—— GPS测量原理及应用复习-8 ——
以下总结均基于自己的理解,欢迎指出不到位和错误的理解。
第九章 GPS测量数据处理
9.1 概述
基本流程
9.5 GPS高程
高程系统
{大地水准面和正高(正高系统)似大地水准面和正常高(正常高系统)参考椭球面和大地高(大地高系统)\begin{cases} 大地水准面和正高(正高系统) \\ 似大地水准面和正常高(正常高系统) \\ 参考椭球面和大地高(大地高系统) \\ \end{cases} ⎩⎪⎨⎪⎧大地水准面和正高(正高系统)似大地水准面和正常高(正常高系统)参考椭球面和大地高(大地高系统)
- 大地高系统:是以参考椭球面为基准面的高程系统。
- 大地高:某点的大地高,是
该点沿椭球的法线方向到参考椭球面的距离
。一般用H表示,大地高是一个纯几何量,不具有物理意义
,同一点在不同的基准下具有不同的大地高
。利用GPS定位技术,可以直接测定观测站在WGS-84中的大地高程。
- 大地高:某点的大地高,是
- 正高系统:是以大地水准面为基准面的高程系统。
- 正高:某点的正高是
该点沿铅垂线方向到大地水准面的距离
。一般用Hg来表示。大地水准面是一族重力等位面(或水准面)中的一个,习惯上以它代表地球的实际形状
。由于水准面之间的不平行性,所以,过一点并与相垂直的铅垂线,实际上是一条曲线
。具有重要的物理意义,实际上无法确定
。
- 正高:某点的正高是
- 正常高系统:是以似大地水准面为基准面的高程系统。
- 正常高:某点的正高是
该点沿铅垂线方向到似大地水准面的距离
。一般用Hr来表示。任意一点的大地水准面与似大地水准面之间的差值(重力异常)
,在高山区较大
,两基准面之间的高程差,最大可达数米,在平原地区较小
,仅为数厘米,而在海洋面上两者相重合
。同样具有重要的物理意义
。
- 正常高:某点的正高是
高程异常
似大地水准面与参考椭球面之间的差距,称为高程异常
高程计算方法
绘等直线图法—— 几何内插法
- 测区内有m个点,大地高均已知;
- 选n个点进行水准测量,得其正常高;
- 计算n个点的高程异常:
- 依据各点的坐标按一定比例将点展绘在图纸上,并在n个点旁标注出其高程异常值。
- 选取高程异常等高距(1~5cm),绘等值线图。
- 利用内插法求出其余m-n个点的高程异常值。
- 注:n个点选取时要覆盖整个测区。
多项式曲线拟合法
- 在测线上有m个点,经GPS测量得其大地高;
- 在m个点中n个点,用水准测量方法测得其正常高。
- 计算n个点的高程异常:ζi = Hi - Hri
- 找出 ζ 与 x ( 或 y ) 的函数关系:ζ = f(x) 或 ζ = f(y)
- 可用多项式表示:ζ = a0 + a1x1 + a2x2 + … + anxn
- 当工程为带状时利用绘等直线法就不是很方便了,拟合的好坏与点的个数和点的位置有关。
多项式曲面拟合法
- 在测区上有m个点,经GPS测量得其大地高;
- 在m个点中n个点,用水准测量方法测得其正常高。
- 计算n个点的高程异常:ζi = Hi - Hri
- 找出 ζ 与点的坐标 (x,y) 的函数关系:ζ = f(x,y)
- 可用多项式表示:ζ = a0 + a1x + a2y + a3x2 + a4y2 + …
- 拟合的点在测区内应分布均匀。
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