陳建軍

摘 要：本文以真實數(shù)據(jù)為研究對象，分析兩種坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法-布爾莎模型、莫洛金斯基模型下GPS高程測量的精度。

關(guān)鍵詞：布爾莎模型；莫洛金斯基模型；GPS高程測量

中圖分類號：P228.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—7973（2016）09-0056-02

高程控制測量的主要方法是采用水準(zhǔn)測量方法，其優(yōu)點是精度較高，缺點是勞動強度大、成本高、效率低。三角高程測量方法的優(yōu)點是高效、方便靈活，缺點是存在兩點間通視和距離限制。GPS測量的出現(xiàn)解決了兩點間通視局限性，但是由于技術(shù)因素，水平精度高于垂直精度。GPS測量得到的高程信息是大地高，而我國常用的是正常高系統(tǒng)，GPS高程測量坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換是具有重要實用價值的課題。

1 樣本數(shù)據(jù)點

實驗數(shù)據(jù)來源于XX市規(guī)劃院，共有28個三等GPS點。 28個數(shù)據(jù)點兩種坐標(biāo)系下的坐標(biāo)如表1所示。

2 運用模型求解高程

2.1 布爾莎模型應(yīng)用

選取表1.1的前10個點，運用布爾莎模型，用MATLAB計算出所求各坐標(biāo)系下的各種坐標(biāo)，以及模型中的七個參數(shù)。我們用已求出的布爾莎模型七參數(shù)將所有點的WGS-84坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為國家80坐標(biāo)下的平面直角坐標(biāo)與高程，將高程的值進(jìn)行比較。其結(jié)果如圖1所示。

通過圖1可知，10個已知點中，0734的高程與真值相差最大，是最弱點，0705的高程與真值相差最小，精度最高。18個檢核點中，0708的高程與真值相差最大，是最弱點，0707的高程與真值相差最小，精度最高。

為了衡量GPS高程擬合綜合精度，用GPS水準(zhǔn)擬合求出的GPS點間的正常高程差，在已知點間組成符合高程導(dǎo)線，求出布爾莎模型求解高程閉合差，結(jié)果見表3。

2.2 莫洛金斯基模型應(yīng)用

如上方法所示，運用莫洛金斯基模型，用MATLAB計算出所求各坐標(biāo)系下的各種坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換參數(shù)及中誤差，同時求出驗后單位權(quán)重誤差：0.023666 m。將所有點轉(zhuǎn)變的高程的值進(jìn)行比較。其結(jié)果如圖2所示。

通過圖2可知，MATLAB高程與真值的驗證結(jié)果與布爾莎模型相同。

如上方法，求出莫洛金斯基模型高程閉合差。兩種模型計算的高程閉合差結(jié)果見表4。

由表4可看出兩種模型計算出的精度均能滿足四等水準(zhǔn)測量精度要求，除點0711、0715、0723、0725與已知點組成的附和水準(zhǔn)高差閉合差超三等水準(zhǔn)測量的限差外，其他均能滿足三等水準(zhǔn)測量的精度要求。

3 結(jié)論

由以上研究可知，已知點的精度和分布對擬合結(jié)果可以產(chǎn)生很大的影響，已知點精度越高且均勻分布時，待測點的精度最高，相反待測點離已知點越遠(yuǎn)，精度越差。所以，在測前應(yīng)做好GPS網(wǎng)的測量方案。

在小的區(qū)域范圍內(nèi)，利用三等GPS水準(zhǔn)測量成果，采用合適的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法，其結(jié)果綜合精度可以滿足四等幾何測量水準(zhǔn)的精度要求。

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