GNSS高程精度分析及其应用研究

摘要

全球卫星导航系统(GNSS)在当今社会已经取得了长足的发展，当前全球卫星导航系统GNSS主要包括GPS、GLONASS、Galileo以及BDS。多模导航是未来卫星导航领域的发展方向，其优越性越来越被人们所认识到。该项技术已经广泛应用各行各业，在测绘领域的运用已经非常完善。但其在平面坐标测量中的精度较高而在高程测量中无法直接使用其高程数据的特点也越来越被大家所关注。在三维坐标的测量中往往将平面控制测量与高程控制测量分开进行，增加了工程的难度。故将高精度的GNSS大地高转化为工程应用中的正常高的高程拟合研究也逐渐成为了一个研究的热点。
　　本文首先探讨了常用的高程系统及其互相之间的转换关系，介绍了几类常用的GNSS高程拟合方法:线状拟合法、面状拟合法、加权平均法、重力拟合法和BP神经网络法。然后结合伊犁一矿控制测量项目、新汶矿区控制测量项目两个不同类型的工程项目的数据作为实验样本，通过不同的拟合方法、不同的拟合点个数和分布，使用MATLAB软件编程计算，对研究区进行了高程拟合，并对几种拟合方法进行了拟合精度的评定。最后通过在山东科技大学使用中海达仪器应用SDCORS系统，采用二次曲面拟合方法，验证了GNSS高程拟合在CORS RTK工程应用中的精度。在研究过程中得出了以下实验结论。
　　(1) GNSS高程拟合精度受拟合模型、点位精度、点位数量和分布以及测区地形情况等的影响。(2)加权平均法和平面拟合模型在小范围平坦地区可以达到四等水准精度。在大范围起伏地区应用多次曲面拟合和多面函数拟合精度都比较高。(3)在已知点足够的情况下，多次曲面模型采用个数更多的拟合点获得的拟合精度更高。(4)二次曲面拟合模型在CORS-RTK测量中的高程与水准高程互差的最大中误差为±10.9mm，可以应用于一般的测量工程。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 研究的目的和意义

1．3 国内外研究现状

1．4 研究内容

2 GNSS高程测量

2．1 常用高程系统

2．2 GNSS高程测量原理

2．3 GNSS高程测量误差分析

3 GNSS高程拟合方法

3．1 线状拟合模型

3．2 面状模型

3．3 加权平均法

3．4 地球重力场模型法

3．5 BP神经网络法

3．6 GNSS高程拟合精度评定

4 GNSS高程拟合方法在工程中的应用

4．1 新矿集团伊犁一矿控制测量项目

4．2 新矿集团新汶矿区控制测量项目

4．3 GNSS高程拟合在CORS-RTK中的应用

5 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献