摘
设计连金州新区GPS面控制测量高程控制测量技术方案设计控制网测量方案中面控制网分两级布设首级C级控制网二级E级控制网C级控制网构成涵盖金州新区骨架控制网E级控制网均匀分布金州新区街区路段金州新区建设提供利保障高程控制网分两级布设首先利国家等水准点布设金州新区三等水准网然三等水准网基础进行四等水准测量水准高程作高程约束点统差GPS控制网进行高程拟合提高GPS拟合高程精度方便施工测量期间通GPS拟合高程四等水准高程控制点高程进行检核避免粗差错误出现保证成果性
关键词：CE级GPS网控制测量高程控制水准测量精度分析拟合高程
Abstract
The design for the design of technology scheme of Dalian Jinzhou District GPS plane control surveying elevation control survey Control network measurement scheme plane control network is divided into two level layout the C control network the two level is E control network C control network to form the framework of control network covers Jinzhou area E grade control network distributed uniformly in the Jinzhou New District Main Street Road offers the best guarantee for the construction of the Jinzhou new district Gao Cheng control network at two level arrangement the three leveling national leveling point layout of Jinzhou New District then the four leveling in three leveling network basis the level of Gao Cheng as Gao Cheng constraint point adjustment of GPS control network Gao Cheng fitting GPS fitting Gao Cheng precision it is convenient to use the construction survey During the period through the GPS elevation fitting and four level elevation check on the control point elevation to avoid errors and errors to ensure the reliability of the results
Keywords：CE class GPS network control measurement vertical control Leveling Accuracy analysis The fitting of Gao Cheng
目 录
1 绪 1
11 项目概况 1
12 测区概况 1
13 工作容 2
14 作业技术 3
15 面基准 3
16 高程基准 3
2 面控制测量 4
21 已资料分析利 4
22 布网原 4
23 等级GPS控制网技术求 4
24 选点原 5
25 GPS外业测量检核 6
251 C级GPS控制网网形 6
252 E级GPS控制网网形 7
253 选点 8
254 标志埋设 8
255 GPS外业测量 9
256 观测数预处理 10
257 观测成果外业检核 10
26 野外返工 12
27 GPS业数处理 12
28 GPS高程计算 12
29 GPS精度检查 13
291 GPS面精度检查 13
292 高程精度检查 13
3 高程控制测量 14
31 般规定 14
32 水准网布设 14
33 选点埋石 15
331 选点 15
332 埋石 16
34 水准仪检验 16
35 水准测量外业观测实施 17
36 水准测量数处理 18
4 质量检查 20
5 提交成果 21
51 文档资料 21
52 图件 21
专题 22
总结 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪
11 项目概况
更适应连济发展连市政府启动新城区理政策原行政区划进行调整原金州区开发区合组建金州新区时金州区原三十里堡石河街道调整普湾新区二十里堡亮甲店街道调整保税区行政区划幅度调整原测绘资料陈旧金州新区制作统基础测绘理信息资料成务急
基金州新区城市建设规划理局决定完善金州新区基础理信息资料开展制作包括基础控制网（C级GPS网E级GPS网三等水准网）12000例尺彩色正射影图（DOM）数字线划图（DLG）基础理信息工作次设计分析基础控制网设计测量实测部分
12 测区概况
测区位辽东半岛南端东黄海西接渤海北部保税区普湾新区南端连市甘井子区相连总面积约1040方公里口约100万测区金州区开发区两建成区建筑物较密集区域城乡结合部沈海丹窑湾等高速公路G201G202国道贯穿测区交通较便利测区丘陵山均坡度6°～25°部分区山均高差约150米高海拔660米落差较
测区具体情况见图11：
图11 连金州新区理位置示意图
13 工作容
表11 工作容列表
序号
务
工作项目
1
标石埋设
C级GPS控制点（普通标石）选埋
三等水准点（普通标石）埋设
E级GPS控制点（标志）埋设
2
观测
C级GPS控制网观测
E级GPS控制网观测
三等水准网观测
四等水准网检测
3
差计算
C级GPS控制网差计算
E级GPS网差计算
三等水准网差计算
四等水准网差计算
14 作业技术
1．城市测量规范 CJJ 8—99
2．卫星定位城市测量技术规范 CJJT 732010
3．国家三四等水准测量规范 GBT 128972009
4．测绘成果质量检查验收 GBT 243562009
5．数字测绘成果质量检查验收 GBT183162008
6．全球定位系统（GPS）测量规范 GBT 183142009
15 面基准
采连城建坐标系（15度带中央子午线121°30′）
参考椭球基参数：
长半轴：6378245m 扁率： 12983
16 高程基准
1985国家高程基准
2 面控制测量
21 已资料分析利
测区连市勘察测绘研究院2002年完成连市GPSB级控制网外业踏勘业分析中15点保存完点位稳定作次GPS网测量起算点检核点
高程资料国家等水准测量成果外业踏勘业分析中5点保存完点位稳定起算点旅丹24盖金42旅丹311旅丹33旅丹35
22 布网原
增强GPS控制网强度提高成果精度次GPS网采跨级布网原首先布设C级网然C级网基础加密E级网C级GPS控制网布设前原控制点进行普查原控制点标志保存完点位稳定符合次测量求控制点均直接利保留原点名样保证测区原控制点延续性
水准采逐级布网原首级三等水准网然三等基础测设四等水准三等水准网施测时部分C级E级GPS点点位纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度更GPS水准联测点参高程拟合计算提高GPS高程精度采四等水准测量方法部分E级GPS控制点拟合高程进行检测检测成果满足限差求全部四等水准高程检测点参GPS高程拟合计算中进步提高GPS高程精度
23 等级GPS控制网技术求
等级GPS网相邻点间弦长精度公式
(21)
计算
式中： 标准差（基线量弦长中误差mm）
固定误差（mm）
例误差（ppm）
相邻点间距离（km）
等级GPS网技术求符合表2122规定相邻点距离应均距离12～13距离均距离2～3倍
表21 GPS网技术求表
等级
均距离(mm）
a(mm)
b(1×106▪D）
弱边相中误差
C级
20
≤10
≤5
180000
E级
3
≤10
≤1020
120000
表22 闭合环附合路线边数规定
等级
C级
E级
异步环附合路线边数（条）
≤6
≤10
24 选点原
1．GPS点根测区实际需进行布设均匀分布测区C级GPS网点点间求通视均边长10公里E级GPS网控制点成组布设组般3控制点点点间需1～2点通视少通视方均边长1公里保证常规测量仪器够
2．E级GPS控制点G201滨海公路金州开发区等道路布设方便安置设备安全操作考虑点位稳定易保存方
3．点位远离功率线电发射源距离200m远离高压输电线距离50m
4．GPS标石类型：C级GPS点进行埋石E级GPS点20cm长锈钢标志
5．C级GPS点编号3GA01起然序次递增点名选取：（1）单位名 （2）建筑物名（3）街道名网中取名点点名超六汉字言简意赅具代表性量采缩写名称例：3GA013GA023GA03…中3代表C级GA代表GPS点0102代表点序号E级GPS点编号IA001起然序次递增例：IA001IA002IA003…中IA代表E级001002代表点序号
6．级点均现场绘制点记
埋设完毕现场绘制点记便寻找红油漆标注少三均匀方尺寸点记底稿现场描绘三撑距量注准确（厘米位）业采CAD绘制份工作结束应交全部点点记CAD点记电子件
7．埋石时应建筑物属单位协商遗留问题
25 GPS外业测量检核
251 C级GPS控制网网形
全球定位系统（GPS）测量规范中C级GPS网精度求进行测量整金州新区测区全网16点组成中已知GPS点4点名孤山高速公路庙山葛家屯新选C级点12（新点埋设标石5利旧点位7）
连金州新区GPS控制网采边连式布设
C级网图形图21示基线边28条短边53km长边298km均边长20km
网点数：16观测时段数：10步环数：10重复设站数：25独立环数：1独立环边数：6
图21 连金州新区C级GPS控制网网形图
252 E级GPS控制网网形
全球定位系统（GPS）测量规范中E级GPS网精度求进行测量E级网根跨级加密原工程标段E级GPS网分标段二标段两部分中标段根理分布情况分东西两部分次设计负责标段西部分E级网加密
图22 测区分段示意图
标段西部分E级GPS控制网见图23：
图23 金州新区E级GPS控制网网形图
E级网网形分析：全网18点中3GA013GA103GA113GA123GA13首级C级网GPS点观测时段9独立观测环均边长12km重复设站数2
253 选点
1．C级控制网点般布设土质坚实便埋石观测易保存方选取时保证原控制点延续性利符合次技术求原控制点点位
2．E级GPS控制点般布设路口街道方便施工城市规划测量量通视方
3．控制点选取时做远离功率发射源电视塔传呼台电台变电等距离200m远离高压输电线微波线电信号传送通道距离50m避免电磁场GPS信号干扰
4．点位目标显著视场周围15°应障碍物减GPS信号遮挡吸收
5．点位附应面积水域应强烈干扰卫星信号接受物体减弱路径效应影响
6．点位应网形利步观测边点联测
254 标志埋设
1．次新埋设CE级GPS控制点均埋设永久性标志
2．次控制点标芯采统定制标芯标心采直径16mm锈钢柱钢柱顶部磨成圆头中心钻直径2mm深5mm孔中心十字刻划标芯标注GPS C级GPS E级水准点图2425示：
图24 C级普通标石
图25 E级普通标石
3．标石埋设完毕现场绘制点记便寻找标注三方尺寸业采CAD绘制标石类型填写普通标石
4．GPS控制点点名统编号点名格式：3GA**（C级GPS点）IA***（E级GPS点）
255 GPS外业测量
1．观测采4台中海达V30 GPS接收机（标称精度均：25mm＋1ppm）全部检定合格
2．光学点器三脚架观测前重新检定
3．C级网观测时采4台中海达V30型GPS接收机步进行观测效时间120分钟E级控制网测量采4台中海达V30 GPS接收机步观测效观测时间60分钟
4．测前测均需测定天线高（三方）6数测前测天线高互差应3mm取均值作结果应2H铅笔记录手簿
5．中误差1mm
6．外业完成应时计算基线步环异步环闭合差重复基线较差均应符合规范设计限差求否应重测该时段
7．重复基线数少总基线数八分均匀分布网中
8．遇雷雨应立中断观测保证身仪器安全
9．观测时应符合表23基技术求
表23 GPS测量作业基技术求
项目
求
接收机类型
双频
接收机标称精度
≤（5㎜+1×106×D）
卫星高度角
≥15°
步接收机标
≥5
效观测卫星数（颗）
≥4
C级GPS网均重复设站数（次）
≥2
E级GPS网均重复设站数（次）
≥16
C级GPS网效观测时间
≥60
E级GPS网效观测时间
≥40
数采样间隔
10秒
点位图形强度子PDOP
≤6
256 观测数预处理
获GPS观测基线量观测成果进行质量检核首先进行GPS数预处理根预处理结果观测数质量进行分析作出评价确保观测成果定位结果预期精度首先选择数处理软件然应软件进行基线解算进步差计算做准备
257 观测成果外业检核
1．时段步观测数检核
2．重复观测边检核
重复观测边意两时段成果互差均应相应等级规定精度（均边长计算）倍
3．GPS控制网外业观测全部数应步环独立环复测边检核应满足列求：
（1）步环坐标分量全长闭合差应满足列式求：
(22)
(23)
(24)
(25)
(27)
(26)
式中 N——步环中基线边数
W——环闭合差
——标准差基线量弦长中误差（mm）
——固定误差(mm)
——例误差系数（ppm）
——GPS控制网中相邻点间均距离（km）
（2）独立基线构成独立环坐标分量全长闭合差应满足列式求：
(28)
(29)
(210)
(211)
n——独立环中基线边数
（3）复测基线长度应满足式求：
≤ 2 (212)
n——边复测次数通常等2
26 野外返工
检核超限基线充分分析基础进行野外返工观测
27 GPS业数处理
WGS84坐标系连城建坐标系中分差选择起算点组约束差种方案进行优化选择套佳成果印交提供基线解算网差种试算程应全部交删文件
1．基线解算采中海达HDS2003软件差南方差易解算软件
2．差计算时基线采双差固定解否重测基线
3．异步环重复基线相闭合差超10ppm者应认真查找超限基线分析超限原应重测超限基线项限差应符合种坐标系统规定规范设计求
4．检核点坐标较差5mm时符合求否应认真分析原采取措施
5．差点位中误差超限时该点增加观测时段边长相中误差超限时增加该边直接观测边然重新进行差进行两点点组合差选择优成果提供
6．GPS控制网技术指标应符合表24规定：
表24 GPS控制网技术求
等级
均边长(km）
弱点点位中误差(mm）
弱边相中误差
原控制点坐标较差(mm)
C级
20
±10
180000
＜50
E级
3
±12
120000
＜50
28 GPS高程计算
控制网中选取GPS水准联测点作高程拟合点拟合点控制网中均匀分布少10控制点高程计算采中海达HDS2003软件
29 GPS精度检查
291 GPS面精度检查
GPS解算完成E级控制网中均匀选择GPS边采2″级更高等级全站仪检测GPS边长检验外符合精度GPS边长测距边长限差时证明精度良否应分析原重新差外业测量
292 高程精度检查
GPS高程精度解算完成E级控制网中选取15％拟合控制点采四等水准测量方法进行高程检测GPS高程检测高程限差时证明精度良否应分析原重新差外业测量
3 高程控制测量
31 般规定
1．工程三等水准网国家等水准点基础布设三等水准网总长200公里水准点均间距4公里左右布设水准标石施测时部分C级E级GPS点纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度方便施工测量
2．三等水准网测区道路布设成附合线路闭合线路
3．三等水准测量技术求应低表3132规定
表31 三等水准测量技术求
千米高差中数中误差（mm）
附合水准路线均长度（km）
水准仪
等级
水准尺
附合路线环线闭合差（mm）
偶然中误差M
全中误差M
±3
±6
100～150
DS1
瓦尺
±12
表32 水准测量指标求 单位：（mm）
等级
千米偶然中误差
千米全中误差
三
≤±30
≤±60
四
≤±50
≤±100
32 水准网布设
1．工程水准网分两等级布设：首先利国家等水准点加密三等水准网施测时部分C级点点位纳入水准线路进行观测次三等水准网基础施测四等水准三等水准网点起算点进行统差
2．三等水准网金州新区街道布设成附合线路闭合线路（详见水准路线图31）
四等水准三等水准基础施测路线符合路线闭合路线支线进行施测
图31 金州新区三等水准网路线图
33 选点埋石
331 选点
1．水准点点位选基坚实稳定安全僻静利长期保存观测方点位应选机关学校医院工厂等单位门外僻静处避开基建场量远离公路铁路选易积水低洼确保点位土质坚硬长期保存方便易受水淹潮湿水位较高点易发生滑坡沉陷隆起等面局部变形区选埋点位形隐蔽便观测短期进行建设拆迁点选点
2．选定水准路线应量坡度较公路路避开土质松软段路段
3．路线水准点该起始水准点起数字123……序编号
4．水准点命名采取JZS01JZS02JZS03中山公园民族学院等具代表性点名起止名序起北止南
5．利旧点时旧点名重新编定时应新名号括号注明该点埋设时旧名号
332 埋石
1．次埋设普通水准标石坑底灰土夯实底盘石现场浇灌厚度少04米灰砂石例122柱石采（高×底×底）80×30×40（公分）混凝土预制镶锈钢质水准点标志标石外侧夯实采方（圆）护框加护盖（护框压标石）护框面持
2．开阔场采方护框加护盖（护框压标石）方盖（40×40×10）（公分）盖牢（坑底处理底盘）柱石盖面刻测量标志勿动字样图32示：
图32 普通水准标石
3．点记绘制现场标注尺寸：点记底稿现场绘制三撑距量注准确（厘米）采红油漆现场明显处标注撑距尺寸点名便寻找业采CAD绘制份工作结束应交全部点点记CAD点记电子件标石类型填写普通标石墙标志
34 水准仪检验
1．水准仪检验项目方法均完全执行国家等级水准测量规范求
2．新出厂仪器作业前仪器修理校正仪器应根规范求进行必项目检验
3．i角检验：作业开始周天检校次i角保持15″时10天检校次作业结束检校次
35 水准测量外业观测实施
1．观测方式
（1） 三等水准测量采单程双转点观测四等水准测量附合闭合路线采单程观测支线采单程双转点观测
（2）测站准标尺分划序：前前
（3）观测前找水准点标志确认水准点准确性完性稳固性方测量
（4）观测前30分钟应仪器置露天阴影仪器外界气温趋致
（5）观测前量距员桩员量距桩做标记量距员应准确量距C级视距75m前距离致前距离差C级20m桩员桩应尺桩顶部擦干净检查尺桩否稳固
（6）扶尺员扶尺时应标尺水准气泡严格居中标尺保持稳定
（7）观测员扶尺员扶尺方准读数读数应清晰准确站两次调焦
2．观测时间气象条件
水准观测应标尺分划线成清晰稳定时进行情况进行观测：
（1）日出日落前30min
（2）标尺分划线影跳动难准时
（3）气温突变时
（4）风力标尺仪器稳定时
3．设置测站
三等水准观测须根路线土质选尺桩铁钉尺台作转站台特殊段采帽钉
4． 观测时视线高度长度前视距差应表33执行
表33 水准测量限差
等级
标准视线
长度(m)
前视距
差(m)
前视距
差累积（m）
黑红面读数差（mm）
黑红面测高差差（mm）
检测间歇点高差差（mm）
视线高度丝读数（mm）
三
75
20
50
20
3．0
30
03
四
100
30
100
30
50
50
03
5．观测中应注意事项
（1）动安水准仪圆水准器观测前须严格置
（2）连续测站安置水准仪三角架时应中两脚水准路线方行第三脚轮换置路线方左侧右侧
（3）禁止增加标尺读数尺桩（台）安置壕坑中
（4）条路线区段分段观测结束时计算测段区段路线高差符值附合（环）路线闭合差等
（5）观测记录：规范求进行正规手工记录作正式成果交允许计算机印
（6）观测员负责仪器安全特行车时仪器箱稳放软坐垫预防仪器颠簸碰撞天应时充电严守操作规程
（7）观测间歇时般应选择坚固稳定固定点固定点时三尺桩作转点尺承妥善保护作间歇点接测时必须先检测符合求方进行步工作
36 水准测量数处理
1．水准网数处理采清华三维智差软件NASEW严密差方法进行水准网整体差
2．天外业结束作业员检查员观测电子记录手簿进行全面检查检查误天观测数传入计算机预处理检查项指标否符合规范求超限部分时提出外业补测确保计算正确测段高差摘入阶段必须两分抄录检查组专职检查员检查复核误进入差计算
表34 水准测量精度求： 单位 (mm)
水准测量等级
千米水准测量偶然中误差M△
千米水准测量全中误差Mw
附合水准路线均长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测
次数
返较差附环线闭合差
三等
±30
±60
100～150
DS1
条码尺
单程双转点
注 L附合路线长度单位千米（km）
3．水准网中测段较短正常水准面行改正改正（般003mm）该项改正忽略计
4 质量检查
工序成果实行二级检查制度作业员（组）提交成果前作业员（组）必须认真查校确认误方交成果部门实施检查级检查代认真填写检查记录部门检查进行质量评定公司质检部门工序成果进行抽样检查作业单位业检查100％外业规定进行抽样检查须提交检查记录精度统计表形成质检报告
实行级验收制度公司质检部门工序成果进行抽样检查验收合格提交验收单位验收终评审产品质量
5 提交成果
51 文档资料
（1）技术总结
（2）GPS水准测量成果表
（3）外业观测数（GPS观测数水准高差统计表）
（4）金州新区控制测量成果表
（5）仪器鉴定证书
（6）点记
52 图件
（1）GPS选点通视图
（2）GPS网图（展点）
（3）水准网图（三四等水准网图）
专题
控制测量中GPS高程拟合
GPS高精度面控制已中国测绘行业广泛应然作GPS测量高信息未应方面GPS高精度较面精度低方面中国采正常高系统GPS高正常高间没固定数学物理联系时国外科研生产实践均表明定条件采GPS高程拟合出令满意正常高成果
11 GPS高程概述
GPS相定位三维基线量通GPS网差高精度高差果网中点点具精确WGS84坐标系高程GPS网差求GPS点WGS84高实际应中面点高程采正常高系统面点正常高面点铅垂线似水准面距离种高程通水准测量确定必找出GPS点高正常高关系定方法转换图示高正常高间关系中表示似水准面椭球面间高差做高程异常显然果知道GPS点高程异常值高求GPS点正常高GPS高程拟合实际求出高正常高间高程异常
（专1）
图专1 高正常高关系
12 高程拟合基原理
国国家高程系统采正常高系统面点垂线似水准面距离通水准测量确GPS测量中面点高程采WGS84坐标中高GPS高程测量转换GPS高程应测量生产关键GPS点高程异常值法直接获目前法直接高精确换正常高GPS高程异常确定成GPS高程测量关键问题应GPS高程拟合法求解高程异常生产实际中广泛采方法GPS高程拟合采拟合法GPS点进行水准联测点高减正常高该点高程异常测区似水准面假定面项式曲面数学曲面拟合已知高程异常点根拟合曲面插GPS测高转换点正常高
13 GPS高程拟合方法
确定高程异常方法分直接法拟合法高程异常球重力场参数利球重力场模型根点位信息直接该点高程异常值直接法高程精度求高进行水准测量极困难区采直接法直接法需足够重力测量资料数数足时选择合适数学模型通计算方法较高精度结果果GPS网中点时测定水准高程(通常称点重合点)结合GPS测量水准测量资料采插技术获点高程异常拟合法果测区点高风GPS测正常高水准联测利高精度GPS高采表拟合法(拟合法)模拟出局部水准面椭球面波动值GPS测量水准测量资料结合起建立模拟高程异常数学模型根网点位置参数便计算出测区点高程异常果布设区域性GPS网时意识少数GPS点水准点重合通水准联测少数GPS点具水准高程重合点高程异常求
目前国外GPS高转换正常高种方法：绘制等值线图法解析插法(包括曲线插曲面插)曲面拟合法移动曲面法球重力场模型拟合法等GPS点布设成面状时般采曲面拟合法
1．绘等值线图法
直接求出高程异常方法种方法绘制高程异常等值线图然采插法确定未知点高程异常值种方法适形相坦方测区形相复杂插出高程异常值准确简单拟合精度高
2．解析插法
作高程拟合常方法原理根测线已知点面坐标高程异常数值拟合方法拟合出测线方似水准面曲线插出求点高程异常求出正常高种方法计算出高程异常值精度采数值模型似水准面拟合程度决定中拟合线状分布GPS高程插法采项式曲线拟合法三次样条曲线拟合法
3．曲面拟合法
GPS点布设成定区域面时应数学曲面拟合法求定点正常高原理根测区中已知点面坐标高程异常值数值拟合法拟合出测区似水准面插出求点高程异常值求正常高常见拟合方法项式曲面拟合法面函数法曲面样条拟合法
4．移动曲面法
方法种局部逼法差点中心利差点周围数点值建立拟合曲面数点距离加权方极曲面插点值求插值进求求插值高程异常值
5．球重力场模型拟合法
GPS重力高程重力资料求定点高程异常结合GPS求出高求出点正常高物理测量学知道面点P挠动位T该点引力位V正常引力位U间关系 面点P高程异常 式中面点P正常重力值U正确计算出求出P点V求出P点高程异常国实际情况GPS重力高程精度低GPS水准高程采重力场模型GPS水准相结合方法条效途径
14 拟合实例方法分析
根测区情况已资料数分析次设计项目采球重力场模型拟合法采GPS水准联测进行高程拟合面两种方法进行阐述分析
1．球重力场模型拟合法
TBC软件加载EGM2008全球超高阶球重力场模型进行GPS高程拟合
首先利TBC软件解算合格基线进行约束差次检查基线解算质量查高程测量精度
约束差合格基础进行约束差约束差时三等水准成果作高程约束点进行差计算
差利四等水准点进行检测检测结果应满足城市测量规范求()
2．GPS水准联测法
GPS水准法测高程目前GPS作业中常种方法目前国外GPS水准高程计算曲线拟合法项式曲面拟合法移动法形改正法等种拟合方法特性规律GPS点道路线等线状物布设成测线形式时宜采项式曲线拟合法测线长点数高程异常变化时宜采三次样条曲线拟合法精度会更高连金州新区测区实际控制点呈面状分布适宜采曲线拟合法应采曲面拟合法
前国GPS高程拟合中项式曲面拟合法应广泛项式曲面拟合函数利拟合区域重合点(GPS水准点)建立两基准面曲面模型充分考虑曲面拟合模型含种误差改正采项式曲面拟合出区域似水准面单点高程异常值坐标(Xy)间函数关系：
（专2）
中中趋势值误差
（专3）
拟合数学模型分析定拟合范围少需6重合点均匀分布拟合范围重合点时组成联解方程式二法准条件解出系数求出拟合范围求点高程异常值进计算出GPS点正常高GPS水准法
15 拟合程中建议
1．应GPS高程拟合方法取传统水准测量相精度高程满足测图求减少工作量提高工作效率
2．已知点选取拟合精度影响已知点应量选测区外围
3．应采3已知点进行拟合采5已知点进行拟合时特注意点位分布选取注意检核非已知点越拟合精度越高
4．重合点足够点数分布均匀二重合点水准高程精度水准高程解求转换参数GPS控制网重合点水准高程采等级联测
16 GPS高程拟合技术措施
1．外业观测技术措施
（1）严格保证GPS天线高量测观测时段数质量
（2）种GPS接收机种天线观测时天线指北误差＜5°消削弱天线相位中心高影响
（3）已知水准点联测拟合点须保证重复设站率≥2保证测点较接收卫星信号
（4）已知水准点高程分布拟合点高差宜＞35m保证时应采取直接水准引测
（5）保证隔23km联测已知水准点时网两端应已知水准点
（6）全网定点应保证联测50左右分布均匀四等高程点作解算外部符合检验
2．业技术措施
（1）天线高进行改正改化天线相位中心
（2）已知水准点拟合点分布情况保证测区数学拟合模型正确性简洁性全区划分区间进行拟合计算
（3）采专业软件进行基线解算
16 精度评定
1．部符合精度
求拟合残差然计算出拟合部符合精度
式中：部符合精度已知点数已知点高程异常 拟合高程异常
2．外部符合精度
根检核点拟合出 求出拟合残差然计算出GPS 水准拟合计算外符合精度（ n检核点数）
3．性检验
项式曲面拟合求出协方差阵进行检验检验合格检核点残差相应等级水准测量相较分析GPS高程拟合精度情况
总结
次控制网测量方案考虑周全设计严密面控制测量采取两级布网首先测区布设C级GPS控制网然C级GPS控制网基础加密E级GPS点三等水准网施测时部分C级E级GPS点点位纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度更GPS水准联测点参高程拟合计算方便规划施工测量采四等水准测量方法E级GPS控制点拟合高程进行检测工程工作量较保证次测量工作较短时间完成分项测量工作采取交叉作业进行科学组织合理安排克服种种困难严格测量规范精度求进行测量保证工程完成进度确保测量成果精确完善
值提出控制点基埋设路面山雨季沉降冬季冻胀车辆碾压等外界素影响点位程度位移提醒单位时应加强检查工作
致谢
次设计老师悉心教导耐心帮助完成设计选题搜集资料基设计具体修改成型期间遇问题老师细心指出问题耐心讲解该更改更许知识穿联着更加清楚设计程中关键整设计利完成凝聚着老师微指正教导衷感谢老师帮助
时感谢测绘专业全体老师四年学生活中帮助教导仅储备许知识更学会学中做做事方式态度会生道路更信心位老师表示衷感谢
感谢xxx公司创造实环境机会提供许利价值信息资料锻炼力时解许相关知识
感谢测绘09级全体学四年窗倍感欣慰关心帮助四年成长中变更加成熟稳重深刻理解团队精神感受集体温暖
参考文献
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设计连金州新区GPS面控制测量高程控制测量技术方案设计控制网测量方案中面控制网分两级布设首级C级控制网二级E级控制网C级控制网构成涵盖金州新区骨架控制网E级控制网均匀分布金州新区街区路段金州新区建设提供利保障高程控制网分两级布设首先利国家等水准点布设金州新区三等水准网然三等水准网基础进行四等水准测量水准高程作高程约束点统差GPS控制网进行高程拟合提高GPS拟合高程精度方便施工测量期间通GPS拟合高程四等水准高程控制点高程进行检核避免粗差错误出现保证成果性
关键词：CE级GPS网控制测量高程控制水准测量精度分析拟合高程
Abstract
The design for the design of technology scheme of Dalian Jinzhou District GPS plane control surveying elevation control survey Control network measurement scheme plane control network is divided into two level layout the C control network the two level is E control network C control network to form the framework of control network covers Jinzhou area E grade control network distributed uniformly in the Jinzhou New District Main Street Road offers the best guarantee for the construction of the Jinzhou new district Gao Cheng control network at two level arrangement the three leveling national leveling point layout of Jinzhou New District then the four leveling in three leveling network basis the level of Gao Cheng as Gao Cheng constraint point adjustment of GPS control network Gao Cheng fitting GPS fitting Gao Cheng precision it is convenient to use the construction survey During the period through the GPS elevation fitting and four level elevation check on the control point elevation to avoid errors and errors to ensure the reliability of the results
Keywords：CE class GPS network control measurement vertical control Leveling Accuracy analysis The fitting of Gao Cheng
目 录
1 绪 1
11 项目概况 1
12 测区概况 1
13 工作容 2
14 作业技术 3
15 面基准 3
16 高程基准 3
2 面控制测量 4
21 已资料分析利 4
22 布网原 4
23 等级GPS控制网技术求 4
24 选点原 5
25 GPS外业测量检核 6
251 C级GPS控制网网形 6
252 E级GPS控制网网形 7
253 选点 8
254 标志埋设 8
255 GPS外业测量 9
256 观测数预处理 10
257 观测成果外业检核 10
26 野外返工 12
27 GPS业数处理 12
28 GPS高程计算 12
29 GPS精度检查 13
291 GPS面精度检查 13
292 高程精度检查 13
3 高程控制测量 14
31 般规定 14
32 水准网布设 14
33 选点埋石 15
331 选点 15
332 埋石 16
34 水准仪检验 16
35 水准测量外业观测实施 17
36 水准测量数处理 18
4 质量检查 20
5 提交成果 21
51 文档资料 21
52 图件 21
专题 22
总结 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪
11 项目概况
更适应连济发展连市政府启动新城区理政策原行政区划进行调整原金州区开发区合组建金州新区时金州区原三十里堡石河街道调整普湾新区二十里堡亮甲店街道调整保税区行政区划幅度调整原测绘资料陈旧金州新区制作统基础测绘理信息资料成务急
基金州新区城市建设规划理局决定完善金州新区基础理信息资料开展制作包括基础控制网（C级GPS网E级GPS网三等水准网）12000例尺彩色正射影图（DOM）数字线划图（DLG）基础理信息工作次设计分析基础控制网设计测量实测部分
12 测区概况
测区位辽东半岛南端东黄海西接渤海北部保税区普湾新区南端连市甘井子区相连总面积约1040方公里口约100万测区金州区开发区两建成区建筑物较密集区域城乡结合部沈海丹窑湾等高速公路G201G202国道贯穿测区交通较便利测区丘陵山均坡度6°～25°部分区山均高差约150米高海拔660米落差较
测区具体情况见图11：
图11 连金州新区理位置示意图
13 工作容
表11 工作容列表
序号
务
工作项目
1
标石埋设
C级GPS控制点（普通标石）选埋
三等水准点（普通标石）埋设
E级GPS控制点（标志）埋设
2
观测
C级GPS控制网观测
E级GPS控制网观测
三等水准网观测
四等水准网检测
3
差计算
C级GPS控制网差计算
E级GPS网差计算
三等水准网差计算
四等水准网差计算
14 作业技术
1．城市测量规范 CJJ 8—99
2．卫星定位城市测量技术规范 CJJT 732010
3．国家三四等水准测量规范 GBT 128972009
4．测绘成果质量检查验收 GBT 243562009
5．数字测绘成果质量检查验收 GBT183162008
6．全球定位系统（GPS）测量规范 GBT 183142009
15 面基准
采连城建坐标系（15度带中央子午线121°30′）
参考椭球基参数：
长半轴：6378245m 扁率： 12983
16 高程基准
1985国家高程基准
2 面控制测量
21 已资料分析利
测区连市勘察测绘研究院2002年完成连市GPSB级控制网外业踏勘业分析中15点保存完点位稳定作次GPS网测量起算点检核点
高程资料国家等水准测量成果外业踏勘业分析中5点保存完点位稳定起算点旅丹24盖金42旅丹311旅丹33旅丹35
22 布网原
增强GPS控制网强度提高成果精度次GPS网采跨级布网原首先布设C级网然C级网基础加密E级网C级GPS控制网布设前原控制点进行普查原控制点标志保存完点位稳定符合次测量求控制点均直接利保留原点名样保证测区原控制点延续性
水准采逐级布网原首级三等水准网然三等基础测设四等水准三等水准网施测时部分C级E级GPS点点位纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度更GPS水准联测点参高程拟合计算提高GPS高程精度采四等水准测量方法部分E级GPS控制点拟合高程进行检测检测成果满足限差求全部四等水准高程检测点参GPS高程拟合计算中进步提高GPS高程精度
23 等级GPS控制网技术求
等级GPS网相邻点间弦长精度公式
(21)
计算
式中： 标准差（基线量弦长中误差mm）
固定误差（mm）
例误差（ppm）
相邻点间距离（km）
等级GPS网技术求符合表2122规定相邻点距离应均距离12～13距离均距离2～3倍
表21 GPS网技术求表
等级
均距离(mm）
a(mm)
b(1×106▪D）
弱边相中误差
C级
20
≤10
≤5
180000
E级
3
≤10
≤1020
120000
表22 闭合环附合路线边数规定
等级
C级
E级
异步环附合路线边数（条）
≤6
≤10
24 选点原
1．GPS点根测区实际需进行布设均匀分布测区C级GPS网点点间求通视均边长10公里E级GPS网控制点成组布设组般3控制点点点间需1～2点通视少通视方均边长1公里保证常规测量仪器够
2．E级GPS控制点G201滨海公路金州开发区等道路布设方便安置设备安全操作考虑点位稳定易保存方
3．点位远离功率线电发射源距离200m远离高压输电线距离50m
4．GPS标石类型：C级GPS点进行埋石E级GPS点20cm长锈钢标志
5．C级GPS点编号3GA01起然序次递增点名选取：（1）单位名 （2）建筑物名（3）街道名网中取名点点名超六汉字言简意赅具代表性量采缩写名称例：3GA013GA023GA03…中3代表C级GA代表GPS点0102代表点序号E级GPS点编号IA001起然序次递增例：IA001IA002IA003…中IA代表E级001002代表点序号
6．级点均现场绘制点记
埋设完毕现场绘制点记便寻找红油漆标注少三均匀方尺寸点记底稿现场描绘三撑距量注准确（厘米位）业采CAD绘制份工作结束应交全部点点记CAD点记电子件
7．埋石时应建筑物属单位协商遗留问题
25 GPS外业测量检核
251 C级GPS控制网网形
全球定位系统（GPS）测量规范中C级GPS网精度求进行测量整金州新区测区全网16点组成中已知GPS点4点名孤山高速公路庙山葛家屯新选C级点12（新点埋设标石5利旧点位7）
连金州新区GPS控制网采边连式布设
C级网图形图21示基线边28条短边53km长边298km均边长20km
网点数：16观测时段数：10步环数：10重复设站数：25独立环数：1独立环边数：6
图21 连金州新区C级GPS控制网网形图
252 E级GPS控制网网形
全球定位系统（GPS）测量规范中E级GPS网精度求进行测量E级网根跨级加密原工程标段E级GPS网分标段二标段两部分中标段根理分布情况分东西两部分次设计负责标段西部分E级网加密
图22 测区分段示意图
标段西部分E级GPS控制网见图23：
图23 金州新区E级GPS控制网网形图
E级网网形分析：全网18点中3GA013GA103GA113GA123GA13首级C级网GPS点观测时段9独立观测环均边长12km重复设站数2
253 选点
1．C级控制网点般布设土质坚实便埋石观测易保存方选取时保证原控制点延续性利符合次技术求原控制点点位
2．E级GPS控制点般布设路口街道方便施工城市规划测量量通视方
3．控制点选取时做远离功率发射源电视塔传呼台电台变电等距离200m远离高压输电线微波线电信号传送通道距离50m避免电磁场GPS信号干扰
4．点位目标显著视场周围15°应障碍物减GPS信号遮挡吸收
5．点位附应面积水域应强烈干扰卫星信号接受物体减弱路径效应影响
6．点位应网形利步观测边点联测
254 标志埋设
1．次新埋设CE级GPS控制点均埋设永久性标志
2．次控制点标芯采统定制标芯标心采直径16mm锈钢柱钢柱顶部磨成圆头中心钻直径2mm深5mm孔中心十字刻划标芯标注GPS C级GPS E级水准点图2425示：
图24 C级普通标石
图25 E级普通标石
3．标石埋设完毕现场绘制点记便寻找标注三方尺寸业采CAD绘制标石类型填写普通标石
4．GPS控制点点名统编号点名格式：3GA**（C级GPS点）IA***（E级GPS点）
255 GPS外业测量
1．观测采4台中海达V30 GPS接收机（标称精度均：25mm＋1ppm）全部检定合格
2．光学点器三脚架观测前重新检定
3．C级网观测时采4台中海达V30型GPS接收机步进行观测效时间120分钟E级控制网测量采4台中海达V30 GPS接收机步观测效观测时间60分钟
4．测前测均需测定天线高（三方）6数测前测天线高互差应3mm取均值作结果应2H铅笔记录手簿
5．中误差1mm
6．外业完成应时计算基线步环异步环闭合差重复基线较差均应符合规范设计限差求否应重测该时段
7．重复基线数少总基线数八分均匀分布网中
8．遇雷雨应立中断观测保证身仪器安全
9．观测时应符合表23基技术求
表23 GPS测量作业基技术求
项目
求
接收机类型
双频
接收机标称精度
≤（5㎜+1×106×D）
卫星高度角
≥15°
步接收机标
≥5
效观测卫星数（颗）
≥4
C级GPS网均重复设站数（次）
≥2
E级GPS网均重复设站数（次）
≥16
C级GPS网效观测时间
≥60
E级GPS网效观测时间
≥40
数采样间隔
10秒
点位图形强度子PDOP
≤6
256 观测数预处理
获GPS观测基线量观测成果进行质量检核首先进行GPS数预处理根预处理结果观测数质量进行分析作出评价确保观测成果定位结果预期精度首先选择数处理软件然应软件进行基线解算进步差计算做准备
257 观测成果外业检核
1．时段步观测数检核
2．重复观测边检核
重复观测边意两时段成果互差均应相应等级规定精度（均边长计算）倍
3．GPS控制网外业观测全部数应步环独立环复测边检核应满足列求：
（1）步环坐标分量全长闭合差应满足列式求：
(22)
(23)
(24)
(25)
(27)
(26)
式中 N——步环中基线边数
W——环闭合差
——标准差基线量弦长中误差（mm）
——固定误差(mm)
——例误差系数（ppm）
——GPS控制网中相邻点间均距离（km）
（2）独立基线构成独立环坐标分量全长闭合差应满足列式求：
(28)
(29)
(210)
(211)
n——独立环中基线边数
（3）复测基线长度应满足式求：
≤ 2 (212)
n——边复测次数通常等2
26 野外返工
检核超限基线充分分析基础进行野外返工观测
27 GPS业数处理
WGS84坐标系连城建坐标系中分差选择起算点组约束差种方案进行优化选择套佳成果印交提供基线解算网差种试算程应全部交删文件
1．基线解算采中海达HDS2003软件差南方差易解算软件
2．差计算时基线采双差固定解否重测基线
3．异步环重复基线相闭合差超10ppm者应认真查找超限基线分析超限原应重测超限基线项限差应符合种坐标系统规定规范设计求
4．检核点坐标较差5mm时符合求否应认真分析原采取措施
5．差点位中误差超限时该点增加观测时段边长相中误差超限时增加该边直接观测边然重新进行差进行两点点组合差选择优成果提供
6．GPS控制网技术指标应符合表24规定：
表24 GPS控制网技术求
等级
均边长(km）
弱点点位中误差(mm）
弱边相中误差
原控制点坐标较差(mm)
C级
20
±10
180000
＜50
E级
3
±12
120000
＜50
28 GPS高程计算
控制网中选取GPS水准联测点作高程拟合点拟合点控制网中均匀分布少10控制点高程计算采中海达HDS2003软件
29 GPS精度检查
291 GPS面精度检查
GPS解算完成E级控制网中均匀选择GPS边采2″级更高等级全站仪检测GPS边长检验外符合精度GPS边长测距边长限差时证明精度良否应分析原重新差外业测量
292 高程精度检查
GPS高程精度解算完成E级控制网中选取15％拟合控制点采四等水准测量方法进行高程检测GPS高程检测高程限差时证明精度良否应分析原重新差外业测量
3 高程控制测量
31 般规定
1．工程三等水准网国家等水准点基础布设三等水准网总长200公里水准点均间距4公里左右布设水准标石施测时部分C级E级GPS点纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度方便施工测量
2．三等水准网测区道路布设成附合线路闭合线路
3．三等水准测量技术求应低表3132规定
表31 三等水准测量技术求
千米高差中数中误差（mm）
附合水准路线均长度（km）
水准仪
等级
水准尺
附合路线环线闭合差（mm）
偶然中误差M
全中误差M
±3
±6
100～150
DS1
瓦尺
±12
表32 水准测量指标求 单位：（mm）
等级
千米偶然中误差
千米全中误差
三
≤±30
≤±60
四
≤±50
≤±100
32 水准网布设
1．工程水准网分两等级布设：首先利国家等水准点加密三等水准网施测时部分C级点点位纳入水准线路进行观测次三等水准网基础施测四等水准三等水准网点起算点进行统差
2．三等水准网金州新区街道布设成附合线路闭合线路（详见水准路线图31）
四等水准三等水准基础施测路线符合路线闭合路线支线进行施测
图31 金州新区三等水准网路线图
33 选点埋石
331 选点
1．水准点点位选基坚实稳定安全僻静利长期保存观测方点位应选机关学校医院工厂等单位门外僻静处避开基建场量远离公路铁路选易积水低洼确保点位土质坚硬长期保存方便易受水淹潮湿水位较高点易发生滑坡沉陷隆起等面局部变形区选埋点位形隐蔽便观测短期进行建设拆迁点选点
2．选定水准路线应量坡度较公路路避开土质松软段路段
3．路线水准点该起始水准点起数字123……序编号
4．水准点命名采取JZS01JZS02JZS03中山公园民族学院等具代表性点名起止名序起北止南
5．利旧点时旧点名重新编定时应新名号括号注明该点埋设时旧名号
332 埋石
1．次埋设普通水准标石坑底灰土夯实底盘石现场浇灌厚度少04米灰砂石例122柱石采（高×底×底）80×30×40（公分）混凝土预制镶锈钢质水准点标志标石外侧夯实采方（圆）护框加护盖（护框压标石）护框面持
2．开阔场采方护框加护盖（护框压标石）方盖（40×40×10）（公分）盖牢（坑底处理底盘）柱石盖面刻测量标志勿动字样图32示：
图32 普通水准标石
3．点记绘制现场标注尺寸：点记底稿现场绘制三撑距量注准确（厘米）采红油漆现场明显处标注撑距尺寸点名便寻找业采CAD绘制份工作结束应交全部点点记CAD点记电子件标石类型填写普通标石墙标志
34 水准仪检验
1．水准仪检验项目方法均完全执行国家等级水准测量规范求
2．新出厂仪器作业前仪器修理校正仪器应根规范求进行必项目检验
3．i角检验：作业开始周天检校次i角保持15″时10天检校次作业结束检校次
35 水准测量外业观测实施
1．观测方式
（1） 三等水准测量采单程双转点观测四等水准测量附合闭合路线采单程观测支线采单程双转点观测
（2）测站准标尺分划序：前前
（3）观测前找水准点标志确认水准点准确性完性稳固性方测量
（4）观测前30分钟应仪器置露天阴影仪器外界气温趋致
（5）观测前量距员桩员量距桩做标记量距员应准确量距C级视距75m前距离致前距离差C级20m桩员桩应尺桩顶部擦干净检查尺桩否稳固
（6）扶尺员扶尺时应标尺水准气泡严格居中标尺保持稳定
（7）观测员扶尺员扶尺方准读数读数应清晰准确站两次调焦
2．观测时间气象条件
水准观测应标尺分划线成清晰稳定时进行情况进行观测：
（1）日出日落前30min
（2）标尺分划线影跳动难准时
（3）气温突变时
（4）风力标尺仪器稳定时
3．设置测站
三等水准观测须根路线土质选尺桩铁钉尺台作转站台特殊段采帽钉
4． 观测时视线高度长度前视距差应表33执行
表33 水准测量限差
等级
标准视线
长度(m)
前视距
差(m)
前视距
差累积（m）
黑红面读数差（mm）
黑红面测高差差（mm）
检测间歇点高差差（mm）
视线高度丝读数（mm）
三
75
20
50
20
3．0
30
03
四
100
30
100
30
50
50
03
5．观测中应注意事项
（1）动安水准仪圆水准器观测前须严格置
（2）连续测站安置水准仪三角架时应中两脚水准路线方行第三脚轮换置路线方左侧右侧
（3）禁止增加标尺读数尺桩（台）安置壕坑中
（4）条路线区段分段观测结束时计算测段区段路线高差符值附合（环）路线闭合差等
（5）观测记录：规范求进行正规手工记录作正式成果交允许计算机印
（6）观测员负责仪器安全特行车时仪器箱稳放软坐垫预防仪器颠簸碰撞天应时充电严守操作规程
（7）观测间歇时般应选择坚固稳定固定点固定点时三尺桩作转点尺承妥善保护作间歇点接测时必须先检测符合求方进行步工作
36 水准测量数处理
1．水准网数处理采清华三维智差软件NASEW严密差方法进行水准网整体差
2．天外业结束作业员检查员观测电子记录手簿进行全面检查检查误天观测数传入计算机预处理检查项指标否符合规范求超限部分时提出外业补测确保计算正确测段高差摘入阶段必须两分抄录检查组专职检查员检查复核误进入差计算
表34 水准测量精度求： 单位 (mm)
水准测量等级
千米水准测量偶然中误差M△
千米水准测量全中误差Mw
附合水准路线均长度（km）
水准仪等级
水准尺
观测
次数
返较差附环线闭合差
三等
±30
±60
100～150
DS1
条码尺
单程双转点
注 L附合路线长度单位千米（km）
3．水准网中测段较短正常水准面行改正改正（般003mm）该项改正忽略计
4 质量检查
工序成果实行二级检查制度作业员（组）提交成果前作业员（组）必须认真查校确认误方交成果部门实施检查级检查代认真填写检查记录部门检查进行质量评定公司质检部门工序成果进行抽样检查作业单位业检查100％外业规定进行抽样检查须提交检查记录精度统计表形成质检报告
实行级验收制度公司质检部门工序成果进行抽样检查验收合格提交验收单位验收终评审产品质量
5 提交成果
51 文档资料
（1）技术总结
（2）GPS水准测量成果表
（3）外业观测数（GPS观测数水准高差统计表）
（4）金州新区控制测量成果表
（5）仪器鉴定证书
（6）点记
52 图件
（1）GPS选点通视图
（2）GPS网图（展点）
（3）水准网图（三四等水准网图）
专题
控制测量中GPS高程拟合
GPS高精度面控制已中国测绘行业广泛应然作GPS测量高信息未应方面GPS高精度较面精度低方面中国采正常高系统GPS高正常高间没固定数学物理联系时国外科研生产实践均表明定条件采GPS高程拟合出令满意正常高成果
11 GPS高程概述
GPS相定位三维基线量通GPS网差高精度高差果网中点点具精确WGS84坐标系高程GPS网差求GPS点WGS84高实际应中面点高程采正常高系统面点正常高面点铅垂线似水准面距离种高程通水准测量确定必找出GPS点高正常高关系定方法转换图示高正常高间关系中表示似水准面椭球面间高差做高程异常显然果知道GPS点高程异常值高求GPS点正常高GPS高程拟合实际求出高正常高间高程异常
（专1）
图专1 高正常高关系
12 高程拟合基原理
国国家高程系统采正常高系统面点垂线似水准面距离通水准测量确GPS测量中面点高程采WGS84坐标中高GPS高程测量转换GPS高程应测量生产关键GPS点高程异常值法直接获目前法直接高精确换正常高GPS高程异常确定成GPS高程测量关键问题应GPS高程拟合法求解高程异常生产实际中广泛采方法GPS高程拟合采拟合法GPS点进行水准联测点高减正常高该点高程异常测区似水准面假定面项式曲面数学曲面拟合已知高程异常点根拟合曲面插GPS测高转换点正常高
13 GPS高程拟合方法
确定高程异常方法分直接法拟合法高程异常球重力场参数利球重力场模型根点位信息直接该点高程异常值直接法高程精度求高进行水准测量极困难区采直接法直接法需足够重力测量资料数数足时选择合适数学模型通计算方法较高精度结果果GPS网中点时测定水准高程(通常称点重合点)结合GPS测量水准测量资料采插技术获点高程异常拟合法果测区点高风GPS测正常高水准联测利高精度GPS高采表拟合法(拟合法)模拟出局部水准面椭球面波动值GPS测量水准测量资料结合起建立模拟高程异常数学模型根网点位置参数便计算出测区点高程异常果布设区域性GPS网时意识少数GPS点水准点重合通水准联测少数GPS点具水准高程重合点高程异常求
目前国外GPS高转换正常高种方法：绘制等值线图法解析插法(包括曲线插曲面插)曲面拟合法移动曲面法球重力场模型拟合法等GPS点布设成面状时般采曲面拟合法
1．绘等值线图法
直接求出高程异常方法种方法绘制高程异常等值线图然采插法确定未知点高程异常值种方法适形相坦方测区形相复杂插出高程异常值准确简单拟合精度高
2．解析插法
作高程拟合常方法原理根测线已知点面坐标高程异常数值拟合方法拟合出测线方似水准面曲线插出求点高程异常求出正常高种方法计算出高程异常值精度采数值模型似水准面拟合程度决定中拟合线状分布GPS高程插法采项式曲线拟合法三次样条曲线拟合法
3．曲面拟合法
GPS点布设成定区域面时应数学曲面拟合法求定点正常高原理根测区中已知点面坐标高程异常值数值拟合法拟合出测区似水准面插出求点高程异常值求正常高常见拟合方法项式曲面拟合法面函数法曲面样条拟合法
4．移动曲面法
方法种局部逼法差点中心利差点周围数点值建立拟合曲面数点距离加权方极曲面插点值求插值进求求插值高程异常值
5．球重力场模型拟合法
GPS重力高程重力资料求定点高程异常结合GPS求出高求出点正常高物理测量学知道面点P挠动位T该点引力位V正常引力位U间关系 面点P高程异常 式中面点P正常重力值U正确计算出求出P点V求出P点高程异常国实际情况GPS重力高程精度低GPS水准高程采重力场模型GPS水准相结合方法条效途径
14 拟合实例方法分析
根测区情况已资料数分析次设计项目采球重力场模型拟合法采GPS水准联测进行高程拟合面两种方法进行阐述分析
1．球重力场模型拟合法
TBC软件加载EGM2008全球超高阶球重力场模型进行GPS高程拟合
首先利TBC软件解算合格基线进行约束差次检查基线解算质量查高程测量精度
约束差合格基础进行约束差约束差时三等水准成果作高程约束点进行差计算
差利四等水准点进行检测检测结果应满足城市测量规范求()
2．GPS水准联测法
GPS水准法测高程目前GPS作业中常种方法目前国外GPS水准高程计算曲线拟合法项式曲面拟合法移动法形改正法等种拟合方法特性规律GPS点道路线等线状物布设成测线形式时宜采项式曲线拟合法测线长点数高程异常变化时宜采三次样条曲线拟合法精度会更高连金州新区测区实际控制点呈面状分布适宜采曲线拟合法应采曲面拟合法
前国GPS高程拟合中项式曲面拟合法应广泛项式曲面拟合函数利拟合区域重合点(GPS水准点)建立两基准面曲面模型充分考虑曲面拟合模型含种误差改正采项式曲面拟合出区域似水准面单点高程异常值坐标(Xy)间函数关系：
（专2）
中中趋势值误差
（专3）
拟合数学模型分析定拟合范围少需6重合点均匀分布拟合范围重合点时组成联解方程式二法准条件解出系数求出拟合范围求点高程异常值进计算出GPS点正常高GPS水准法
15 拟合程中建议
1．应GPS高程拟合方法取传统水准测量相精度高程满足测图求减少工作量提高工作效率
2．已知点选取拟合精度影响已知点应量选测区外围
3．应采3已知点进行拟合采5已知点进行拟合时特注意点位分布选取注意检核非已知点越拟合精度越高
4．重合点足够点数分布均匀二重合点水准高程精度水准高程解求转换参数GPS控制网重合点水准高程采等级联测
16 GPS高程拟合技术措施
1．外业观测技术措施
（1）严格保证GPS天线高量测观测时段数质量
（2）种GPS接收机种天线观测时天线指北误差＜5°消削弱天线相位中心高影响
（3）已知水准点联测拟合点须保证重复设站率≥2保证测点较接收卫星信号
（4）已知水准点高程分布拟合点高差宜＞35m保证时应采取直接水准引测
（5）保证隔23km联测已知水准点时网两端应已知水准点
（6）全网定点应保证联测50左右分布均匀四等高程点作解算外部符合检验
2．业技术措施
（1）天线高进行改正改化天线相位中心
（2）已知水准点拟合点分布情况保证测区数学拟合模型正确性简洁性全区划分区间进行拟合计算
（3）采专业软件进行基线解算
16 精度评定
1．部符合精度
求拟合残差然计算出拟合部符合精度
式中：部符合精度已知点数已知点高程异常 拟合高程异常
2．外部符合精度
根检核点拟合出 求出拟合残差然计算出GPS 水准拟合计算外符合精度（ n检核点数）
3．性检验
项式曲面拟合求出协方差阵进行检验检验合格检核点残差相应等级水准测量相较分析GPS高程拟合精度情况
总结
次控制网测量方案考虑周全设计严密面控制测量采取两级布网首先测区布设C级GPS控制网然C级GPS控制网基础加密E级GPS点三等水准网施测时部分C级E级GPS点点位纳入水准线路进行观测统差增加水准点密度更GPS水准联测点参高程拟合计算方便规划施工测量采四等水准测量方法E级GPS控制点拟合高程进行检测工程工作量较保证次测量工作较短时间完成分项测量工作采取交叉作业进行科学组织合理安排克服种种困难严格测量规范精度求进行测量保证工程完成进度确保测量成果精确完善
值提出控制点基埋设路面山雨季沉降冬季冻胀车辆碾压等外界素影响点位程度位移提醒单位时应加强检查工作
致谢
次设计老师悉心教导耐心帮助完成设计选题搜集资料基设计具体修改成型期间遇问题老师细心指出问题耐心讲解该更改更许知识穿联着更加清楚设计程中关键整设计利完成凝聚着老师微指正教导衷感谢老师帮助
时感谢测绘专业全体老师四年学生活中帮助教导仅储备许知识更学会学中做做事方式态度会生道路更信心位老师表示衷感谢
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感谢测绘09级全体学四年窗倍感欣慰关心帮助四年成长中变更加成熟稳重深刻理解团队精神感受集体温暖
参考文献
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