靜態(tài)GPS網解算中的高程分析

肖彪

摘要：靜態(tài)GPS測量主要通過GPS接收機進行定位測量，在這一過程中，接收機的位置固定不變，通過建立各種控制網進行測量，是目前可靠性比較強的GPS測量技術。靜態(tài)GPS的精度及可靠性同時又與網形設計有很大的關系。本文通過靜態(tài)控制網的解算實例著重介紹了靜態(tài)控制網的解算方法及高程精度分析。

關鍵詞：GPS測量；靜態(tài)網；高程；精度

1.靜態(tài)GPS網解算中的高程測量

靜態(tài)GPS技術屬于GPS測量中的一種，其在高程測量中需要采用多于三臺以上的接收機，接收機直接連接到基線端點上，并實行加固處理，其可在最大范圍的通視條件下，完成與衛(wèi)星的同步工作，靜態(tài)GPS在穩(wěn)定的狀態(tài)下，可測量不同時段的高程數據，高程測量的周期不等。GPS接收機在靜態(tài)環(huán)境中，不斷接收來自衛(wèi)星的高程數據，同時傳入到連接的計算機內，由計算機軟件進行處理，得出高程坐標點，獲得準確的高程信息。靜態(tài)GPS技術在高程測量中的準確度非常高，體現出了極高的測量價值。高程測量中的靜態(tài)GPS測量技術，具有控制、優(yōu)化的作用，符合高程測量的基本需求，能夠保障高程測量的穩(wěn)定性。

2.靜態(tài)GPS測量特點

靜態(tài)GPS控制網測量具有顯著的特點，與傳統(tǒng)控制導線測量又具有明顯優(yōu)點。

2.1 靜態(tài)GPS測量站之間不需要通視，這是GPS定位的一個顯著的優(yōu)點。傳統(tǒng)控制網則要保持很好的通視條件，這是以往傳統(tǒng)的測量技術棘手的問題，因此，GPS控制網在點位的選擇方面自由度很高，方便靈活操作，這樣就使得控制網的圖形有了良好的保障。

2.2 靜態(tài)GPS定位的精準度高，在短距離測量中，靜態(tài)GPS定位的精度可以以毫米級來計算。而中長距離，一般是幾十千米甚至是幾百千米的范圍內，測量的相對精確度可以達到10-7～10-8。這比以往的測量技術精度高出了很多，由此可見，使用靜態(tài)GPS定位的精準度是很高的。

2.3 能夠進行全天候的作業(yè)

由于GPS衛(wèi)星的定位數目很多，并且分布很均勻，因此這樣可以保證早晚任何地點和任何時間都能進行連續(xù)的觀測。這樣就可以保障很好的三維定位，而且一般也不會受到天氣變化所帶來的影響。

2.4 GPS操作方便

GPS接收機是自動化程度很高的設備，一般在外業(yè)觀測中僅需要整平、對中、量取天線高，開機后需要設置參數，至于其他的只需要工作儀器自己完成，這是一臺具有很高工作效率的設備和機器，體現了自動化技術和數字化技術在實踐中得到了很好的運用。GPS測量還能提供精確度很高的測定的測站點三維坐標。

2.5 所需要觀測的時間短

伴隨著GPS測量技術的發(fā)展和完善，靜態(tài)的GPS相對測量只需要30 min左右的時間，動態(tài)的GPS定位技術則更短，只需要幾分鐘甚至數秒鐘的時間即可以實現高達厘米級，甚至是毫米級的精確度，具有極高的效率。

3. GPS 靜態(tài)網解算實例分析

本次測量工程位于中山市五桂山政府背后，屬中山市五桂山區(qū)。作業(yè)區(qū)域內主要為山區(qū)，交通不便，通視困難，測量工作難度較大。經過控制測量組討論，

在測區(qū)布設了10個GPS點構成GPS控制網，為了對靜態(tài)控制網的高程解算精度進行研究分析，測量人員嚴格按照規(guī)范量取靜態(tài)機天線高。解算完畢后選取部分靜態(tài)高與水準高進行了比較。外業(yè)利用四套GPS接收機對控制網進行觀測，觀測過程嚴格按規(guī)范進行操作，觀測各項指標符合表1。

外業(yè)觀測數據采用中海達HDS2003數據處理軟件包進行基線解算及GPS網平差，本網共觀測28條基線。平差后的精度統(tǒng)計見表2及表3。

通過表5進行比較分析，我們發(fā)現分布在網中央部位的CE04及CE03效果要優(yōu)于其他各點。但從整體來看，如果是山區(qū)不易引水準的測區(qū)，GPS靜態(tài)高可以用來作為圖根水準高程使用。

4.幾點體會

1.作為平面控制網，靜態(tài)GPS控制網在通視、投入的人力物力、耗時等諸多方面要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)控制測量。

2.作為高程控制網，他可以完成水準難以到達的山區(qū)或其他特殊測區(qū)的高程控制測量，滿足部分測圖需要。

3.靜態(tài)GPS控制網解決了傳統(tǒng)控制測量受作業(yè)時間的限制，他可以全天候作業(yè)。

4.GPS靜態(tài)控制網解算的高程精度受限，影響高程精度的有衛(wèi)星信號、天線高的量取、周圍環(huán)境對信號的干擾等眾多因素。故而要得到高精度的高程數據暫時還難以取代幾何水準。

5.結束語

本文深入淺出的介紹了靜態(tài)GPS高程的解算過程及精度分析，以工程實例總結出解算經驗及分析結果。值得測繪同仁借鑒。

參考文獻：

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[2] 《水利水電工程測量規(guī)范》，（SL/197-97）；

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