GPS高程測量是利用全球定位系統(GPS)測量技術直接測定地面點的大地高,或間接確定地面點的正常高的方法。在用GPS測量技術間接確定地面點的正常高時,當直接測得測區內所有GPS點的大地高后,再在測區內選擇數量和位置均能滿足高程擬合需要的若干GPS點,用水準測量方法測取其正常高,并計算所有GPS點的大地高與正常高之差(高程異常),以此為基礎利用平面或曲面擬合的方法進行高程擬合,即可獲得測區內其他GPS點的正常高。此法精度已達到厘米級,應用越來越廣。
GPS高程測量的應用領域有哪些?
隨著GPS定位技術的不斷發展和定位精度的不斷提高,GPS精密測高對傳統的水準測高提出了挑戰。GPS測高與常規測量水準方法測高相比,最大的優點在于不受距離限制。GPS高差的精度在5~10 km以上的距離已達到三等水準測量的精度,在大范圍內可接近二等水準的精度。GPS相對定位所具有的速度快、精度高、全天候、全自動化的特點,使GPS水準將得到越來越多的應用。預計今后GPS高程可望在以下幾個方面得到廣泛應用。
1、GPS作三、四等水準加密:在山區和丘陵地區進行水準測量,工作量大,因此可利用GPS水準測量進行三、四等水準加密。
2、GPS跨河水準測量:近年來,在跨越寬水域的水準測量中,常采用三角高程測量的方法。其實,三角高程測量常受到大氣折光、垂線偏差或大地水準面起伏等誤差的影響。利用GPS相對定位,跨越距離大、精度高,如果利用一岸已有的國家水準點,選取合理的圖形構成GPS水準網(一般3~5點),這樣,利用曲線或曲面擬合方法,即可把GPS大地高程轉化為正常高程,其精度是完全可以保證的,而三角高程則難以實現。
3、GPS水準用于變形監測:經典的變形監測網,通常是分別測設水平變形和高程變形,因受到各種因素的限制,未能建立高精度的三維變形監測網。考慮通視條件和誤差傳播等原因,監測網布設范圍不可能很大,常設在變形區內。這就使得在變形分析時難以找到穩定的基準,影響變形分析的質量。GPS測量以其速度快、精度高和不受通視條件、邊長限制等優點,廣泛應用于地殼變形、海洋面變化等監測。它可以直接測定三維變形,布設范圍可擴大至相對穩定區域,以便建立可靠的變形分析穩定基準。