CORS系统高程拟合精度
CORS系统高程拟合精度的探讨
摘要：连续运行参考站（cors）系统提供了全天候，高精度的
定位服务。gps高程精度一直难以评定，结合区域实例，利用水准
测量限差和精度概念对cors下的高程拟合精度进行了探讨。
关键词：cors系统，高程拟合，五等水准
abstract: continuously operating reference stations (cors) system provides all-weather, high-precision positioning service. as gps height accuracy has been difficult to assess, combining with regional examples, the elevation fitting accuracy of cors is explored by using the leveling tolerance and the concept of accuracy.
key words: cors system; elevation fitting; five-leveling 中图分类号： tu98 文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）gps连续运行参考站系统（continuously operation reference stations system，简称cors）是目前国际上主要的地面地理信息
采集设施，它集成了卫星导航定位（gps、glonass等）、数字通讯、有线及无线网络等技术，形成了一个不间断地面信息源采集系统，为测绘领域提供了全天候，高精度的定位服务。近几年国内省级cors系统不断建立，有些加入了似大地水准面精化模型，有的则没有
sdcors是“山东省基础测绘”、十一五规划”的重点项目，项目于2009年4月开始建设， 2011年2月在济南正式通过验收；同日，
最新CORS系统案例汇总
C O R S系统案例
遂宁市连续运行GPS参考站系统报告 施工单位:遂宁市勘测测绘院 合作单位:广州市中海达测绘仪器有限公司
第一章城市连续运行GPS参考站系统概要第二章系统设计 第三章建设实施 第四章坐标系统的确定 第五章系统测试及精度报告 第六章应用
第一章城市连续运行GPS参考站系统概要从2004年起，各个大中城市纷纷建立连续运行参考站（CORS）系统，取得良好的经济效益和社会影响，建立连续运行的基准站系统替换原有的临时架设方式，使用GPRS传输数据代替原有传统的电台传输数据，已经为大家所认可，而中海达从2005年起运行的中海达服务器运行效果很好，很多中小城市都有和我们公司合作建立自己独立的CORS的要求，在这个基础上，我们在今年隆重推出HD-CORS解决方案。 技术准备 做测量特别是RTK测量的人都知道，影响RTK作业距离和效果的两大关键因素是接收机和数据链，在2006年以前，经常有用户反映RTK只能做到15KM里内，这里有两个关键因素，一方面是由于电台的效果不够好，距离远了则信号质量就会差许多，当然，用户可以使用大功率的电台和架设更高的电台天线来部分的提高数据链的质量，但大功率电台往往价格很高，而架设电台天线也受环境限制，特别是在城市则干扰源很多，所以数据链是一个问题。另外一方面就是接收机的核心部件OEM板的RTK算法。当超过15KM后，由于算法的局限，即使有很好的数据链也很难达到固定解。 但是，上述两个问题在2007年得到了解决，首先，在数据链这一块，使用GSM模块采用GPRS/CDMA传输数据，公司架设服务器的这套方案经过近2年的使用，已经非常成熟稳定，完全可以取代电台传输数据，另外一方面，最新的OEM主板经过新算法的改进，在RTK作用距离方面有了很大的提高，经过测试，在25KM可以很轻松的得到固定解，而且固
GPS水准高程拟合报告
GPS水准高程拟合报告 实验目的： 1掌握GPS水准高程拟合的基本原理，了解高精度GPS水准的研究意义； 2能够利用Matlab编程实现几何内插法拟合GPS水准高程； 实验内容： 利用Matlab编程实现几何内插法拟合GPS水准高程，并作内插结果分析 实验原理： 1大地水准面，参考椭球面，正高，大地高之间的几何关系 A 正高的定义是：由地面点沿通过该点的铅垂线到大地水准面的距离。一般用符号Hg表示。 B 大地高的定义是：由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离。也称为椭球高，一般用符号H表示。大地高是一个纯几何量，不具有物理意义。同一个点，在不同的基准下，具有不同的大地高。利用GPS，可以测定地面点的WGS-84中的大地高。 C 大地水准面差距：大地水准面到椭球面的距离，称为大地水准面差距，记为hg （或N）。 如上图可以看出大地高和正高之间的关系：H=Hg+ hg 2几何内插法原理 几何内插法是通过一些既进行了GPS观测又具有水准资料的点上的大地水准面差距，采用平面或曲面拟合，配置三次样条等内插方法，得到其他点上的大地水准面差距从而反算这些点上的正高。 3二多项式拟合 N=a0+a1*dB+a2*dL+a3*dB2+a4*dL2+a5*dL*dB 公式一
式中dB=B-B0;dL=L-L0;B0=1/n∑B;L0=1/n∑L,n为GPS观测点的数量。 利用其中一些具有水准观测资料的公共点上的的大地高和正高可以计算出这些点的大地水准面差距。利用这些公共点的观测资料求得公式一的参数，再利用求得的公式进行其他点的大地水准面差距内插，和正高的拟合； 实验步骤： 1输入已知点的GPS观测值和相应的正常高构成矩阵B,L,H,h,分别是纬度矩阵，经度矩阵，大地高矩阵，正高矩阵； 2计算dB=B-B0;dL=L-L0;B0=1/n∑B;L0=1/n∑L，构成矩阵矩阵dB,dL和大地水准面差距矩阵N=H-h; 3将以上计算得到的矩阵代入公式一经过间接平差求得相应的参数a i,这样就能构成一个确定的多项式二； 4输入未知待求点的GPS观测值构成矩阵BB,LL,HH，计算相应的dBB,dLL； 5将dBB,dLL矩阵代入多项式二，解算出对应点的大地水准面差距NN矩阵； 6反算各点的正高h=H-NN; 7对计算得到的正高，大地水准面差距做对比分析； 实验分析： 1本实验中可以选择两种差值公式算法 （1）N=a0+a1*dB+a2*dL+a3*dB2+a4*dL2+a5*dL*dB （2）N=a0+a1*B+a2*L+a3*B2+a4*L2+a5*L*B 采用公式（1）的插值结果如下： Δh(dB)散点图 注：Δh(dB)是插值点的水准资料与插值结果的差值 采用公式（2）的插值结果如下：
cors系统控制网测量方案
XXXXXXXXXX水库大坝工程控制网复测加密方案 中国水电建设集团XXXXXX有限公司 XXXXXXXXX大坝工程项目部 二○一七年五月
目录 1、工程概况 (1) 2、编制依据 (1) 3、设备人员配置 (1) 4、测区原有资料利用情况 (1) 5、控制点的选择和控制网的布设 (3) 6、作业方法及步骤 (4) 7、质量保证措施 (7) 5.1技术设计书及作业指导书 (7) 5.2技术指导和交底 (7) 5.3仪器设备的控制 (7) 5.4作业及控制 (7) 5.5 提交产品 (7) 5.6 资料检查 (8) 附件8、公司资质及人员证书 (8) 附件9、仪器检定证书 (8)
控制网加密复测方案 1、工程概况 XXXXX大坝工程是一座以供水为主，站装机容量6万kw，水库建成后多年平均供水量20亿m3。 2、编制依据 1、《工程测量规范》GB50026-2016 2、《水利水电工程施工测量规范》SL52-2015 3、《国家三、四等水准测量规范》GB/T12898-2009 4、《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》CH/T2009-2010 5、《XXXXXX水库大坝工程》设计图 6、XXXXXXX勘察设计研究院交桩记录 3、设备人员配置 人员资质详见附件8. 复测使用的仪器设备均由国家计量部门授权的检定单位进行了全面检定，其结果满足相应的规范规定及本次复测的精度要求。检验结果表明所用仪器设备性能稳定可靠，可用于外业量作业。 计划于2017年6月1日开始对本标段进行控制网测量。配备皮卡车一辆，辅助人员两个，复测前对所有参加测量的人员进行测量技术交底。 3、测区原有资料利用情况 XXXXXXXX勘察设计院共交四等GPS平面控制点9个，如图
GPS在CORS系统建设方案详细
目录 前言 (3) 第一章 CORS的产生 (4) 1.1 传统的RTK测量方式 (4) 1.1.1 传统RTK测量方式 (4) 1.1.2 传统RTK测量的局限性 (4) 1.2 CORS RTK测量方式 (5) 1.2.1 CORS技术的发展历史 (5) 1.2.2 网络CORS的主流技术 (5) 1.3 市场前景 (7) 第二章 HD-CORS系统 (8) 2.1 HD-CORS发展历程 (8) 2.2 HD-CORS系统组成 (8) 2.3 单基站托管型网络CORS (9) 2.3.1 系统组成 (9) 2.3.2 作业原理 (9) 2.3.3 应用领域 (9) 2.3.4 系统特点 (9) 2.3.5 经典用户（勘测院测量队） (10) 2.4 单基站网络CORS (10) 2.4.1 系统组成 (10) 2.4.2 作业原理 (10) 2.4.3 应用领域 (10) 2.4.4 系统特点 (11) 2.4.5 经典用户（省市勘测测绘院） (11) 2.5 多基站网络CORS (11) 2.5.1 系统组成 (11) 2.5.2 作业原理 (11) 2.5.3 应用领域 (12) 2.5.4 系统特点 (12) 2.5.5 经典用户（某城市的CORS规划方案） (12) 2.6 系统参数 (12) 2.7 系统建设方案 (13) 2.7.1 HD-CORS有线接入方式 (13) 2.7.2 HD-CORS无线接入方式 (13) 2.7.3 一体化主机参考站模式 (14) 2.7.4 分体式主机参考站模式 (14) 2.7.5 各种建设方案优缺点 (14) 2.8 系统数据处理技术 (15) 2.9 部分典型用户 (18) 第三章参考站的建设 (19) 3.1 参考站墩位的选址 (19) 3.2 参考站墩标的建设 (19)
GPS高程拟合方法及其应用
GPS高程拟合方法及其应用 论文介绍了GPS高程拟合的原理。介绍了多种拟合模型的拟合原理、模型参数的优化选择，给出了利用地表拟合求解较高精度高程异常的方法，将各种模型进行应用对比。 标签：大地高GPS水准高程异常拟合模型 1 GPS高程异常 当前GPS技术在平面控制测量工作中已经得到了广泛的应用，但在高程控制测量中却未能得到广泛应用。原因是GPS高程测量得到的是建立在WGS-84坐标系上的大地高H，而我国测量工作中采用的是正常高H。GPS高程测量可以获得厘米级精度的大地高，但在GPS大地高转换为正常高过程中，由于未能获得同等精度的高程异常ζ，导致转换所得的GPS正常高达不到精度要求。 2高程拟合常用方法 拟合法是对GPS观测点进行几何水准联测，同一点的大地高减去正常高得到该点的高程异常，再把测区的似大地水准面假定为多项式曲面或者其他数学曲面去拟合已知高程异常的点，根据拟合的曲面内插其他GPS点的高程异常值。拟合法进行GPS高程转换的数学模型很多，如多项式曲线拟合、最小二乘平面拟合、二次多项式曲面拟合等，归纳起来可以分为线状拟合模型、平面拟合模型和曲面线状拟合模型三类。 3高程拟合实例分析 一测区，选取其中32个GPS水准高程点进行拟合，将32个水准点的X与Y值通过AutoCAD一个简短的VB加载程序展绘成图： 方案一：16个起算点均匀分布 选取点2，4，8，10，11，13，16，17，19，20，24，25，26，30，31，32十六个点均匀分布于分布已知水准点，经由GPS拟合程序拟合后，计算成果中得拟合高程与水准成果的互差中误差为11.820480毫米。 方案二：16个起算点分布在一侧（非均匀分布） 选取点位集中于右下侧，分别为1，2，3，5，9，10，11，14，18，21， 22，23，25，27，28，29十六个点。经由GPS拟合程序拟合后，计算成果中得拟合高程与水准成果的互差中误差为14.631518毫米。
高程拟合
作业： 1.高程异常是如何产生的？请从实际角度谈谈如何有效地解决这一问题？ 答：高程异常是由地下物质及其密度分布不均匀产生的重力异常导致的。 大地高与正常高之间的关系式：Hr= H84-ξ 其中ξ表示似大地水准面至椭球面间的高差，叫做高程异常。 地面点的正常高Hr是地面点沿铅垂线至似大地水准面的距离。 大地高是由地面点沿通过该点的椭球面法线到参考椭球面的距离，是一个几何量，不具有物理上的意义。 实际上，很难获得高精度的高程异常，而GPS单点定位误差又较大，一般测区内缺少高精度的GPS基准点，GPS网平差后，很难得到高精度的大地高H84。所以很难应用上式精确的计算各GPS点正常高Hr。 实际应用中解决高程异常问题，精确计算各GPS点的正常高Hr，目前主要有GPS水准高程，GPS重力高程，GPS三角高程等方法。 1 GPS水准高程 目前，国内外用于GPS水准计算的各种方法主要有：绘等值线图法；解析内插法（包括曲线内插法、样条函数法和Akima法）；曲面拟和法（包括平面拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数拟合法、曲面样条拟合法、非参数回归曲面拟和法和移动曲面法）。 1、绘等值线图法 这是最早的GPS水准方法。其原理是：设在某一测区，有m个GPS点，用几何水准联测其中n个点的正常高（联测水准的点称为已知点），根据GPS观测获得的点的大地高，可以求出n个已知点的高程异常。然后，选定适合的比例尺，按n个已知点的平面坐标（平面坐标经GPS网平差后获得），展绘在图纸上，并标注上相应的高程异常，再用1～5cm的等高距，绘出测区的等高异常图。在图上内插出未联测几何水准的(m-n)个点（未联测几何水准GPS 的称为待求点），从而求出这些待求点的正常高。 2、解析内插法 当GPS点布设成测线时，可应用曲线内插法，求定待求点的正常高。其原理是：根据测线上已知点的平面坐标和高程异常，用数值拟合的方法，拟合出测线方向的似大地水准面曲线，再内插出待求点的高程异常，从而求出点的正常高。
谈影响GPS高程拟合高程精度因素
谈影响GPS高程拟合高程精度的因素摘要：gps 定位技术以其精度高，全天候.成本低，效率高等特点被广泛应用于测绘及其它领域。目前在局部地区应用gps 测定的大地高精度进过高程拟合，已可以代替水准测量，将高程拟合成果直接应用到实际测量工作中，为各项工程节约大量时间和人力物力。但在一些实际工作中gps拟合高程代替水准高程又经常出现一些问题。本文将对gps解算原理经行简单介绍，重点对实际工作影响gps高程拟合高程精度的因素经行分析。 关键词：gps高程拟合高程；精度 abstract: gps technology to its high accuracy, all-weather. cost is low, the efficiency high characteristic is widely used in surveying and mapping and other fields. at present in the local area in the application of the earth were high precision gps in elevation fitting, already can take the place of the standard measurement elevation to synthetic fruit applied to practical measurement, for all the engineering save large amount of time and manpower. but in some practical work gps fitting elevation instead of standard and often have problems elevation. this paper simulates the principle of gps simple line introduces the influence to the practical work gps elevation fitting accuracy of elevation the line factor analysis.
CORS系统移动站操作流程
南方CORS系统移动站操作流程 一、南方测绘CORS系统移动站简介 南方CORS系统移动站终端包括S82-T、S86-T、S82等产品，各移动终端均可接入南方CORS系统，并且兼容其他品牌或城市的CORS系统，更能实现网络和电台的无缝切换。移动站终端系统的手簿采用原装进口工业级手簿，拥有全字母、全数字键盘； WINCE/WINDOWS MOBILE操作系统，采用先进的32位Intel CPU，主频更是高达520MHZ，内存128M，并且支持最大限量扩充CF卡；IP65级防尘防水设计，抗1.2m自然跌落；内置全新版本工程之星2.0、测图之星、电力之星等软件。 二、移动站在CORS下的使用 连接网络CORS的主要步骤为主机设置、手簿设置、拨号连接，网络连接完成收到网络信号后即可开始进行测量工作。 1、移动站主机设置 a) S82-T 模式切换见S82-T产品手册 主机工作模式设置好之后，插入SIM卡。S82-T手机卡插槽打开电池仓盖即可见，与常见手机卡槽一致，插入手机卡即可。如图所示
手簿连接好主机后，打开工程之星界面时，如下图显示 b) S86-T的主机网络模式设置见仪器说明书，连接好后打开工程之星界面与S82-T一致。S86-T的手机卡插在仪器SIM CARD处，如图所示。使用时拧开螺丝，打开后插入手机卡 即可。
2、手簿设置（cors系统工作）a）设置网络参数。 设置菜单下-网络连接
点击设置-进入如下菜单 点击读取按钮，输入您所使用的CORS网的网络参数，点击设置即可。下图为示例
点击设置后等待状态栏显示设置GPRS成功，退出即可。 b）新建工程。如果参数工程文件已做好。可以直接套用参数的工程文件，后缀名为*.ini 新建完工程后，检查核对参数，看是否套用正确。
RTK高程拟合
工程之星3.0 特色功能之一：控制点测量介绍 S730手簿蓝牙传输文件过程 RTK测量高程精度简析 2011-05-26 13:26:55| 分类：RTK测量资料| 标签：|字号大中小订阅 石家庄南方测绘导航产品部郭晓辉 使用RTK做地形图测量，既能快速的获得平面坐标又能快速的获得高程，大家都很容易接受，可是当谈论到使用RTK 是否可以做水准测量时，不少朋友都在心里打了一个问号。到底RTK 测得的高程和水准测量差多少呢？能不能满足工程的要求。其实这方面的问题已经被专家论证了多次，答案是在严格控制及选用合理的作业方法下，RTK 测量高程可以满足四等水准测量及等外的水准测量。毫无疑问，使用RTK 进行水准测量将会大大降低工作强度，同时提高作业效率。下面就介绍一下，如何使用RTK达到如上所述 的效果。 首先分析下GPS测得高程和水准测量求高程的区别，GPS 测量求得的原始坐标是WGS-84坐标（B,L,H）大地纬度，大地精度，大地高。而我国水准测量是采用1985国家高程基准，以似大地水准面为起算面，最后是以正常高作为使用的高程。因为测量原理不同，两种测量的起算面不同，所以两种高程值之间存在高程异常，即大地高= 正常高+高程异常。所以如果使用GPS要达到水准测量要求的正常高的值，必须要求提高得的大地高和高程异常值的精度。大地高的精度如南方灵锐S86RTK的精度指标垂直精度±2cm+1ppm ，静态，快速静态高程精度±5mm+1ppm，而精确的求出高程异常就是关键所在。 南方GPS，RTK 用高程拟合的方法精确求得高程异常，从而可以实时的得到控制范围内的正常 高。 GPS 水准高程拟合方法是: 在GPS 网中联测一些水准点, 利用这些点上的正常高和大地高求出它们的高程异常值, 再根据这些点上的高程异常值与坐标的关系,用最小二乘的方法拟合出测区的似大地水准面,利用拟合出的似大地水准面,内插出其他GPS 点的高程异常, 从而求出各个未知点的正常高。用于GPS 水准拟合的数学模型很多, 不同的数学模型对不同地形条件具有不同的拟合精度, 因此GPS 水准拟合模型拟合精度的探讨一直是GPS 应用研究领域的热点问题。其中多项式就是GPS 水准拟合模型的一 种,其模型可表述为 ζ= f ( x , y ) + ε 当GPS 点布设成网状时,一般采用曲面拟合的方法。 设测站点的高程异常ζ与坐标之间存在以下函数关系ζ i = f ( xi , y i ) + ε i其中, f ( xi , y i ) 为ζ的 趋势值, ε i 为误差。选用空间曲面函数 f ( x i , yi ) = a0 + a1x i + a2y i + a3x2i + a4x iyi + a5 y2i + a6 x3i + a7 x2iy i + a8x iy2i + a9y3i ( 4)进行拟合,式中ai 为待定参数。在已知点个数大于等于参数个数求出参数ai ,进而求出测区内任意点的高程异常。根据测区的不同情况,也可以选用不同的参数进行拟合。选用的参数不同,拟合出的曲面的形式也不 相同。 1多项式拟合模型分型
CORS系统高程拟合精度的探讨
CORS系统高程拟合精度的探讨 摘要：连续运行参考站（CORS）系统提供了全天候，高精度的定位服务。GPS高程精度一直难以评定，结合区域实例，利用水准测量限差和精度概念对CORS下的高程拟合精度进行了探讨。 关键词：CORS系统，高程拟合，五等水准 Abstract: Continuously Operating Reference Stations (CORS) system provides all-weather, high-precision positioning service. As GPS height accuracy has been difficult to assess, combining with regional examples, the elevation fitting accuracy of CORS is explored by using the leveling tolerance and the concept of accuracy. Key words: CORS system; elevation fitting; five-leveling GPS连续运行参考站系统（Continuously Operation Reference Stations System，简称CORS）是目前国际上主要的地面地理信息采集设施，它集成了卫星导航定位（GPS、GLONASS等）、数字通讯、有线及无线网络等技术，形成了一个不间断地面信息源采集系统，为测绘领域提供了全天候，高精度的定位服务。近几年国内省级CORS系统不断建立，有些加入了似大地水准面精化模型，有的则没有 SDCORS是“山东省基础测绘”、十一五‟规划”的重点项目，项目于2009年4月开始建设，2011年2月在济南正式通过验收；同日，由101个基准站组成的SDCORS正式启动，开始为山东省各相关行业提供服务。但是目前SDCORS系统并未加入大地水准面精化模型数据，高程数据通过高程拟合模型实现，本文在SDCORS下，在A城市进行了一定规模的数据采集，通过与五等水准高程成果比较，来探讨拟合高程的精度，看是否能够满足平原地区的大比例尺（1:1000）测图要求。 实验小组首先对A城市（平原地区）的5个C级GPS点进行观测求取了七参数，计算得到了高程拟合模型。然后在城市200km2的范围内，横纵均匀布设了140个固定图根点，并用RTK进行了测量，得到了高程坐标。最后对图根点全部施测五等水准[1]，并与E级GPS点联测，得到了高程成果。 图一水准路线图 注：七参数：ΔX，ΔY，ΔZ，ωX，ωY，ωZ，m七个，其中（ΔX，ΔY，ΔZ）为坐标平移量，（ωX，ωY，ωZ）为坐标轴间的三个旋转角度（又称为欧拉角），m为尺度因子。
南方测绘CORS介绍
南方CORS技术简介 连续运行参考站系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS/GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统。它是目前GPS测量技术发展的一个方向，是网络RTK技术和GPS 主板技术的发展的产物，它的产生弥补了一些传统的RTK的不足，促进了GPS在测量和其他领域的应用。 CORS技术在用途上可以分成单基站CORS、多基站CORS和网络CORS。 一、单基站CORS和多基站CORS 单基站CORS：就是只有一个连续运行站。类似于一加一或一加多的RTK，只不过基准站由一个连续运行的基站代替，基站同时又是一个服务器，通过软件实时查看卫星状态、存储静态数据、实时向Internet发送差分信息以及监控移动站作业情况。移动站通过GPRS\CDMA 网络通讯和基站服务器通讯。 多基站CORS：就是分布在一定区域内的多个单基站联合作业，基站与基站之间的距离不超过50公里，他们都将数据发送到一个服务器。流动站作业时，只要发送它的位置信息到服务器，系统自动计算流动站与各个基站之间的距离，将距离近的基站差分数据发送给流动站。这样就确保了流动站在多基站CORS覆盖区域移动作业时，系统总能够提供离距流动站最近的基站差分数据已达到最佳的测量精度间。 单基站CORS和多基站CORS解决了传统RTK作业中①用户需要架设本地的参考站，且架设参考站时含有潜在的粗差②没有数据完整性的监控③需要人员留守看护基准站，生产效率低④通讯不便⑤电源供给不便等问题 1.1、单基站CORS作业原理 基准站连续不间断的观测GPS的卫星信号获取该地区和该时间段的“局域精密星历”及其他改正参数，按照用户要求把静态数据打包存储并把基准站的卫星信息送往服务器上Eagle软件的指定位置。
GPS控制网高程拟合
GPS控制网高程拟合 【摘要】通过对沁河防汛工程D级GPS网的高程拟合精度分析，探讨GPS高程拟合成果的精度与起算点分布、起算成果精度、高程拟合数学模型、GPS数据处理软件的关系。 GPS network of Qinhe flood control projects D elevation fitting accuracy, explore the accuracy of the GPS elevation fitting the results with the starting point of distribution, the date the results of precision, the elevation fitting a mathematical model, the relationship of the GPS data processing software. 【关键词】GPS 高程异常值中误差曲面拟合EGM96大地水准面模型 前言 全球定位系统（Global Positioning System-GPS）是美国从本世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明，GPS以全天候、高精度、高效率等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等测绘学科，给测绘领域带来一场深刻的技术革命。目前，大多数的城市首级控制网均采用GPS测量，而其中的高程控制主要采用传统的几何水准测量方法建立高精度的水准网。GPS高程测量却常常被忽视，认为其精度不太可靠。因此，为探讨GPS测量高程拟合成果的精度与起算点分布、起算成果精度、高程拟合数学模型、GPS数据处理软件的关系，我局结合沁河防汛工程D级测量GPS高程拟合的工作，对GPS拟合高程的精度进行了探讨，对于平坦地区以供测量GPS用户参考。 1 GPS网高程拟合的技术要求 1.1 GPS高程拟合成果外部检核 1.1.1 首先对D级GPS网中的所有点联测四等水准或三角高程，选用其中部分点作为GPS高程拟合的
GPS高程拟合精度分析
GPS高程拟合精度分析 李毅方明乐陈溪 广西第一测绘院，南宁市建政路5号530023 摘要：本文介绍了常用的GPS高程拟合方法和模型，通过实例对GPS高程拟合精度进行了分析探讨。 关键词：GPS高程测量高程拟合精度分析 1引言 GPS测量可以同时获得相对精度较高的三维坐标，即大地经度L、大地纬度B和大地高H。对于L、B可以采用严密的数学公式，将其转换成高斯平面坐标x、y，而大地高H是以WGS-84椭球面为基准的高程，是一个几何量，不具有物理意义。实际应用中的地面高程是以似大地水准面为起算面的正常高。本文将介绍将大地高这一几何量转换成具有物理量的正常高最常用的方法，并通过实例分析了影响GPS高程拟合精度的因素，以及提高GPS高程拟合精度的方法。 2GPS高程拟合方法 依据高程系统的理论，地面上任意一点的大地高H与正常高h之间的关系为: H=h+ζ(l)式（1）中ζ为高程异常，即似大地水准面与参考椭球面之间的差距。由式（1）可看出，若能求出GPS点的高程异常ζ，就可由各GPS点的大地高H求得各点的正常高h。因此，GPS高程转换的关键在于高程异常的精确求得。通常，高程异常是采用天文水准或天文重力水准的方法来测定的。但由于这些资料不易获得，无法满足工程建设的要求。为此我们可以在布设的GPS网中选择一定数量均匀分布的点，利用水准测量的方法直接联测高程（这些联测点称为公共点），然后根据式（1）求得各公共点上的高程异常ζ，然后由公共点的平面坐标和高程异常采用数学拟合计算方法，拟合区域的似大地水准面，即可求出其他GPS点的高程异常，从而求得各GPS点的正常高。 目前，国内外求取高程异常主要是采用纯几何的曲面拟合法，即根据区域内若干公共点上的高程异常值，构造某种曲面逼近似大地水准面。而多项式曲面拟合法是一种最常用的较简单、有效、实用的方法。 多项式曲面拟合法原理是：根据测区中公共点的平面坐标或大地坐标和高程异常ζ值，用数值拟合法，拟合出测区似大地水准面，再内插出待求点的高程异常值ζ，从而求出待求点的正常高。利用这种拟合方法求出的高程与直接水准测得的高程同属一个系统，不受起算点绝对坐标误差的影响。该方法的数学模型为: ζ+f(x i,y i)+εi（2）式（2）中，f(x i,y i)为ζ的拟合函数，εi为残差 实际应用中，采取二次曲面拟合法进行拟合，其表达式为： f(x i,y i)+a0+a1x i+a2y i+a3x i2+a4y i2+a5x i y i（3）
GPS高程拟合方法的比较分析
GPS 高程拟合法的比较分析 (机械工业勘察设计研究院测量公司) 摘要：工程中需要把GPS 高程测量的大地高转换为正常高。通常的做法是采用拟合法建立研究区域的似大地水准面。本文介绍了两种不同的拟合方法：二次曲面拟合法、多面函数拟合法。并结合某区域一定数量已知GPS 高程异常点来内插和外推研究区域内的任一点的高程异常。通过比较发现多面函数拟合法拟合的精度要比二次曲面拟合的精度高。 关键词：高程转换；二次曲面拟合法；多面函数拟合法 The elevation of GPS fitting to the comparison and analysis （Machinery industry survey and design institute of measuring company ） Abstract: GPS height measurement of the earth should be converted to normal high in engineering. It is usually to establish the quasi-geoid of the research area by the fitting method. This article introduces two different fitting methods: quadratic surface fitting and multiple-surface function fitting. Combined with a certain number of a region known GPS elevation anomaly points to the interpolation and extrapolation of the height anomaly at any point within the study area. By comparison, the multiple-surface function fitting to the precision is higher than the quadratic surface fitting. Key words ：Elevation conversion; Quadratic surface fitting; Multiple-surface function fitting 1.引言 传统的几何水准测量虽然精度高，但耗时长、耗费多、工作效率低。GPS 由于自身测量精度高、速度快、工作效率高等优点被广泛应用于高程测量。GPS 测量的高程坐标是在WGS-84坐标系下的大地高[1]，大地高是地面一点沿参考椭球面的法线到参考椭球面的距离，用符号H 表示。实际应用中需要把GPS 测得的大地高转换为正常高，正常高是地面点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点的距离，用符号r H 表示。似大地水准面到参考椭球面之间的距离称为高程异常，用符号ζ表示。因此大地高与正常高之间的关系为： r H H ζ=- （1） 由于我国采用的高程系统是相对于似大地水准面的正常高，因此如何进行GPS 高程转换成为当前研究的热点问题。拟合法是GPS 高程转换中比较常用的方法，主要的拟合模型
CORS单基站设计方案
一、前言 随着国家信息化程度的提高及计算机网络和通信技术的飞速发展，电子政务、电子商务、数字城市、数字省区和数字地球的工程化和现实化，需要采集多种实时地理空间数据，因此，中国发展CORS系统的紧迫性和必要性越来越突出。几年来，国内不同行业已经陆续建立了一些专业性的卫星定位连续运行网络，目前，为满足国民经济建设信息化的需要，一大批城市、省区和行业正在筹划建立类似的连续运行网络系统，一个新的建网高潮正在到来。 当前国内不同行业建设的网站系统基本上还是独立运行的，很多单位的数据只在本单位甚至是本部门内共享和利用。目前国内市场上的连续运行参考站的建站方案动则百万甚至上千万的资金投入相对于这些小规模的应用对连续运行参考站的需求而言就显得投入与产出太过于失衡，导致许多行业与单位只能对连续运行参考站系统望而怯步。 针对这种情况，我们提出了“服务现在、面向未来的可拓展的SOUTH-CORS GPS 独立连续运行参考站解决方案”。 本方案立足于当前的具体实际应用，单参考站在满足现势应用的前提下可拓展成为未来的多基站应用。
二、系统设计 1、系统概述 本方案设计是根据独立运行参考站的特点而专门设计的，方案设计遵循如下的原则。 ●先进性——在保证系统可靠性和稳定性的前提下，采用当前世界上先进的 GPS技术、通讯技术、软件设计和开发技术，以保证系统的性能在较长的时间内不落后，并随着技术的不断发展得到相应的更新。 ●可靠性——系统设计就是为了更有效的提高RTK在区域内作业的效率，更合 理的应用和利用RTK。系统设计以可靠性为前提，否则，不但不能起到应该起到的作用，有可能还带来反面的影响。 ●可拓展性——系统在设计上考虑到产品的可扩展性，独立的连续运行参考站 只需要通过软件升级就能接入多基站的连续运行参考站系统。系统可以进行整体升级，因此系统在升级时对终端用户来说是透明的。 ●高性价比——为了极大的降低客户的运行成本，在同样的价格下，尽量让客 户享受做好的服务和高性能的系统。 ●易用性——在设计系统时，尽量使用户操作界面友好、简单、易用，充分体 现人性化。 2、方案目标与内容 连续运行单参考站系统为一个独立的连续运行的GPS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN／WAN)技术组成的网络，实时地向不同类型、不同需求的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位，伪距)，各种改正数、状态信息，以及其他有关GPS服务项目的系统。 连续运行单参考站系统方案目标为：建立和维护测量区域内的GPS基准站支持，为该系统提供一套完整的GPS工程技术标准，其具体项目为：（1）建设一个永久连续观测的GPS定位基准站观测墩。 （2）建立若干个可提供基准站网络服务的网络系统。 （3）建立基准站与系统管理中心的内部局域网的数据传输
GPS高程拟合方法
GPS高程拟合方法 3.1等值线图示法 等值线图示法是最直接的求算高程异常的方法。这种方法的核心思想就是内插的思想，绘制高程异常的等值线图，然后采用内插法来确定未知点的高程异常值。具体操作十分的简单，在测区内制定分布均匀的GPS点，用水准测量的方法来测定这些点的水准高，根据公式ζ=H-Hr求出这些点的高程异常，选择适当的比例尺按照已知点的平面坐标展会在图纸内，对已知点标注出高程异常值，再确定等高距，绘制出高程异常值的等值线图。之后就可以内插出待测点的高程异常值，进而求出待测点的正常高。这种方法只适用地形相对平坦的地方，在此种测区内采用这种方法拟合的高程精度可达到厘米级。测区的地形相对复杂内插出的高程异常值就不准确，而且这种内插法的精度往往取决于两个方面，分别是测区内GPS点的分布密度和已知点大地高的精确度。首先GPS点的分布比较密集，那么内插精度就相对较高，如果比较稀疏这时候就要借助于此测区的重力测量资料，提高内插精度。且还要注意GPS点间高程异常的非线性变化。另外就是水准点的精度，联测时尽量选取高精度的正常高，尽可能使得出的高程异常值准确，进而才能内插出待测点高精度的高程异常值。这种方法虽然简单易操作，但是有其弱点，就是精度不高，只有当对拟合精度要求不高的时候才使用此种方法(注：等值线法不需构造数学模型)。 3.2狭长带状区域线性拟合 解析内插法作为拟合高程最常用的方法，主要思想是把似大地水准面用数学曲面近似拟合，建立所在测区内最为接近似大地水准面的数学模型，以此来计算测区内任意点的高程异常值，从而计算出正常高。这种方法计算出的高程异常值的精度是由所采用的数学模型和似大地水准面的拟合程度所决定的。 解析内插法在选择数学模型时，首先要考虑的就是GPS点的分布情况。GPS点的分布情况可分为带状分布和面状分布。若GPS点是呈线状布设，而且是以沿线似大地水准面为一条连续且光滑的曲线，这时就可以采用相对于狭长带状区域的解析内插法来内插出待定点的高程异常值，从而求出待定点的正常高。这种线状分布的内插原理是：测区
高程拟合的方法和原理(二次曲面拟合代码)
高程拟合的方法和原理(二次曲面拟合代码) By Kiseigo kiseigo https://www.360docs.net/doc/fc7142064.html,/lvyeqish 2011-01-06 22:37:14 '原理是用方程 h=b0+b1*x+b2*y+b3*x*x+b4*y*y+b5*x*y 来表达曲面,h指的是高程异常值，比如WGS84到bj54的高程差，然后根据6或者6个以上的公共点求出b0,b1……b5,然后如果要求某点的高程值，输入它的x,y就可以得到高程异常值h，然后利用WGS84的BLH中的H加上高程异常值就可以得到54的高程. '这个程序经过2011年01月上旬的实战精度比较高，不过存在一个弱点，就是如果北坐标比较大，如2333444.555，应该先人为的去掉最高位，这样矩阵运算才不会出异常。这是因为矩阵运算的算法不够完善。有空再解决它。 'Code By Kiseigo 2011.01.06 Option Explicit Private Sub cmdCalc_Click() Dim matA() As Double Dim matB() As Double ReDim matA(6, 5) As Double '7个已知点 ReDim matB(6, 0) As Double Call SetKnownValueAB(matA, matB) Dim arrPara() As Double 'b0,b1,b2……b6这6个参数 Call CalcB0toB6(matA, matB, arrPara) '计算b0,b1,b2……b6这6个参数
Dim Hout As Double Hout = calcHfit(11, 3, arrPara) '计算某位置的高程，这里刚好取已知点来验算 FrmMain.Caption = Format(Hout, "0.000") '结果得93.7,说明结果正确End Sub '求高程拟合(二次曲面拟合)的参数B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6 By Kiseigo 2011.01.06 21:53 Helped by BluePan '输入matA(5,5) 最少6行，也就是最少6个已知高程点 '输入matB(5, 0) 最少6个点,这里是高程值,matB(0)是第一个点 '输出：B0toB6Out, 下标从0取起，一维数组，下标0-5 Public Function CalcB0toB6(matA() As Double, matB() As Double, B0toB6Out() As Double) '假设方程是 h=b0+b1*x+b2*y+b3*x*x+b4*y*y+b5*x*y; 方程由BluePan提供 Dim maxPt As Integer '公共点个数,要求>=6个.6表示6个点。 maxPt = UBound(matA, 1) + 1 '步骤1：加1空行,加1空列.因为矩阵运算是从1开始，麻烦 Call RedimMatrisAFrom1Nor0(matA) Call RedimMatrisAFrom1Nor0(matB) '步骤2：计算 AT * A 矩阵 Dim matAT() As Double 'A的转置矩阵 ReDim matAT(UBound(matA, 2), UBound(matA, 1)) Call MTrans(UBound(matAT, 1), UBound(matAT, 2), matA, matAT) '求A 的转置矩阵 Dim ATA() As Double 'A的转置*A ReDim ATA(UBound(matAT, 1), UBound(matA, 2)) '方阵 Call MMul(UBound(matAT, 1), UBound(matAT, 2), UBound(matA, 2), matAT, matA, ATA) '计算ATA(A的转置*A ) '步骤3：计算(A的转置*A) 的逆矩阵 Dim ATAinv() As Double 'A的转置*A 的逆矩阵 ReDim ATAinv(UBound(ATA, 1), UBound(ATA, 2)) Dim i As Integer Dim j As Integer For i = 0 To UBound(ATA, 1) For j = 0 To UBound(ATA, 2) ATAinv(i, j) = ATA(i, j) Next j
CORS参考站建设
GNSS连续运行参考站系统的建设 2014-10-23 10:24:36 来源: 测绘论坛作者： 摘要：SOUTH CORS GNSS连续运行参考站系统是一个高度集成化的测量系统，将尖端的GNSS测量技术和传统的常规测量技术结合在一起，提供了一整套数据采集、数据处理、数据分发、数据管理的先进解决方案。本文着重论述了CORS的概念、优缺点、分类、用途及原理，为建立城市GNSS连续运行参考站系统提供帮助。 关键词：GNSS 连续运行参考站卫星定位GPS RTK 单基站多基站 一、CORS的概念 连续运行参考站系统（Continuous Operational Reference System，简称CORS系统）可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GNSS参考站，利用现代计算机、数据通信和互联网（LAN/WAN)技术组成的网络，实时地向不同的类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GNSS 观测值（载波相位，伪距），各种改正数、状态信息、以及其他有关的GNSS 服务项目的系统。 二、CORS的优点 与传统的GNSS作业相比连续运应参考站具有作用范围大、精度高、野外单机作业等众多优点，目前国内一大批城市、省区和行业正经历着一个连续运行参考站网络系统的建设高潮。其优点如下： 1.具有跨行业特性，可面向不同类型的用户，不再局限于测绘领域及设站的单位和部门。 2.可同时满足不同需求的用户在实时性方面的差异，能同时提供RTK、DGPS、静态或动态后处理及现场高精度准实时定位的数据服务。 3.能兼顾不同层次的用户对定位精度指标的要求，提供覆盖米级、分米级、厘米级的数据。 4.覆盖范围广、作业效率高、一次投资长期收益的特点，成为城市基础设施