GPS-RTK高程测量代替四等水准的分析和探讨【摘要】本文简要介绍了GPS高程测量的基本原理、GPS-RTK测量原理等，通过G卩S-RTK测量两点高程，求出两点高差；再通过DS3普通水准仪测量两点的水准高差，再对两组高差数据进行比较；来论述GPS-RTK高程代替四等水准的可行性和应用以及产生的意义。[summary]ThispaperbrieflyintroducesthebasicprincipleofGPSheightmeasurement,themeasuringprincipleofG卩S-RTK,throughtheGPS-RTKmeasureelevation,andtwopointsdifference;throughthelevelheightdifferenceoftwopointsDS3commonlevelmeasurement,andthenonthetwosetsofdatawerecomparedtotheheightdifference;feasibilityandApplicationonGPS-RTKhighprocessinsteadoffourstandardandthesignificanceof.【关键词】GPS-RTK测量；高程精度【keyword】GPS-RTKmeasurement;heightaccuracy：04-34文献标识码：A：【正文】随着近年GNSS技术的逐步发展和完善，以及计算机技术和其他相关学科的迅猛发展，GPS-RTK技术也随之愈来愈稳定成熟，因GPS-RTK测量不需要点间通视，作业效率高，数据精确，一定范围内高程羞不累积等优点，正被广泛应用到各种工程测量中。一、GPS高程测量原理利用GPS可以测量出高精度的WGS84三维处标（即大地经纬度和大地高），再根据大地高和正常高的关系h二H—匚（1）,将大地高转换成为我们需要的止常高（例如1985国家高程基准等），将GPS大地高转换成正常高的关键就是求出GPS点上的高程异常值4o因此，在利用GPS确定了高精度的大地高后，求正常高的过程实际上就是求高程异常的过程。常用GPS水准高程计算方法即求高程异常值的方法有很多，比如GPS三角高程、曲面拟合法、GPS重力高程、绘等值线图法、解析内插法等等。在实际工程应用中考虑到生产成本的因素，我们要根据实际情况选择既能提高工作效率，又能提高成果精度的方法。二、GPS-RTK测量原理和高程拟合精度分析GPS-RTK（实时动态）测量技术采用基准站+移动站模式进行测量，基准站上安置的接收机，对所有可见GPST星进行连续观测，并将其观测数据：伪距和载波相位观测值，通过无线电传输设备（也称数据链），实时地发送给用户观测站（流动站）；在用户观测站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据：伪距和载波相位观测值、基准站坐标，然后根据自身接收到的观测数据：伪距和载波相位观测值，采用相对定位原理（数据差分处理，得到GPS差分改正值）和坐标转换，实时地解算并显示用户站的三维坐标及其精度，其单点定位精度可达lcm-2cm0目前，专家学者们推荐了多种推求高程异常的方法简单、有效并且实用的方法为多项式曲面拟合法。多项式曲曲拟合法的原理多项式曲面拟合法的基本思想是：在小区域G卩S网内，将似大地水准面看成曲面(或平面)，将高程异常乙表示为平面坐标(x,y)的函数，通过网中起算点已知的高程异常确定测区的似大地水准面形状，求出其余各点的高程异常，然后根据式(1)求出其他点的正常高，其数学模型为：©二f(x,y)+e(2)式中：f(x,y)是拟合的似大地水准面；£是拟合误差而：f(x,y)二a0+alx+a2y+a3x2+4xy+a5y2+…(3)式中：aO,al,a2,a3,a4,5…为拟合待定参数；x,y为各GPS点的平面坐标。取式(3)中的一、二次项，合并(2)、(3)式后即得二次曲面拟合模型：乙二[a0ala2a3a4a5][Ixyx2xyy2]T+e(4)取式(3)中的一次项，合并(2)、(3)式后即得平面拟合模型:C=[a0ala2][lxy]T+£(5)每一个起算点可组成一个式(4)或式(5),在[£2]二min条件下，解算出"即可求出网中其余点的高程异常，并利用式(1)求出各待定点的正常高h。综上所述，GPS高程测量的精度不仅与起算点的数量有关，还与起算点的空间分布有着密切关系。一般来说，起算点的数量越多，分布越均匀,则拟合精度越高。在地势起伏不大的平原地区，运用GPS测量结合一部分水准测量，如果公共点布设合理，即在GPS网中的四周及中间都布上公共点，那么，运用儿何拟合手段，求得的GPS点正常高，可达到四等水准精度要求。三、RTK测量技术的优势GPS高程应用近几年来，随着GPS技术的发展，实时动态差分技术一RTK(Real2Time2Kinematic)的出现...