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《gpsrtk擬合高程在浦上礦區(qū)地形測量中應(yīng)用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、GPSRTK擬合高程在浦上礦區(qū)地形測量中應(yīng)用[摘要]GPS測量可以獲得高精度的大地高,而我國采用正常高系統(tǒng),如何將大地高轉(zhuǎn)換為正常高值得探討。以浦上礦區(qū)為例,介紹了使用EGM2008重力場模型將大地高轉(zhuǎn)換為正常高的方法。通過已知控制點檢核和常規(guī)測量方法檢查,結(jié)果表明,該方法可以滿足1:1000比例尺地形圖測量精度要求。[關(guān)鍵詞1EGM2008重力場模型高程異常GPSRTK精度[中圖分類號]P223[文獻碼]B[文章編號]1000-405X(2014)-1-140-20引言目前GPSRTK技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于控制測量、工
2、程測量、地籍測量等工作中,明顯的提高了工作效率。眾所周知,我國采用的是正常高系統(tǒng),而GPS-RTK測量得到的是大地高,若使用GPSRTK高程,需要進行高程擬合。目前常用的擬合模型有二次多項式擬合模型[1]、曲面擬合模型[2]、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[3]等。但以上擬合模型均存在計算復(fù)雜,需要進行數(shù)據(jù)后處理的缺點。在沒有高精度似大地水準面模型的區(qū)域如何實時獲得GPS-RTK高程擬合結(jié)果,值得探討。1EGM2008重力場模型在RTK高程測量中的應(yīng)用1.1EGM2008重力場模型介紹EGM2008重力場模型是美國國家地理空間情報
3、局采用先進算法和建模技術(shù),以PGM2007B為參考模型,利用GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)、全球重力異常數(shù)據(jù)、TOPEX衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)及現(xiàn)勢性好分辨率高的地形數(shù)據(jù),結(jié)合精度高、分布面廣的地面重力數(shù)據(jù)完成的最新一代全球重力場模型[4],EGM2008重力場模型研制周期為4年,在很多國家和地區(qū)進行了測試與評估,結(jié)果顯示,2190階的EGM2008重力場模型與其它模型相比精度有了較大的提高,是目前分辨率最高、精度最好、階次最多的全球重力場模型,在似大地水準面精化、GPS高程擬合、重力測量等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。章傳銀、郭春喜、陳俊勇等
4、人利用全國858個GPSA、B級網(wǎng)的GPS/水準數(shù)據(jù)、華北地區(qū)1305個GPS/水準數(shù)據(jù)、華南地區(qū)918個GPS/水準數(shù)據(jù)、華中華東地區(qū)4707個GPS/水準數(shù)據(jù)對EGM2008重力場模型(無潮汐基準模型)在中國內(nèi)地的適用性進行了研究與檢核,精度統(tǒng)計結(jié)果見表1[5]。可以看出,在全國范圍內(nèi),EGM2008重力場模型的高程異常精度差距較大,其中華北地區(qū)最高,為9cm;華東華中地區(qū)精度可以達到12cm;西部人煙稀少、環(huán)境惡劣、控制點稀少地區(qū)精度稍差。從整體看,EGM2008重力場模型在我國大陸的精度與全球范圍的整體精度相
5、當。1.2基于EGM2008重力場模型的RTK高程擬合該項目為浦上礦區(qū)1:1000比例尺地形圖測量項目。浦上礦區(qū)位于福建南平市順昌縣南舟村,緊鄰316國道和鷹廈鐵路,交通非常方便。礦區(qū)屬低山構(gòu)造侵蝕地貌,地勢東南高,西北低,最高海拔614m,最低125m,測區(qū)通視條件差,地形復(fù)雜,地物較多,測量難度較大。由于該項目時間緊,任務(wù)重,測量時不進行GPS靜態(tài)控制測量,直接使用GPSRTK布設(shè)圖根點,全站儀與GPSRTK相結(jié)合進行測量。使用GPSRTK高程需要進行高程擬合。若使用二次多項式擬合模型、曲面擬合模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6、模型等常規(guī)高程擬合模型,需要足夠的GPS/水準控制點且要求位置分布合理。應(yīng)用EGM2008重力場模型進行高程擬合可以降對控制點數(shù)量及位置分布的要求。利用TG0軟件Gridfactory功能,將EGM2008重力場模型按測區(qū)大小提取對應(yīng)的子網(wǎng)格模型,并上傳到天寶手簿"TrimbleDate"文件夾中,在進行測量時調(diào)用EGM2008模型,通過內(nèi)插得到該點的高程異常,并將大地高實時轉(zhuǎn)換為正常高,可以方便的實現(xiàn)RTK平面和高程一體化作業(yè)模式[5]o使用EGM2008重力場模型進行GPSRTK高程擬合,只需較少的GPS/水準點
7、(至少為1個),就可以達到普通幾何水準精度,對控制點位置分布及數(shù)量要求大大的降低。在浦上礦區(qū)1::1000比例尺地形測量項目中,選用礦區(qū)中央的一個GPS/水準點,使用EGM2008重力場模型進行GPSRTK高程擬合,開始測量前先在已知控制點上檢核,精度符合要求后在進行圖根控制點測量及碎部測量。目前使用GPSRTK結(jié)合全站儀進行數(shù)字化測圖的技術(shù)方法已經(jīng)成熟,且得到了廣泛的應(yīng)用[6],本文不再單獨介紹。2EGM2008重力場模型高程擬合精度檢核與幾何水準、三角高程測量等傳統(tǒng)高程測量方法相比,GPSRTK高程獨立測量,缺乏
8、必要的檢核條件,使用時必須進行檢核。常用的GPSRTK高程檢核方法有已知控制點檢核法、常規(guī)測量比對法、重測比較法、變換基站測量法等。由于重測比較法、變換基站測量法無法反應(yīng)EGM2008重力場模型的擬合精度,因此只介紹已知點檢核法、常規(guī)測量比對法的檢查結(jié)果。已知控制點檢核法:若使用EGM2008重力場模型進行GPSRTK高程擬合,測量前需要進行已