地 水 准 面 ， 用 利 ＧＰ Ｓ大地 高结 合 高程 异 常解 算 出 另 一 岸 海 岛 的 正 常 高 ， 而实 现跨 海 高 程基 准 传递 。Ｇ Ｓ水准 法 方 从 Ｐ 便 实 用 ， 具 有 较 高 的 精 度 ， Ｓ重 力 大 地 水 准 面 且 ＧＰ 与利 用 潮 位 观 测 法 计 算 的 小 长 山 高 程 基 准 相 差
二元 三次 十参 数 多项 式 有 １ 模 型 参 数及 １ ０个
个 基 准参数 ， 需要 １ 个 已知 Ｇ Ｓ水 准点 才能 解 算 ， １ Ｐ 该 函数 在我 国构造 省 市似大 地水 准 面时应 用较 广 。
误 差方 程形 式如 下 ：
一
ｆ Ｂ Ｌ ～［ 一（ ＋ｃ ｊ （ ， ） ＨＧ ＨＬ ）．
高程 测量 方法 主 要 包 括 几何 水 准测 量 、 角 高 三 程 测 量 、 Ｓ大地 高 测 量 。受 视距 和通 视 条 件 的 限 ＧＰ 制 ， 距离 水 准测量 难 以实 现 。而三 角高 程测 量 ， 远 远
距离观测的分辨率太低 ， 大气折光使得观测精 度降
收 稿 日期 ：０ ００ —８ ２ １—５１ 基金项 目： 国家 自然科学基金资 助项 目（０ ７ ０ ８ ； ４ ６４ ０ ）湖南省 自然科学基金资助项 目（０Ｊ０ ０ １ Ｊ３ ９ ） 作者简 介 ： 邓兴 升（ ９ １ ， 高级工程师 ， １ ７ 一） 男， 博士．
同步期平均海面法高程传递的工程应用
同步期平均海面法高程传递的工程应用发布时间：2022-10-21T06:02:08.935Z 来源：《建筑实践》2022年11期第6月作者：邬伟[导读] 在近海水深测量中，我们可以采用水准联测法、GPS法传递高程。
邬伟（广东邦鑫数据科技股份有限公司，广东广州510000）摘要:在近海水深测量中，我们可以采用水准联测法、GPS法传递高程。
但在距岸较远、范围较大的跨海测量，高程的传递难以实施。
文章通过对同步期平均海面法原理的介绍，同时结合工程实例，采取该方法可解决中短距离高程传递的问题。
关键词：跨海测量，高程传递，同步期平均海面引言在海洋测量中，经常会出现测区距离陆域较远、周围没有岛礁或无法接收到岸边基站信号的情况，这就导致水深测量过程中潮位难以控制的问题。
随着我国沿岸及岛屿水位站数量的增多和水位资料的积累，以及海洋潮汐分析技术的发展，已具备以较高精度推算中国近海水位的条件。
由于工程测量项目工期紧、成本有限，难以方便建立和利用海上定点水位站的数据。
同步期平均海面法的应用，可避免海上定点水位站的设立，节省水深测量投资，降低海上作业难度。
1.同步期平均海平面传递原理平均海平面一般是指多年的，每小时潮位观测记录的平均值，而用来计算海平面高度的数据是日平均、月平均或者年平均等海平面高度。
我们参与的项目一般周期性短，且难以收集到多年潮汐数据，因此文章采用日平均海平面数据来分析。
《水运工程测量规范》5.5.6.1节规定：开阔海域利用海水面传递高程，可采用高低潮法或同步期平均海面法。
其中采用高低潮法应以各组高低平潮平均值推算高差的平均值作为传递高差值，该方法只适用于5km内的作业范围，在外海测绘中适用性较低；同步期平均海平面法是以同步期平均海面推算高程作为传递高程值，作业距离最大可达50km，以50km范围内任意处平均海平面相同作为传递条件。
同步期平均海面应用在潮汐性质相似的海区，可以使用同步期平均海平面传递高程法，若潮汐性质不同，是不能用此方法的。
GPS水准法在海岛间高程传递的应用
GPS水准法在海岛间高程传递的应用摘要：结合所承担的地形项目，利用GPS水准法进行海岛间高程传递。
结果表明，在一些项目中，GPS水准法完全能满足精度要求，能提高工作效率和经济效益。
关键词：GPS水准法；高程异常；曲线拟合法1引言浙江省是我国海岛较多的省份之一，海洋资源丰富。
为了开发海洋资源，维护海洋权利，迫切需要确定每个海岛的地理位置。
众所周知，由于历史原因及技术的落后，海岛的大地基准和高程基准与大陆的基准未统一起来。
而海岛测量与陆地不同，有其自身的特点。
目前，跨海正常高程传递方法有动力水准法、静力水准法、GPS水准法和常规三角高程法等几种。
动力水准法（验潮法）、静力水准法由于需要的工期长，成本随着海岛间的距离增加而不断增加，费时费力，国内未曾应用，国际上应用也很有限。
常规三角高程法虽然精度较高，但是受到了距离影响较大。
相对来说，GPS测量的大地高差精度较高，GPS水准法传递的正常高程，其误差源主要是高程异常误差，在数据充实，地形平坦地区精度能达到厘米级。
且GPS技术现在也日益成熟和完善，能满足海岛建设开发规划对高程基准的要求。
2.GPS水准法基本原理已知某点的正常高，且利用GPS观测该点的大地高，则可精确求得该点的高程异常，考虑到工程测量控制网的范围较小，似大地水准面的变化较平缓，因此，联测水准的GPS点，求得各点的高程异常值，再用曲线拟合的方法来近似大地水准面，以求得其他GPS点的高程异常，从而达到高程系统转换的目的。
曲线拟合法仅是将高程异常近似看作是一定范围内各点坐标的曲线函数，用已联测水准的GPS点的高程异常来拟合这个函数，在求得函数的拟合常数后，就可利用这一函数来计算其他GPS点的高程异常和正常高。
3．工程概况大陈岛位于台州市椒江区东部，台州湾东南，台州列岛中南部。
分上、下大陈，二岛相隔2.5公里水道，总面积11.89平方公里。
大陈岛属于全国风能最富集地区之一，为缓解大陈岛、椒江主城区乃至整个台州的用电问题，大陈岛拟建立风力发电场工程。
gps卫星信号远距离传输原理
GPS卫星信号远距离传输原理概述全球定位系统（GPS）是一种通过卫星信号来确定地球上特定位置的技术。
GPS系统主要由卫星、地面控制站和用户设备组成。
卫星发射信号，地面控制站负责监控和管理卫星运行，用户设备接收卫星信号并计算位置信息。
本文将详细解释与GPS 卫星信号远距离传输原理相关的基本原理。
GPS卫星信号传输原理GPS系统使用的是无线电波进行信号传输。
卫星发射的信号经过大气层的传播，到达地面上的接收器。
在传输过程中，会受到多径效应、大气延迟、钟差等干扰因素的影响。
多径效应多径效应是指信号在传播过程中，除了直射线外，还会经过反射、折射等路径到达接收器，导致接收到多个信号。
这些多个信号的到达时间不同，会产生相位差，从而影响位置计算的精度。
为了解决多径效应，GPS系统采用了CDMA（Code Division Multiple Access）技术。
CDMA技术通过在每个卫星的信号中加入唯一的伪随机码（PRN码），接收器通过解码PRN码来区分不同卫星的信号。
这样即使接收到多个信号，也能准确识别出每个卫星的信号，从而消除多径效应的影响。
大气延迟大气延迟是指信号在穿过大气层时，由于大气介质的折射和散射而导致的传播时间延长。
大气延迟会引起GPS定位的误差，尤其在信号传输距离较长的情况下更为显著。
为了减小大气延迟的影响，GPS系统采用了差分定位技术。
差分定位技术通过在接收器附近设置一个已知位置的参考站，参考站接收到的卫星信号与真实位置进行比较，计算出大气延迟的修正值，然后将这个修正值传输给用户设备。
用户设备在接收到修正值后，可以根据修正值对卫星信号进行校正，从而减小大气延迟的影响。
钟差钟差是指卫星和接收器的时钟之间存在的差异。
由于卫星的时钟精度较高，而接收器的时钟精度相对较低，时钟差会导致接收器计算位置时的误差。
为了解决钟差问题，GPS系统采用了卫星钟差校正和接收器钟差校正。
卫星会定期发送自己的时钟差信息，接收器在接收到卫星信号时，会提取出时钟差信息并进行校正。
加强高精度GPS来测量建立坝址区测绘的研究
加强高精度GPS来测量建立坝址区测绘的研究摘要：高精度gps测量技术建立坝址区测绘基准的基本方法，对于超长隧洞及大型水利工程测绘基准问题，主要包括：gps测量与地面观测混合测量控制网的实用平差模型，平面控制基准的联合数据处理、基准面拟合的gps跨河正常高差未知参数估计，河流两岸的正常高程基准的传递等等。
关键词：gps；高程；似大地水准面；测绘基准；精度1 施工测量控制网基准的构建1.1 三维坐标系中的平差模型［1］gps基线向量观测值是属于wgs－84坐标系的，为取得对工程测量有实际应用价值的gps控制测量成果，一般都是将其转换到我国采用的1980西安坐标系或1954年北京坐标系等参心空间直角坐标系中或大地坐标系中，然后在地面网所属的参心坐标系中建立gps 基线向量观测值与地面网常规观测值联合平差的数学模型，最后通过联合平差得到有工程意义的控制测量成果。
1.2 二维坐标系中的实用平差模型［2］把gps基线向量直接转化为与地面观测值对应的直角坐标系统中的距离观测值，并顾及尺度变换因子，这样就可以方便把gps 基线向量和地面观测值进行混合平差。
通过实例分析，该模型平差结果与其他严密混合平差模型计算结果一致，且点位精度评价更接近实际。
关于权的分配，要考虑到gps 基线距离与测距仪的不同，合理分配权。
可根据厂家提供的gps接收机基线解算的标称“边长中误差和方位角中误差”来确定平面坐标差的方差－协方差阵，从而确定二维gps基线向量的权，地面观测值则按常规方法定权。
1.3 汉江某水利枢纽施工控制网联合平差分析1.3.1 观测简介坝址区域地势平坦，但是树林较多，通视条件不太理想。
为满足工程需要，平面施工控制网采用gps测量并加测高精度地面边的新型构网模式，gps测量按三等gps网精度要求进行设计，地面边按二等精度要求施测。
平面施工控制网由20点组成，其中右岸10点（xl01点为坝轴线点），左岸10点（xl02点为坝轴线点）。
跨海长桥高精度高程基准的GPS数据处理研究
（ ）跨河 Ｇ Ｓ水 准 点 问高差 拟合 方法研 究 。 ４ Ｐ （ ）高程传 递 软件 的开 发 。 ５
（ ）成果质 量外 部检 核 。 ６
３ ４ 高精度 地 面基 准 的引入 ． ＧＰ Ｓ基线 解算 中 ， 算 点 （ 准 站 ） 标 的精 起 基 坐 度 将影 响基 线 的精度 。起 算点 对基线解 算 的最 大
法等将 不再继 续利 用 。而其 他跨 河 水准 测量 手段
如经纬仪倾 角 法 、 距 三角法 等 又存 在精 度较低 、 测 效 率不 高 、 受通 视条 件 制约 等缺 点 。因此 ， 针对 较 长距 离 的跨海 高程传 递 要求 ， 现有 技术 条件下 ， 在 寻求一种精 度 、 率更 高且 不受 环 境 影 响 而 又 易 效 于推广 的高 程 传 递 方 案 以取 代 传 统 高 程 传 递 手
利用 ＧＰ Ｓ可 以精 确地 确定 出点位 的大地 高 ， 它与水 准 高 （ 正常 高 ） 或海 拔 高（ 高） 间存在 如 正 之
下关 系 ：
ｈ正高 ＝ Ｈ — Ｊ， ＼
传 递主要 采用静 力水 准 法 、 动力水 准法 、 常规大地 测 量法 等 ， 中静 力水 准法 由 于采 用 高 质 量 的连 其 通管 ， 其代价 十分 昂贵 ； 动力 水 准法需 要基 于 长 而
影 响 可 以用 式 （ ） 示 。 ４表
一
其 中， 高精度 大地 高 的获取 、 程传递 拟合 方 高
法 的合 理应 用又极 其 重要 。 ３ 高程传递 的 Ｇ Ｓ数 据处 理研 究 Ｐ
段， 显得 十分迫 切 。
图 １ 大 地 高 与 正 常 高 的关 系
同 时 ， 据 以上 关 系 ， 同 的 Ｇ Ｓ水 准 点 之 根 不 Ｐ
基于高精度GPS测量技术进行长距离跨河高程传递
第十章基于高精度 GPS测量技术进行长距离跨河高程传递10.1 概述随着GPS技术的不断发展，用GPS测量来代替传统的大地测量方法建立高精度的水利枢纽工程平面施工控制网及施工测量工作，其精度和优越性已被广大测量技术人员所认识，并得到广泛使用。
但在GPS测量代替高精度的几何水准或三角高程测量方面，还处于初级应用阶段。
由GPS相对定位获得的三维基线向量，通过GPS网平差，可求得以WGS-84椭球面为基准的高精度大地高。
而我国采用的高程系统则是以似大地水准面为基准的正常高系统，传统的几何水准或三角高程测量方法是获取以似大地水准面为基准的正常高的主要手段。
如果找出似大地水准面与椭球面这两个基准面间差距的数学表达式（似大地水准面模型），就能将GPS大地高换算成正常高，从而实现GPS测高来代替高精度的几何水准或三角高程测量。
利用GPS测量可以获得精确地大地高差的原理，测绘工作者已开始使用GPS 测量技术进行长距离跨障碍（比如河流等）的高程传递测量研究，并已获得成功应用。
《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）也明确规定了GPS跨河水准测量法，致使用GPS测量代替传统的跨河水准测量来进行一、二跨河水准测量获得了法规上的支持。
由于GB/T 12897-2006强制性的规定了用于跨河水准测量时，GPS网点的场地布置图型，因此，在计算跨河点间的正常高差时，是基于线拟合的原理来实现的。
成国辉和许曦（2004年）将垂线偏差看作是似大地水准面的法线方向与参考椭球面(或平均椭球面) 的法线方向之间的夹角,故其只决定于似大地水准面的起伏形状,而与似大地水准面的绝对位置无关,即垂线偏差不会受到高程系统不同起算基准的影响。
这样,如果在河流两侧联测一定数量的GPS点的水准高,并分别拟合各自的似大地水准面形状,则可分别解求出同属于WGS284 系统的地面垂线偏差。
再根据天文水准原理,则可计算出河流两侧的高程异常差,正常高差也就相应获得。
数学模型在GPS高程传递方面的应用
数学模型在GPS高程传递方面的应用摘要：远距离、高精度的跨障碍高程传递一直是工程测量中的一个难点，传统方法的困难来自于远距离观测的分辨率过低。
随着跨越距离的增大，其精度迅速降低甚至无法观测(如跨越距离超过10km)。
GPS技术具备解决上述问题的潜力。
GPS观测数据经处理后，可得到两点间的基线向量及高精度的大地高差，通过数学模型转换，将GPS定位所获得的大地高转换为我国所采用的正常高。
目前，广泛采用的GPS高程转换方法是GPS水准拟合高程。
本文对GPS数学模型（二次曲面模型，多面函数模型）拟合法进行了详细的论述。
关键词：高程传递长距离GPS技术数学模型GPS测量与传统的控制测量相比，具有革命性的发展。
首先是己知点不需通视，能在恶劣的天气下工作。
其二，基线可以达到上百米甚至上千公里，这在传统测量方式和手段下是不可想象的。
其三，测量时间大大的缩短，各种经费相对降低。
其四、GPS精密定位精度很高。
目前，GPS定位技术已基本取代了用常规测角、测距手段建立大地控制网。
GPS观测得到的是大地高，大地高是以椭球面为基准的高程系统。
而我国采用的是以似大地水准面为基准正常高系统，所以本文的工作重心即在于利用数学模型将GPS定位所获得的大地高转换为我国所采用的正常高。
一、GPS高程传递方法概述GPS高程传递即已知某测区一些点的大地高和正常高，来拟合该测区其他未知点的高程异常，以达到高程传递的目的。
该拟合的过程及高程转换的过程。
一般来说，转换GPS高程的方法主要有以下几种。
1.利用重力测量方法求高程异常2. 数学模型拟合法3. 平差转换法4.联合平差法5.神经网络法二、. 数学模型在某个区域内，如果有一定数量的已知水准点（已知正常高），我们可以在这些已知高程的水准点上施测GPS，那么，每点的高程异常值就可以根据算式=-计算得到。
然后，再利用一个函数来模拟该区域的似大地水准面的高度，这样我们就可以用数学内插的方法求解区域内任一点的高程异常值。
2009年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划
序号 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 6称 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 东南大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学 南京航空航天大学
项目主持人姓名 尤晴菲 吴辰夏、张节弥 季诚 余飞 黄素雯 耿国庆、吴洁 张畅 黄剑 胡明、蒋昕怡 束佳云、陈新 袁亮 汪勇 房丹 洪立俊 任龙 陈元、冯剑波 张杰、何志全 王一超、季健 王新增、高慧 秦显慧、张力 倪龙贤、陈润若 刘峰良 刘佳昱、朱春锋 金钰飞、闫文吉 刘媛 芮琨、周畅 郑红娟、鲁伟艳 梁诸明 何航峰 李好洁、张吉华 邱楚静 于滋娴 朱琳、邱声栋 王珏、陈伟源 林健芬、张超 潘梦蝶、李荣荣 吴旭峰 翟玉庆 邱腾 黄雷 董健 王继刚 陈菊花 周钰明 吴涓 束海泉 樊祥宁 孙利国 樊祥宁 樊祥宁 陈仁文 宋彦国 姚卫星 江驹 钱志余 周波 邢岩 周建江 陆永华 楼佩煌 游有鹏 姚正军 张校刚 刘劲松 李季平 施大宁 张浩 江可申 党耀国 王岩 栾爽 马道全
江苏省高等学校大学生实践创新训练计划2009年拟立项项目名单
（本科院校，排名不分先后）
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
GPS在高程测量中的应用
GPS在高程测量中的应用摘要：本文作者结合实例，分析介绍了GPS代替四等水准在测量中的应用，供同行参考。
关键词：四等水准；GPS；大地高；正常高；高程转换；高程Abstract: The author with examples, analysis of GPS instead of four is leveling measurement, for reference.Keywords: Fourth Class level; GPS; geodetic height; normal; Height Conversion; elevation当前，全球定位系统作为新一代的卫星导航与定位系统，以其全球性、全天候、高精度、高效益的显著特点，已经在测量领域得到了广泛的应用，但是GPS 高程精度如何，一直是人们普遍关心的问题，人们期望着能够用GPS高程测量代替传统的水准测量。
为此，国内一些测绘单位对GPS高程测量的原理和方法进行了初步的探讨和若干试验，结合我国GPS高程测量的应用的实际，以数值拟合为主，建立了高程转换的数学模型；同时开发了GPS高程控制转换系统，经试验测试，在较为平坦或浅丘的地区，GPS高程可以达到三～四等水准精度。
但由于试验数据量少，操作要求严格以及对起算点的数量和精度都有较严格的规定等，事实上，在应用中人们除关心其作业精度外，还在计算着成本的增减，因此，在实际的生产应用中也很难达到试验时所能达到的各种条件，本作品就是在同时兼顾这两方面因素进行的，即在不加地形改正和没有重力数据的情况下，进行GPS高程向常用高程系统的转换。
用来自生产实践的数据试验表明，在平原或浅丘地区，GPS高程能够达到四等水准精度，在一定程度上降低了生产成本。
1 GPS代替四等水准在测量中的应用1.1 常规水准测量概念传统水准测量则是利用仪器提供的水平视线，分别在地面两点垂直树立的标尺上读取标尺读数，推算出两点间的高差，进而求得待定点的高程。
GPS水准在长距离跨河高程传递中的应用
GPS水准在长距离跨河高程传递中的应用本文针对较长距离的跨河高程传递特点,提出了一种采用GPS高差和水准高差进行二次曲线或曲面拟合,从而完成跨河高程传递的技术方案,通过试验数据分析,得出了有益的结论。
该技术方案与其他方法相比,具有较为明显的优越性。
一绪论针对较长距离的跨河高程传递要求,在现有技术条件下寻求一种精度、效率更高,不受环境影响而又易于推广的跨河水准测量方案,以取代传统高程传递手段,是迫切需要的。
近年来一种基于高精度GPS相对定位和水准测量相结合的跨河高程传递技术——GPS水准方法受到人们的广泛关注但对于较长距离的高精度跨河高程传递,可以综合考虑局部大地水准面的不规则性和相关性,依据不同场地的详细状况,制定有针对性的GPS跨河水准测量方案。
二GPS高程拟合的方法2.1绘等值线图法这是最早的GPS水准方法。
其原理是:设在某一测区，有m 个GPS点，用几何水准联测其中n个点的正常高，依据GPS观测获得的点的大地高，求出n个公共点的高程异常。
然后，选定适合的比例尺，按n个公共点的平面坐标(平面坐标经GPS网平差后获得)，展绘在图纸上，并标注上相应的高程异常，再用1-5cm的等高距，绘出测区的高程异常图。
在图上内插出未联测几何水准的(m-n)个点的高程异常(未联测几何水准的GPS点称为待求点，下同)，从而求出这些待求点的正常高。
2.2地球重力场模型与GPS水准相结合法从目前我国实际状况来看，GPS重力高程的精度低于GPS 水准高程精度。
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。
该方法的基本思路是:在GPS水准点上，将由GPS大地高程和水准正常高求得的高程异常亡与由重力场模型求得的高程异常亡。
进行比较，求出该地面点的两种高程异常的差值。
(2-1)然后再采用曲面拟合方法[1]，由公共点的平面坐标和推求其他点的，由此计算GPS网中未联测水准点的正常高程。
(2-2)2.3神经网络方法人工神经网络是一门新兴的交叉科学，它是生物神经系统的一种高度简化后的近似[2]。
测绘工程毕业论文-GPS高程测量精度分析【范本模板】
……大学毕业论文题目： GPS高程测量精度分析学院专业班级届次学生姓名学号指导教师二xx年x月xx日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (3)1。
1 研究的目的与意义 (3)1.1.1 研究目的 (3)1.1。
2 研究意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1。
3 研究内容和方法 (5)1。
3.1 研究内容 (5)1。
3.2 研究目标 (5)1.3。
3 研究方法 (5)2 GPS高程测量理论研究 (6)2.1 WGS-84坐标系统简介 (6)2。
2 高程系统理论 (6)2.2.1 正高系统 (6)2。
2.2 正常高高程系统。
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2.3 GPS高程测量基本原理.。
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72.2.4 我国高程系统的定义 (7)2.2.5 GPS高程测量误差 (9)2.3 高程求解常用方法 (9)2。
3。
1 GPS水准高程 (10)2.3。
2 GPS重力高程 (10)2。
3。
3 GPS三角高程 (10)2。
3.4 转换参数法 (10)2。
3.5 整体平差法 (11)3 GPS高程控制测量实验 (12)3。
1 实验设计 (12)3。
1.1 测区选择 (12)GPS高程测量精度分析3.1。
2 仪器准备 (12)3.1.3 技术要求 (12)3。
1.4 GPS网形设计 (13)3.1.5 GPS作业调度 (13)3.2 实验实施 (14)3。
2.1 选点 (15)3.2。
2 观测工作。
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3 实验分析.。
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3.1 数据处理。
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2 不同解算软件GPS高程与水准高程对比精度分析.。
浅析长距离跨海高精度GNSS高程测量应用与分析
ZHEJIANGCEHUI浙江测绘2020年第4期I应用案例浅析长距离跨海高精度GNSS高程测量应用与分析刘立（浙江省测绘科学技术研究院,杭州311100）摘要：本文利用GNSS相对大地高差和似大地水准面确定其跨海点的相对高程异常差，采用GNSS数据与高精度水准数据结合区域似大地水准面精化模型，从而确定跨海点的正常高差;在台州市头门岛地区将陆地高程传递到长距离以外的跨海点上，根据GNSS水准拟合法传递后的高程与实测二等水准观测结果相比较，分析了GNSS相对定位和似大地水准面技术长距离的精密跨海高程传递的精度，当陆地和海域重力成果在分布和密度较好的情况下,GNSS水准拟合法能够很好地实现了海岛（礁）长距离跨海高程传递的经济性和精度可靠性遥关键词：GNSS高程传递；水准；大地水准面；高程异常1引言8cm的精度要求咱粹6]。
目前对于长距离的精密跨海高程基准传递的方法通常有四种方法即动力水准法（验潮法）、静力水准法.GNSS水准拟合法及常规大地测量法。
验潮法,通过对长时间、连续的潮位观测数据进行分析和计算，该方法需建立长期或临时验潮站收集长期的观测潮位数据，时间周期跨度较长。
静力水准法是利用连通管进行高程传递,长距离的跨海高程传递要求连通跨海点之间的管道质量极高。
为了保持流体静力的平衡,必须保证连通管中的液体内无气泡，同时还需要考虑各种气候等外界因素对平衡状态的影响,时间周期长，且花费十分昂贵，不宜大规模推广应用。
常规大地测量方法常用的主要有精密水准测量和三角高程测量。
精密水准测量不能实现直接长距离的跨海、跨河等高程传递,而长距离三角高程测量的精度达不到二等水准测量的要求，主要受到大 气折射和气候的影响，同时还受限于观测设备、观测技术等因素。
GNSS水准拟合法是利用跨海点之间的相对大地高差与跨海点之间的高程异常差进行高程基准的传递,相对而言,其所需经费较少，周期也较短，也比较方便可靠和实用咱“]“李建成2001年成功地利用GNSS水准和大地水准面等技术将陆地高程传递到离陆地30km 外的洋山岛上，通过内符合比较和外部数据检核，精度较好，可以满足工程建设对高程精度的需求。
长距离高精度GPS跨障碍高程传递的进一步研究
龙源期刊网 长距离高精度GPS跨障碍高程传递的进一步研究作者：许曦朱建军黎莉杨文雅来源：《湖南大学学报·自然科学版》2010年第03期摘要:基于垂线偏差与高程基准无关的性质,由GPS水准实施垂线偏差的低通滤波,并精确估计其二次变化率,最终实现无重力数据的长距离、高精度跨障碍高程传递。
对新方法的滤波及拟合过程进行数值分析,并将其截断误差转换为频域表达形式,再通过球谐函数建立代表误差与重力场阶方差的关系式。
考虑到局部重力场的高频甚高频差异,根据Graaff Hunfer经验公式和不同地形类别的代表误差统计值,将Tscherning-Rapp模型改造为区域阶方差模型,以精确估计具体地形条件下的代表误差。
杭州湾大桥跨海高程控制测量的实验结果与模拟分析一致:31 km跨海高程传递成果与独立的一等几何水准比较,最大较差19 mm,优于二等几何水准精度。
关键词:跨障碍高程传递;天文GPS水准;垂线偏差;高程异常;代表误差中图分类号:U442,U452,P223文献标识码:AFurther studies for precise long-distance GPS height transference across obstacleXU Xi 1,2,ZHU Jian-jun 2,LI Li 1,YANG Wen-ya 3(1. College of Civil Engineering, Hunan Univ, Changsha, Hunan 410082, China ;2. College of Information Physics Engineering, Central South Univ, Changsha, Hunan 410083, China;3. Hunan Capital Group, National Geological Exploration Center of Building Materials Industry, Zhuzhou , Hunan412000 , China)Abstract: Based on independence of vertical deflection and height datum, a new method is offered for precise long-distance height transference across obstacle without gravity data, in which GPS leveling becomes a low-pass filter for vertical deflection and its second order change rate is evaluated accurately. Numerical analysis is done for filtering and fitting in the new method, and its truncation error is converted into frequency domain. Consequently, the correlation is acquired between representation errors and geopotential degree-variances through spherical harmonic expansion. Cons idering the difference of regional earth’s gravity fields in high and very high frequency band, the Tscherning-Rapp model is modified as regional geopotential degree-variance model in order to evaluate accurately representation errors corresponding to all kinds of topography, by using “Graaff Hunfer” experiential formula and statistical coefficients of representation errors with topographic classifications. The experiment of height control survey across 31km width was done for。
gps卫星信号远距离传输原理
gps卫星信号远距离传输原理摘要：1.GPS 卫星信号传输的基本原理2.GPS 卫星信号传输的关键技术3.GPS 卫星信号传输的实际应用正文：【1】GPS 卫星信号传输的基本原理全球定位系统（GPS）卫星信号传输的基本原理主要依赖于卫星和地面接收器之间的无线电通信。
GPS 系统由一系列地球轨道上的卫星组成，这些卫星不断地向地球发射无线电波。
地面接收器接收到这些无线电波后，通过计算接收到信号的时间差来确定接收器的精确位置。
【2】GPS 卫星信号传输的关键技术GPS 卫星信号传输的关键技术包括以下几个方面：（1）卫星导航信号：GPS 卫星发射的导航信号包括两种：L1 和L2。
其中，L1 信号为公开信号，可供全球范围内的接收器接收；L2 信号为精密信号，主要面向专业用户和军事用户。
（2）卫星轨道和时钟同步：GPS 卫星系统采用精密的原子钟来保持时间同步，同时卫星通过星际链路和地面监控系统保持轨道同步。
（3）地面接收器的信号处理：地面接收器接收到GPS 卫星信号后，需要进行信号处理，包括信号放大、滤波、解调等步骤，以便提取出卫星信号中的导航信息。
【3】GPS 卫星信号传输的实际应用GPS 卫星信号传输在现实生活中具有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：（1）定位和导航：GPS 系统为全球范围内的用户提供实时、精确的定位和导航服务，无论是在陆地、海洋还是空中，都可以使用GPS 系统来确定位置和规划路线。
（2）交通运输：GPS 技术在交通运输领域具有广泛的应用，包括汽车导航、船舶定位、飞机导航等。
（3）科学研究：GPS 技术在气象、地球物理、地质等领域具有重要应用价值，可以提供实时的大气、海洋和地壳运动数据。
（4）军事应用：GPS 系统在军事领域具有重要意义，为军队提供精确的定位、导航和授时服务，提高作战效能。
总之，GPS 卫星信号传输技术在全球范围内发挥着重要作用，为各个领域提供了实时、精确的定位和导航服务。
运用GPS水准进行较长距离跨河高程传递方法探讨
运用GPS水准进行较长距离跨河高程传递方法探讨[摘要]：本文针对较长距离的跨河高程传递特点，提出了一种采用GPS高差和水准高差进行二次曲线或曲面拟合从而完成跨河高程传递的技术方案，通过试验数据分析，得出了有益的结论。
该技术方案与其它方法相比，具有较为明显的优越性。
[关键词]：正常高；高程异常； GPS水准；拟合模型一、引言高精度的高程传递在公路、桥梁等工程建设以及海岛高程联测等国民经济建设的各个领域具有十分广泛的应用范围。
长期以来较长距离高程传递主要采用有静力水准法、动力水准法、常规大地测量法等，其中静力水准法由于采用高质量的连通管，其代价十分昂贵；而动力水准法需要基于长期的潮汐观测来实现，这决定了该方法周期很长并且需要建立长期验潮站；对于常规的光学跨河水准测量方法，随着测绘仪器也不断更新，今后的精密水准测量将主要采用电子水准仪，传统的高精度跨河水准测量中采用的光学测微法、倾斜螺旋法等将不能再继续利用，而其它跨河水准测量手段如经纬仪倾角法、测距三角法等又存在精度较低、效率不高、受通视条件制约等缺点。
因此，针对较长距离的跨河高程传递要求，在现有技术条件下寻求一种精度、效率更高、不受环境影响而又易于推广的跨河水准测量方案以取代传统高程传递手段是十分迫切需要的。
近年来，GPS（Global Position System）定位技术在我国测绘领域中得到了广泛的应用，有关GPS测量的理论和技术已日趋成熟，GPS精密大地高测定精度可达到毫米级精度，这为采用精密GPS定位技术进行跨河水准测量具备了理论上的前提条件，于是，一种基于高精度GPS相对定位和水准测量相结合的跨河高程传递技术——GPS水准方法受到人们的广泛关注。
GPS的定位精度与常规测量手段相比，具有较强的优越性，但由于我国目前采用的高程系统是与GPS大地高不同的正常高系统，是一个与似大地水准面为基准的物理量，而GPS 测量所得到的大地高，是一个与参考椭球面有关的几何量，两者间的差值并非常数关系，不能严格精确转换。
GPS 高程在长距离线路测量项目中的应用研究
GPS 高程在长距离线路测量项目中的应用研究发表时间：2020-12-02T15:46:03.130Z 来源：《城镇建设》2020年24期作者：何志强[导读] 长距离线路测量项目对于测量数据要求非常高，因此在测量工作开展的何志强青海省体育赛事管理中心摘要：长距离线路测量项目对于测量数据要求非常高，因此在测量工作开展的过程中采取有效的技术进行操作是提升测量进度的关键。
GPS高程测量技术是一种效果非常好的技术，将其应用到长距离线路测量项目中意义重大，基于此，本文立足实际对长距离线路测量中GPS高程技术在自行车项目测量中实践要点进行分析。
关键词：GPS高程；长距离；线路测量；应用研究引言当前应用在高程异常拟合中的数学模型类型是非常多的，而如果使用普通随机软件来实现高程拟合分析，仅仅是可以进行平移、平面拟合、曲面拟合三种情况，平移法与平面拟合法仅能够应用到平原地带，而曲面拟合的方式则能够应用到相对复杂的山区或者丘陵地带内，所以结合实际，对自行车项目测量中的GPS高程技术实施要点解析，对GPS高程实践中的要点进行探究，总结出相应结果，希望可以相关工作人员提供建议。
1GPS高程原理GPS高程为相对于WGS84椭球的GPS大地高，但是当前我国正在使用的为正常高。
大地高为正常高和高程异常数据相加之后的结果，所以要想保证GPS高程可以有效的使用，就要计算得出高程异常数据，然后能够得到正常高的数据。
图1就是大地高和正常高的关系图，其中，ζ表示似大地水准面至椭球面间的高差，也就是高程异常。
从这个方面分析，如果我们获取了GPS的高程异常ζ值，就可以确定出大地高H84，然后能够得到GPS点的正常高Hr值。
如果同时确定了大地高H84和正常高Hr，就可以直接得出GPS的高程异常参数ζ。
从这个方面出发分析，研究GPS高程具备如下的意义：①能够准确的确定GPS的正常高数据；②确定最为精确的似水大地水准面。
GPS拟合曲面高程在应用，操作非常的简单，当前的测量单位中GPS作业的重要方式。
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斗 ， 一 ， ）
量， 则 ０在 ｘ、 Ｙ轴上 分量 Ｏ ｔ 为：
ｔ ａｎ ＝ ＝ 一
（ ８ ）
如 图 ４， 若ｓ ｓ 和ｓ 为 向量 在 Ｘ、 Ｙ和 ｚ轴上分
警， ｔ ａ ＝ ＝ 一 Ｏ ｙ
（ ９ ）
图 ２ 残余面上高程传递原理图
Ｘ
知， Ａ Ｅ与 Ａ Ｂ正交 ， Ａ Ｄ与 Ａ Ｃ 正 交 。 由 图 ２可 知 ， ＺＢ Ａ Ｃ＝ ／ ｚ ， △＝一 ｄ ｓ ｔ ｇ ｇ＝ ， 则Ｐ １ 、 Ｐ ２两 点 间 的 △
图４ 角度偏差分量图
因 与 问夹 角 为 小 角 ， 故有 ｔ ａ ｎ ｏ ｔ Ｏ ｇ ， ｔ ａ
即有 ：
一
卢，
之差Ａ ； ７ 可表达为式（ ６ ） 。 △ ＝一Ｉ （ ｓ ） ｄ ｓ （ ６ ）
警 一
＝ ｏ ｔ ｃ ｏ ｓ ￣ ｐ ＋ ／ ３ ｓ ｉ ｍ ｐ
（ １ ０ ）
（ １ １ ）
则根据 文献 ， 夹 角偏差 ０在 大 地方 位 角 为 ‘ Ｄ 的
域椭球面视为平面 ， 其与残余面关系如图 ３ 所示 。
Ｚ
Ａ）・ Ｐ ． （ ｓ ｉ ｎ ０ ）
（ ５ ）
式中Ｃ ， Ｓ ａ ｍ 为完 全规 格 化 的 ｎ阶 ｍ次 地 球 引力
位系数 ， Ｐ 为完全 规格 化 的 ｎ阶 ｍ次 勒让德 函数 ； Ｇ Ｍ 为地 心 引力 常 数 ， ｎ为 参 考椭 球 长 半径 ， ｒ ， ０ ， Ａ分 别 为
４ ７ ． ６
江余 ４ － Ｓ １ ２
４ ６ ． １
靖吕７ － １
４ ０ ． ６
江佘 ０ ９
３ ７ ． ９
靖吕１ １ 暗
３ ７ ． ２
江佘 １ ８ 明
２ ２ ． ７
靖 吕２ ７暗
１ ８ ． ４
Ｓ Ｄ Ｇ １
１ ３ ． ８
南农 闸
方位角／。
投影 面上 的投影分 量 ：
式 中， （ ） 为夹 角偏 差 在 Ｐ Ｐ ： 基线 上关 于距 离 ｓ 的 函数 。 若 残余 面 变 化 较平 缓 ， 可视 （ ｓ ） 在Ｐ Ｐ 间线 性
由式 （ １ ０ ） 和（ １ １ ） 知， 要 获 得 夹角 偏 差 ， 则 首 先 需 获得 （ ， Ｙ ） 。大量 实践 证 明 ， 二 次 曲面 模 型 在 Ｇ Ｐ Ｓ 高程 拟合 过程 中为 较 优 的模 型 ， 因此 通 过重 力 场 模 型移 去高程 异 常 的低 频 部 分 后 ， （ ， Ｙ ） 可 以 通 过 以
△ ｊ ０ ＝ ０ ０ ＋ １ （ 一 ｏ ） ＋ ０ ２ （ ， ｊ — Ｙ ０ ） ＋ ０ ３ （ 一 。 ） （ 一
城
市
勘
测
２ ０ １ ３年 １ ２月
算基 准 高程点 和 观测点 的 。 。 之后 ， 由两侧 Ｇ Ｐ Ｓ水 准 点 ， 计 算 各 点 的 。 因为
上 的夹 角偏差 分 量 。最 后 根 据式 （ ３ ） 和式（ ６ ） 计 算 各 观测 点在 国家高程 基准 下 的正 常 高 。计算 结 果 如表 １
所示。
本实验区域为带状、 东西走 向， 故采用式 （ １ ２ ） 对残余 面进行拟合 。再 由式 （ １ ０ ） 、 （ １ １ ） 结合两侧的残余面的
正 常高 ／ ｍ 误 差／ ｃ ｍ 距离／ ｋ ｍ
１ ０ １ ． ９
２ ． １ ８ ３ ２ ． ７ ６ ３
９ ７ ． １
７ ． ２ ４ ０ ０ ． ７ ６ １ ． ８
１ １ ３ ． ５
３ ． １ ０ ３ － ３ ． ３ ５ ５ ． ３
１ ０ ０ ． ７
变化 ， 和 为 Ｐ 、 Ｐ 两点夹角偏差在其基线上的分
量， 则有 ：
＝ ‘
ｓ
（ ７ ）
下几 种模 型获得 。
（ ２ ） 角度 偏差 的获 取 由于拟合 区域 相对 较 小 （ 比如 ｒ ≤５ ｋ ｍ） ， 可 将 区
① 当测 区为带 状 、 东西走 向时 ， 则采 用数学 模 型 ：
若椭球面法线与残余面法线夹角为 ， 其在过点 Ａ
的Ｐ Ｐ 法 线 面上投 影 分 别 为 Ａ Ｄ和 Ａ Ｅ， 夹 角 变 为 。
在残余面上取 Ｐ 、 Ｐ 方向上距离为 ｄ ５的 Ａ 、 Ｂ两极近
点， 过 Ａ点 做椭 球 面 的平 行 面 ， 与 Ｂ点 的正交 点 为 Ｃ， 圆弧 Ａ Ｃ可 视 为距 离 为 ｄ Ｉ ｓ的直 线 。 由空 间几 何 关 系
模 型分 别 计算 Ｅ ８ ０ ５ （ 姚港 Ｇ １ ） 点 与各 观测 点 在其 基 线
同理可获得 以其余 已知高程点为起算点时各观测
点在 国家 高程 基准下 的正 常高 ， 如表 ２所示 。
表１
正常高计算表
其余 已知高程点作为起算点的计 算结果
表２
点名
距离／ ｋ ｍ
靖吕３ － １
地心 向径 、 地心纬度和地心经度 ， 表示计算点上 的平
均正 常重 力 ｊ 。 ２ ． ２ 两点 间△ 的确 定
图 ３ 角 度 偏 差 示 意 图
（ １ ） 残余面上高程传递原理
图 ３中， 椭球 面法 向量 为 ＝（ ０ ， ０ ， １ ） ， 残余 面
（ ， Ｙ ） 法 向量 为 ， 二者夹 角为 ０ ， 即有 ：
４ ０ ． ５ ７ ３ — ２ ． ２ ５ ３ ． ４
１ ２ ５ ． ０
３ ． ４ ９ １ — ６ ． ７ ５ ０ ． ７
１ １ ０ ． ４
３ ． ７ １ ８ — ３ ． ５ ３ ７ ． ８
作者简介 ： 成国辉 （ １ ９ ７ Ｏ 一） ’ 另’ 问
： 强
… ” 测绘师 ， 主要 从事测绘技术应用与管理工作 。
册
城
市
勘
测 ห้องสมุดไป่ตู้
２ ０ １ ３年 １ ２月
：
＿ （ （ 号 ） “ ｃ 否 ． ｍ Ｏ Ｏ Ｓ ｍ Ａ ＋ Ｓ 一 ｎ ｍ ｓ ｉ ｎ ｍ
・