地形起伏对GPS工程控制网高程异常的影响岑敏仪1冯义从1路伯祥1张同刚1卢建康2（1.西南交通大学土木工程学院地理信息工程中心四川成都610031；2.铁道第二勘测设计院四川成都610031）摘要：高程异常由短波分量和中长波分量组成。受地形起伏影响显著，特别是在山区和高山区，变化较大，而的变化则相对比较平缓。利用DEM计算GPS控制点的，再结合移除-恢复技术，可以显著提高局部地区的GPS大地高转换为正常高的精度。本文就其核心问题的计算进行了深入的研究，导出了连续型积分计算公式；分别试验了平原、丘陵、和高山地区在不同积分范围和不同参考面高程对计算结果的影响，并分析了这些因素对GPS大地高转化为正常高的影响特点，由此得出一些有益的结论。关键词：高程异常；正常高；全球定位系统；数字高程模型:P228文献标识码:ATheAffectionoftheRuggedTopographyontheHeightAnomalyofGPSEngineeringControlNetworkZHANGTong-gang1CENMin-yi1FENGYi-cong1LUBai-xiang1LU激an-kang2（1.CollegeofCivilEngineering,Southwest激aotongUniversity,ChengduSichuan,610031;2.TheSecondRailwaysSurveyDesignInstitute,ChengduSichuan,610031）Abstract:Theheightanomalycanbeseparatedintotwocomponents,,theshortwavelengthcomponentand,themediumandlongwavelengthone.varieswithtopographygreatly,especiallyinthemountainandhighmountainarea,whileisrelativelysmoother.TheaccuracyoftheheighttransformationofGPSheightcanbeimprovedgreatlyinlocalmountainareabyemployingtheremove-and-recovertechniqueafterofeachGPSpointcalculatedusingDEM.Wecarefullystudythekernelquestion,whichisthecalculationoftheheightanomalycausedbytheruggedtopography,andeduceacontinuousintegralformula.Then,aseriesofexperimentsaredesignedforstudyingandanalyzingtheaffectionofscopeofDEMinvolvedintheintegralprocessandtheselectionofthereferenceheight.Alloftheexperimentsareperformedintheplain,hill,andmountainareasrespectively.Afteranalysisoftheresults,somehelpfulconclusionsaredrawnbythesetests.Keywords:heightanomaly；normalheight；GPS；DEM我国西部多为高山丘陵地形，对铁路建设中的高程测量提出了很高的要求，如果采用传统的水准测量方法将遇到很多困难，而解决这个问题的有效途径就是通过将GPS大地高转换为正常高的方法，目前国内外很多学者在这方面进行了大量的研究，并且提出了很多方法。一是拟合法，其本质是用连续的数学曲面来拟合似大地水准面。在平原地区由于似大地水准面比较光滑，选择合适的数学模型就能够满足一般工程建设的要求[1]，但对高山区等似大地水准面较为粗糙的地区，效果则并不理想。二是重力场模型法[2]和重力场模型结合内插的方法[3][4]，这种方法通过重力场模型求得高程异常值，并结合水准测量和一定的内插方法将GPS测得的大地高转换为正常高。该方法多运用于大范围的GPS高程转换。三是顾及地形改正的拟合法[5][6]，这种方法的关键在于首先通过DEM来计算高程异常的短波分量，然后剔除该分量，使得高程异常的剧烈变化变平缓后再进行拟合，最后恢复被剔除的短波分量。试验结果表明这种方法能够适用于起伏较大的高山地区。文献[5]中给出了高程异常的计算公式，其试验结果显示，利用第三种方法绝大部分点达到了四等水准测量的精度。该文采取了增加待求点与DEM格网点之间的水平距离的办法来处理其积分奇异问题。文献[6]对这种方法做了进一步的研究和分析，提出了分段积分方法，来解决积分奇异的问题，从而改善了高程异常的计算精度。不足之处是这个公式在计算过程中需要有人工干预，可能会给结果带来一些不确定因素。其他的方法还有神经网络模型，以及神经网络模型和曲面拟合相结合的混合方法[7]等。目前由于计算机技术和遥感技术的发展，DEM在数据获取、存储和处理速度等方面取得了突破性的进展，国家1：50000DEM已建立，这就使得顾及地形改正的拟合法的应用前景非常广阔，特别是对于西部地区的铁路建设具有很重要的现实意义，因此有必要对该方法...