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GPS高程拟合及其在交通工程中的应用研究
| 论文题名： | GPS高程拟合及其在交通工程中的应用研究 |
| 关键词： | GPS水准;曲面拟合;高程异常;交通工程;模型评价 |
| 摘要： | 长期以来，解决高程测量的主要方法是水准测量，其优点是精度较高，缺点是劳动强度大，成本高、效率低，尤其是对于测区大、线路长、沿线地形复杂多样的交通工程。 近来年，GPS以其提供全天候、全球性、高精度、高速度、高效益的实时导航定位服务等优点被广泛应用于各个领域。 然而令人遗憾的是GPS在高程定位精度方面还不尽人意，由于似大地水准面是一个不规则的曲面，它无法用一个精准的曲面来模拟，这就使得GPS只能提供给我们高精度的大地高，而不是我们工程中需要的正常高。 因此如何有效利用GPS测量的高程信息把大地高转换成正常高，直接为测绘生产服务，实现GPS观测时能同时获得实用的三维坐标，是一个非常实际而又有意义的课题。 目前针对面状测区利用GPS转换高程拟合方法把GPS高程信息转换成工程项目需要的正常高这种方法比较常见，技术也较为成熟。而针对长达几十公里甚至几百公里且穿越崇山峻岭的交通工程，如何有效利用大量的GPS高程信息使其成为工程项目需要的正常高，是测量工作者非常关心的问题，也正是本文所研究的问题。 本论文介绍了大地高、正常高和正高等高程系统的概念及其相互关系，阐述了GPS测高的相关理论以及GPS水准(GPS高程拟合)的原理，并将GPS高程拟合模型分为函数模型、统计模型、组合模型、重力模型四类，详细阐述了各种模型的拟合方法，并对GPS高程拟合的可行性和各种模型的适用性进行了深入分析，给出了GPS水准拟合精度的评定方法和指标。 结合杭州湾跨海大桥工程实例，用Matlab语言编程实现不同的GPS水准拟合方案，对结果进行综合比较、分析和研究，给出了不同拟合模型的精度评价。 本文还着重讨论了顾及地球重力场模型的GPS高程拟合方法，从理论上讲，实现GPS大地高向正常高转换的最好方法是综合利用GPS测量数据和地球重力场模型，但对一般工程单位而一言，不具备获得地球重力场模型的能力。 文中还结合某高速公路工程数据，利用“移去-恢复”法进行高程转换，采用不同拟合模型与直接拟合结果进行综合比较和分析研究，给出了不同拟合模型的精度评价，并提出了具体的结论和建议。 |
| 作者： | 张永 |
| 专业： | 大地测量学与测量工程 |
| 导师： | 张勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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