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矿区GPS高程测量应用及精度分析

矿区GPS高程测量应用及精度分析
矿区GPS高程测量应用及精度分析

全站仪三角高程测量精度分析报告

全站仪三角高程测量精度分析 作者修涛 容摘要全站仪三角高程测量具有效率高,实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。经研究并通过实践验证,在观测结果进行修正的条件下,全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求,同时可借助Excel强大的数据处理能力,使观测数据的处理更为方便快捷[1]。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律,对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通过试验,对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪;三角高程测量;精度分析

Total Station trigonometric leveling accuracy analysis Abstract T otal Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction. Research and verify through practice, Total Station trigonometric leveling observations amendment can fully meet the accuracy requirements of the third and fourth level measurement, Can take advantage of Excel's powerful data processing capabilities, more convenient to make the processing of observational data.Article based on trigonometric leveling principle and law of error propagation, Total Station trigonometric leveling application and accuracy in the measurement are discussed. Different methods of measurement for triangulation were compared, analyzed and summarized. Trigonometric leveling Total Station Standards test, measurement accuracy analysis. Key words Electronic Total Station;trigonometric leveling;accuracy analysis

GPS高程测量的精度分析

GPS高程测量的精度分析 介绍了GPS在市政工程高程测量中的应用,并揭示了造成实践应用不广泛的主要原因—测量精度。进而从GPS卫星、卫星信号的传播过程和地面接收设备以及地面高程的转化四个方面分析了GPS高程测量的精度问题。 标签:市政工程高程测量GPS信号接收机测量精度 一、引言 在工程测量中,高程测量的精度问题一直被测绘学界的工作者们广泛关注。水准测量的精度较高,但是测量工作量太大、测量速度较慢。相较于水准测量而言,GPS测量高程在效率上有很大的提高。理论与试验研究表明,如果在测量时加上一些特定的措施,GPS的高程测量精度可以达到三、四等水准测量的要求。近年来,随着RTK技术的广泛应用,尤其是多基站连续运行卫星定位服务综合系统在各城市的相继建立,高程测量方法得到了有效扩展,作业效率大大提高,但由于高程异常变化复杂,所以,GPS高程的精度普遍不高,分析影响GPS测量精度的影响因素,提高GPS的测量精度有重要的实践意义。 二、GPS高程测量的影响因素分析 1.与卫星相关的因素。卫星是GPS测量的信息发出点,卫星的分布、数量、稳定性对GPS测量结果的稳定性和精确度影响很大。 (1)卫星的个数及稳定程度。在解算整周模糊度时,至少需要有5颗公共卫星。星数越多,解算模糊度的速度越快、越可靠。当周围高层建筑物密集且有大树时,公共卫星数如果少于5颗,就很难得到固定解。当降低卫星的截止高度角时,公共卫星数将增加,但将使采集的数据含有较低的信噪比,使GPS接收机解算模糊度的时间延长,且观测精度较差,很难满足要求;当周围只是一侧或部分遮挡,此时的卫星个数需根据实际情况而定,如果卫星正好在遮挡物的一侧,此时,可能导致卫星数少于5颗,或者卫星数时而增加,时而减少。这样就会造成测回间的数据精度不稳定;当周围较空矿时,一般都能达5颗或者5颗以上,且卫星个数固定,此时采集的数据精度也比较稳定,但不排除个例。 (2)卫星分布情况。卫星分布用PDOP值(位置精度强弱度,为玮度、经度和高程等误差平方和的平方根)来衡量。PDOP值越小,说明卫星的分布越好,定位精度越高。一般规定,PDOP值应小于6。 2.与卫星信号传播相关的因素。卫星信号要经由大气空间传播到GPS数据接收器上来,在传播过程中,信号可能受到大气层的影响而发生波动,这就会对GPS接收到的数据造成影响,进而影响解算结果,影响测量的精度。 (1)对流层延迟。对流层延迟是指电磁波信号通过高度在50km以下的未

三角高程测量与水准测量精度对比分析

中南林业科技大学本科毕业论文在工程测量中三角高程与水准高程的对比研究 三角高程测量与水准测量的精度对比分析 1 绪论 1.1 研究背景和意义 1.1.1 研究背景 在当今的高程测量中,水准测量是高程控制的最主要方法之一。但是,普通的水准测量速度比较慢。虽然国外有使用自动化水准测量,但是也没有显著提高它的效率,并且需要的劳动强度大。在长倾斜路线上受到垂直折光误差累积性影响,当前、后视线通过不同高度的温度层时,每公里的高差可能产生系统性的影响。尽管现在已有不少的研究人员提出了一些折光差改正的计算公式,但这些公式中仍然还存在系统误差??。并且,近年来还发现地球磁场对补偿式精密水准仪也有很影响。1 此外,水准测量的转点多,而且标尺与仪器也存在下沉误差,这又是一项系统误差。由于上述原因,如果在丘陵、山区等地使用水准测量进行高程传递是非常困难的,有时甚至是不可能的。如果采用三角高程测量就比较容易实现。近些年来,由于全站仪的发展,使得测角、测距的精度不断提高。再加上学者对三角高程测量的深入研究,使三角高程测量的精度也有很大的提高。三角高程测量传递高程比较灵活、方便、受地形条件限制较少等优点,使三角高程测量在工程测量中得到广泛的应用。 1.1.2 研究意义 本文旨在研究在工程测量中三角高程测量和水准测量的精度对比研究,

通过对三角高程测量和水准测量的原理、方法、误差来源等进行分析。然后针对这些因素改善其观测条件,探求合适的观测方法来消减误差,并拟定相应的作业规程,对比在三等高程控制测量过程中二者的精度和效率。得出在一定的测量条件下,三角高程测量代替三等水准测量作业方法是可行的。以提高作业效率,减少劳动强度,并实现高程测量的自动化。 1.2 相关概念 1.2.1 水准测量 水准测量又名“几何水准测量”,是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差 第 1 页

全站仪测量误差分析

全站仪测量误差分析 随着新仪器新设备的不断出现,测量技术的不断提高,同时对工程质量的要求也是愈来愈高,这就对精度的要求加强了许多,随着全站仪在施工放样中的广泛应用,为了使全站仪在实际生产中更好地运用,现结合工程测量理论,对全站仪在测量放样中的误差及其注意事项进行分析。 在我们建筑施工测量中,全站仪主要是用于测量坐标点位的控制和高程的控制,在以下几个方面对全站仪放样的误差作简要概述。 1、全站仪在施工放样中坐标点的误差分析 全站仪极坐标法放样点点位中误差MP由测距边边长S(m)、测距中误差ms(m)、水平角中误差mβ(″)和常数ρ=206265″共同构成,其精度估算公式为: 而水平角中误差mβ(″)包含了仪器整平对中误差、目标偏心误差、照准误差、仪器本身的测 角精度以及外界的影响等。 式(3)表明,对固定的仪器设备,采用相同的方法放样时,误差相等的点分布在一个圆周上,圆心为测站O。因此对每一个放样控制点O,可以根据点位放样精度m计算圆半径S,在半径范围内的放样点都可由此控制点放样。由式(1)可看出,放样点位误差中,测距误差较小,主要是测角误差。因此,操作中应时时注意提高测角精度。 2、全站仪在控制三角高程上的误差分析 一般情况下,在测量高程时方法为:设A,B为地面上高度不同的两点。已知A点高程HA,只要知道A点对B点的高差HAB即可由HB=HA±HAB得到B点的高程HB。 当A、B两点距离较短时,用上述方法较为合适。 在较长距离测量时要考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。 设仪器高为i,棱镜高度为l,测得两点间的斜距为S,竖直角α,则AB两点的高差为: 一般情况下,当两点距离大于400m时须考虑地球曲率及大气折光的影响,在高差计算时需加两差改正。 式中R为地球曲率半径,取6371km, k为大气折光差系数,k=1-2RC (C为球气差,C=0.43D2/R,D:两点间水平距离)。 从上式中可以看出,当距离较远时,影响高差精度的主要因素就是地球曲率及大气折光,如果高程传递次数较多,累计误差就会加大,在测量时,最好是一次传递高程,若有需要,往返测高程,取其平均值以减小误差。 (1)、地球曲率改正 以水平面代替椭球面时,地球曲率对高差有较大的影响,测量中,采取视距离相等,消除其影响。三角高程测量是用计算影响值加以改正。地球曲率引起的高差误差,按下式计算 P=D2 /2R (2)、大气折光改正 一般情况下,视线通过密度不同的大气层时,将发生连续折射,形成向下弯曲的曲线。视线读数与理论位值读数产生一个差值,这就是大气光引起的高差误差。按下式计算 r =D2 /14R

高程测量的精度研究.

高程测量的精度研究

摘要 由于其高效方便,得到了迅猛发展,成为了现在地形测量、变形监测、低等级高程控制测量的首选。近年来在理论和技术高速发展的带动下在平面测量精度和高程测量精度方面都得到了很大的提高。硬件方面,扼流圈天线使得的多路径效应得到了有效的消除;理论方面,各种对流层、电离层延迟改正模型的提出及其应用,以及许多研究表明有效的消除误差理论的应用,使得的诸多与卫星及接收机之间的误差得到了很好的改正,所以在平面位置和高程的测量精度也进一步提高。由于测量的大地高应用于实际时需要经过高程转换为正常高,中间转换过程中需要解算高程异常,一系列的计算使得在高程控制测量方面误差偏大,影响了高程控制测量在许多方面的应用。本文在双频观测的基础上,通过解算原始的观测数据,建立一种区域的电离层延迟改正模型,取代现在最常用的克罗布歇模型来消除电离层对测量的影响,更好的消除电离层延迟的影响,以提高的解算数据的精度。 本文在阐述高程系统和高程测量原理的基础上,首先分析并总结了影响测高的各种因素及大地高的测定精度;其次对现有的高程转换方法进行了全面分析,结合工程算例,深入探讨了各种拟合模型的适合范围及精度情况;同时针对高程测量中几何方法转换的不足,本文研究了基于人工神经元网络转换高程的新方法,通过实例分析证明了该方法转换高程的可行性与可靠,对神经网络模型转换高程的BP网络结构中隐层单元数量的确定、隐含层数的确定、学习速率的选择、初始权值的选择、训练样本对网络泛化能力的影响等问题进行了较为深入的探讨。为避免应用单一模型进行高程拟合方法的局限性,在吸收和学习己有研究成果的基础上,将不同的拟合模型进行迭加,提高高程异常的逼近精度和可靠性。 关键词:1、三角高程;2、测量精度;3、井下三角;4、GPS高程测量

三角高程测量的方法与精度分析

南昌工程学院 毕业论文 水利与生态工程系(院)测绘工程专业毕业论文题目全站仪三角高程测量的方法与误差分析 学生姓名倪忠利 班级07测绘工程 学号2007101191 指导教师陈伟 完成日期 2010年 06月 17 日

全站仪三角高程测量的方法与误差分析 Total Station trigonometric leveling method and error analysis 总计毕业设计(论文) 25 页 表格 2 个 插图 3 幅

本文介绍了三角高程测量原理以及全站仪三角高程测量的不同方法,对于每种方法所能达到的精度进行分析。在相同条件下采用不同的方法, 对高差精度的影响是不同的, 所能达到的测量精度等级要求也是不一样的。从而在实际生产应用中可针对不同的精度要求和具体的客观实际情况选择不同的测量方法。 关键词:三角高程测量单向观测对向观测中间自由设站精度分析

This paper introduces the measuring principle and triangular elevation of trigonal height measurement method for each different, the precision of the method can be analyzed.Under the same conditions used different methods, the influence of accuracy of elevation is different, can achieve the measurement precision level requirement is different.Thus in the actual production application can be in view of the different accuracy and the objective reality of specific select different measuring methods Key word: trigonometric levelling ;One-way observation ;Two-way observation ;Free among set up observation;Precision analysi

浅谈GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用 张雷

浅谈GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用张雷 发表时间:2017-12-28T21:34:42.133Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:张雷 [导读] 摘要:水利工程作为我国重要的基础建设之一其工程测量的精准度对工程质量产生最直接的影响,而在相关技术发展的推动下,在测量中可采用的技术也逐渐的完善,其中GPS高程测量技术就是一种以GPS所具备的实时、连续等特点作为测量基准的一种技术,在此条件下本文从应用的角度出发对此种测量技术的所具备的特点进行全面的总结。 西安景天水利水电勘测设计咨询有限公司陕西省 710016 摘要:水利工程作为我国重要的基础建设之一其工程测量的精准度对工程质量产生最直接的影响,而在相关技术发展的推动下,在测量中可采用的技术也逐渐的完善,其中GPS高程测量技术就是一种以GPS所具备的实时、连续等特点作为测量基准的一种技术,在此条件下本文从应用的角度出发对此种测量技术的所具备的特点进行全面的总结。 关键词:GPS高程测量技术;水利工程;工程测量 引言 目前水利工程项目在发展的过程中测量工作的要求愈发多样,原有的测量技术虽然在精准度方面可以满足工程的要求,但是其在应用中却受多种因素的影响使其实际的作业效率不高。而GPS高程测量技术则可以突破此种限制,因此对此种技术的研究具有较高的实用意义及研究价值。 1GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用价值 1.1测量速度的优势 一般在应用GPS高程测量技术时需要以实际情况来设置相应的基站,以水利工程的特点来看其通常是设置4个基准点来进行相应的测量工作,与原有的测量技术相比,GPS高程测量技术可以对测量所获得的数据进行实时的传送,并且对被测区域进行全面的监控,使测量数据可以在最短的时间内得到传输,极大程度上提高了测量速度,使测量效率得以保证。 1.2测量精度的优势 原有的几何水准测量法在实际的测量工作中会受到环境、天气、位置等因素的影响,相应的测量结果也可能受到不同因素的影响产生一定的误差,而其所产生的误差对于水利工程来说会产生极大的影响,失准一直是工程测量工作中必须要避免的问题。而通过GPS高程测量技术的使用则可以有效规避外界因素对测量工作产生的影响,其在实际中不受天气、环境等因素的阻碍,可以对测量区域的数值进行准确的采集及反映。以现有GPS高程测量技术的发展情况来看,其测量所得参数值可以精确到以厘米为单位的测绘数据,具有较高的准确度。 1.3测量成本的优势 在上文中已经介绍了GPS高程测量技术在使用中所受制约因素非常少,在水利工程测量工作中其所需要考虑的因素及所采取的测量措施也会相应减少,因此其实际的测量周期较短且所需人力也相应减少,并且在水利工程现场一些较为复杂的区域也可以避免采用过多的测量项目而增加测量开支,这些应用优势从人力、物力、财力上有着极为明显的节约作用,减少资源的支出,使成本得到有效控制。 2GPS高程测量技术在水利工程测量中应用的实际情况 2.1重视度不高 虽然GPS高程测量技术在水利工程测量中有着较为明显的使用优势,但是由于此种技术在我国发展的年限较短,因此在工程测量工作中其一直无法占据主流位置。并且根据水利工程测量的实际需求及情况来看,测量单位原有的技术及工具设备等就可以满足相应的测量需求,虽然这些测量技术在实际的使用中较为繁琐,但是在测量经验、设备、成本等方面原有的测量技术就可以满足水利工程测量的基本需要,为此多数测量单位对GPS高程测量技术并不重视,也认为没有引进及学习的必要。 2.2专业素质不足 GPS高程测量技术作为一种工程测量中的高新技术对工作人员的个人素质及专业能力有着较高的要求,虽然此种技术可以更加方便、简单的获取测量数据,但是其在应用中却需要工作人员对其进行系统性操作及控制。一般来说在进行施工的过程中其必须要以规程标准作为依据来执行各个环节。目前在GPS高程测量技术的应用中许多工作人员对于技术内容及理念掌握不够完善,操作执行不够准确,这些因素无疑会对测量结果最终的精准度产生影响。 3提升GPS高程测量技术在水利工程中应用效果的方式 3.1选择适当的基准点 在进行GPS埋点的选择时需要充分考虑周边环境等因素,在水利工程测量中其定点应以空旷、开阔的区域为佳,在定点的确定上先考察周边是否有建筑物等,并选取稳固、坚实的区域作为取点部位,保证区域内对设备的影响因素较少,以此来确保设备可以长时间留存且不被损坏。在设备的布置上要使相邻设备之间互相都在可观测范围内,同时定点周边无明显障碍物影响其测量效果。并且要注意为了避免GPS信号受到干扰需要确保周边无高频信号发射源及设备,避免GPS信号传输受到不良影响。 3.2对测绘地区进行科学观测 一般在大型水利工程测量现场需要经由3台GPS高程测量设备进行测量工作,以此来保证信号、数据的传输及接收的质量,从而对观测区域的数据进行实时的分析。在测量时间的确定上需要以水利工程的实际需求为主,选择动态或是静态测量方式。一般对测量区域进行同步观测的时长需要保持在40min之上,在动态观测中以实际需求对观测时长进行适当的延长,在测量数据的获取上以0.25min/次为基准,保证数据获取的精准性。 3.3扩大对GPS高程测量技术的宣传 为了对此种技术进行更好的应用,对其应用优势进行宣传是一种扩大其影响力的方式,因此可以通过对GPS高程测量技术的成果及在水利工程测量中的适应特点进行宣传,使此种技术在水利工程测量中的应用可以被重视起来,以此来进一步的促进GPS的应用。 4GPS高程测量技术在水利工程测量中的应用方向 4.1水利工程管线测量工作 水利工程渠道管线交错分布,是工程建设中的重点部分,因此在实际中此部分的建设需要耗费大量的资源财力,同时管线的复杂性也

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析

GPS(RTK)控制测量平面及高程精度分析 摘要:近年来随着gps发展采用载波相位实时动态差分技术进行相对定位的gps rtk方法,能够在野外实时地得到厘米级定位精度,可以极大地提高作业效率。本文对gps rtk的精度进行试验研究,利用实测数据对其校正精度进行对比分析,并探讨影响校正精度的主要因素。 关键词:gps rtk 控制测量控制点精度 1、gps(rtk)控制测量 为了确定动态gps(rtk)控制测量的精度,笔者在哈尔滨对已布设了d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量和静态gps测量成果的比较。并联测了四等水准的1个d级gps点,进行了水准测量和用动态gps(rtk)测量高程的比较。设计方案如下:使用南方9600 gps 接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。基准站设定在测区中央,地势较高,周围无遮挡物,对d级gps控制网进行了动态gps(rtk)测量,并且联测了四等水准的1个d级gps点。共观测了15个重复点。 本次观测采用南方9600 gps接收机进行动态gps(rtk)测量的实验。 1.1 对测区转换参数的确定 选择3个分部比较均匀地已知点进行解算转换参数。 操作:工具→计算七参数

为了获得更精确的七参数坐标转换,这时用户需要知道三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,可以计算出七个参数,即wgs-84坐标转换到地方坐标的七个转换参数,用户单击确定,就会输入到七参数对话框中。可以直接输入三个已知点的地方坐标和这三个点的wgs-84坐标,按右上方的“ok”按钮,就会计算出七参数,计算出七参数后,系统会自动打开参数开关,单击“ok”按钮,则在测量中就可以利用该参数进行校正得出测量点的正确坐标。 1.2 使用两点校正 步骤如下: (1)使用测量菜单下的校正向导菜单。选中菜单后,界面如下图1.1: 图1.1 校正模式选择 选择下一步后,界面如下图1.2: 图1.2 基准站架设在未知点(向导1) 根据向导提示,输入已知坐标后,直接校正。 (2)完成移动站1的单点校正后,到第二个移动站使用测量菜单下的校正向导菜单。选中菜单后,界面如下图1.3: 图1.3 校正模式选择 选择下一步后,界面如下图1.4: 图1.4 基准站架设在未知点(向导1)

谈全站仪的高程测量精度

谈全站仪的高程测量精度 本人在从事工程技术管理的工作中,经常听到有测量工程师抱怨说某某全站仪不好用,测高程测不准。于是我问他:测距离准不准?得到回答是,测距离没问题!于是我就奇怪了,为什么测距离准,测高程不准呢?全站仪工作时测得夹角a和距离L,如下图: s H L a H=L*sina S=L*cosa 既然S准确,相应的H也应该准确,因为他们的计算变量都是一样的。但经过本人实际操作,全站仪测高程精度确实比较差。到底是什么原因使得同样的参数,计算出来的结果一个精确,另一个却不精确呢?进过详细分析,本人发现其实并不是仪器的问题,而是误差给大家带来的麻烦:

90sinx cosx Y Y1 Y2 上图是正弦曲线和余弦曲线示意图,我们可以发现在全站仪镜头水平x=0°—竖直x=90°期间y值的变化,当我们在接近0°附近测量时f(x)=cosx相对于g(x)=sinx对x的增量来说不敏感,也就是说,当我们在仪器测量a角时,一个增量Δa引起的S的变化比H的变化小的多,而实际操作中,各位测量工程师也会发现,由于仪器的构造限制,很少有机会在测量的时候使全站仪仰俯超过45°,而真正当仰俯角超过45°,(例如在近距离测量盖梁或者墩顶高程)时,全站仪的高程测量精度并不比水平坐标的测量精度低。例如:sin10.1-sin10=0.00171855,cos10.1-cos10=-0.0003045,这表明在角度误差0.1°的情况下,瞄准接近100米的目标,高程会差17cm,而距离只差3cm,这就是为什么大家都抱怨全站仪测高程不精确的原因。 当然测量高程精度不准还与另外一些因素有关,如:1、仪器高不能准确测得,2、镜杆高度由于标杆底的磨损产生偏差,3、对站标时习惯性只左右对中,不上下对中等。这些原因都可能使全站仪的高

全站仪三角高程测量精度分析

全站仪三角高程测量精度 分析 Prepared on 22 November 2020

全站仪三角高程测量精度分析 作者修涛 内容摘要全站仪三角高程测量具有效率高,实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中,前者将大气折光系数作为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光系数作为变量处理,并加以改正。经研究并通过实践验证,在观测结果进行修正的条件下,全站仪三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求,同时可借助Excel强大的数据处理能力,使观测数据的处理更为方便快捷[1]。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律,对全站仪三角高程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通过试验,对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪;三角高程测量;精度分析 Total Station trigonometric leveling accuracy analysis Abstract Total Station trigonometric leveling with high efficiency, the implementation of the advantages of flexible. Total Station trigonometric leveling can replace the standard of measurement for elevation control, mainly on the observation method to the observational method and intermediate. In both methods, the former take into account atmospheric refraction coefficient as a constant, that the refraction coefficient in each direction, this discrepancy with the actual situation. While the rule of the middle observation of atmospheric refraction coefficient as a variable processing and correction.

数字高程模型和精度分析

数字高程模型和精度分析 最近几年,GIS架构下的数据库、高效态势下的微机,正在被延展运用。因此,数据质量的管控,就增添了原有的价值。DEM这一模型,是GIS特有的信息源头,是空间架构下的基础设施。数字高程这样的模型,也被划归到现有的DGDF,预设了规模化这一生产路径。因此,有必要明晰DEM特有的获取路径,考量现有的精度影响,辨识误差根源。只有这样,才能限缩模型偏差,创设可用的管控办法。 标签:数字高程模型模型精度具体分析 数字高程模型,是在既有的区段范畴以内,应用新颖的离散路径,去表征区段现有的表层地貌。在工程建构的多样领域,DEM这一模型,都带有偏大的运用范畴。比对惯用的地形图,DEM这样的高程图形,带有数字架构下的表征方式,更易被辨识。DEM这一新颖路径,替代了惯用的地形描画办法,在城区现有的测绘架构下,延展了原初的应用范畴。要接纳精度评析的可用路径,提升原有的管控水准。 1明晰影响要点 DEM特有的误差,是建构模型这一流程内,产出的综合差值。如上的建模误差,带有独特的要点: 首先,地形固有的表层特性,决定了现有的建模难度。这样的特性要点,在辨识表面精度这一流程内,凸显出了侧重的价值。在地面表层现有的特性之内,坡度这样的特性,被看成侧重的描画要素。通常情形下,可用特有的坡度及特有的坡长,去辨识这一区段内的地形。原始数据固有的布设影响,是侧重架构下的影响要素。数值的布设态势,可以利用固有的方位及构架,予以描画。常常接纳矩形架构下的规则格网,去描画现有的数值布设。原初数据固有的密度,可以依循平均态势下的间距、单位面积表征出来的数目、空间范畴内的数值更替、特有的截止频率,予以辨识并确认。在摄影测量这一范畴内,要预设精准的立体交会,就应当辨识影像之间特有的同名点。这一点,是数字架构下的摄影测量,必备的核心辨识点,也就是特有的影像匹配。 其次,表面架构下的建模路径,能影响原初的模型精度。可以预设两种路径,去建构如上的模型。一种路径,是经由测量,得到特有的量测数据;另一种路径,是接纳间接构建这一方式,抽取出可用的随机点,预设内插处理这一流程,以便建构出DEM架构下的模型。如上的归整过程,会损耗掉原初的可信程度。原始数据特有的损失,会经由建构好的模型,传递到现有的表面层级。DEM固有的表面特性,表征了地形架构下的吻合因素,也决定了现有的建模精度。DEM架构下的可视表达,带有侧重的辨识价值。摄影测量这一范畴内的可视表达,涵盖了现有的影像匹配。惯常情形下,影像匹配预设的基础,是特有的灰度分布,因此,如上的影像匹配,也被看成特有的灰度匹配。此外,还可以接纳特征匹配这

全站仪高程控制测量精度与误差分析

全站仪高程控制测量精度与误差分析 【摘要】水准测量操作简单,数据量相对较小,容易计算与处理,而且精度高。但是,由于位置差异,在一些特殊的地理位置采用全站仪进行高程控制测量更能提高效率。例如在一些山区、丘陵地带,应用几何水准测量效率就很会很低,在应用全站仪进行高程测量的时候,采用什么方法来进行数据处理也是非常重要的。为了提高计算精度与工作效率,更有利于设计最佳方案进行测量工作,那么我们将采用几种方法进行精度与误差分析比较。精度与误差也是我们最需要关注的。经过实践操作证明,使用全站仪进行山地水准测量能够达到三、四等要求。因此,采用全站仪进行高程控制测量能够达到精度要求,大大提高了工作效率。 【关键词】全站仪;高程;精度分析;误差分析 1.引言 随着测绘专业的不断发展,全站仪的应用越来越广泛,并以其操作简捷,电脑计算,大大提高工作效率,而被广大测绘人员所青睐。目前,人们对全站仪的研究也是越来越深入,希望能够将它应用到更多的工作中,而在山地高程控制测量中,使用水准仪的传统方式进行测量虽然精度高,但是工作量大,耗时长,效率太低;而采用三角高程控制测量虽不受地形限制,但是它受地球曲率、棱镜高和仪器高的因素的影响,精度与水准测量相比过低,误差相对较大。那么,使用全站仪绝对是一个很好的发展方向,这就可以摆脱传统的水准测量方式,减少了数据量,降低了工作难度,不受地区地形限制,影响测量精度因素较少。我们通过实践与研究,对全站仪高程测量精度与误差进行了分析。 2.全站仪高程测量原理与精度分析 (1)基本原理 全站仪高程测量的基本原理是把全站仪当作水准仪来使用,使棱镜高相同,达到抵消仪器高和棱镜高的目的,从而不必量取棱镜高和仪器高,这样既能在地形复杂地区进行快速的高程传递,又能确保足够的高程测量精度。如果在较短的距离内不考虑两差对高差测量的影响,那么观测计算得到的A,B两点高差只受垂直角测量和距离测量精度的影响。如果两点间高差较大或距离较远,仅安置一次仪器不能测出其高差时,就可以在两点间安置多次仪器,加设多个转点,然后再分段设站观测。图1中各符号所含意义如下:SCA为后视斜距;SCB为前视斜距;DCA为后视平距;DCB为前视平距;iA为后视点棱镜的高度;iB为前视点棱镜的高度;VC为全站仪的高度;hAC为后点A至测站点C的高差;hCB为测站点C至前点B的高差;h1为后视棱镜中心至全站仪横轴的高差;h2为全站仪横轴至前视棱镜中心的高差;hAB为后视点A至前视点B的地面高差;A1为全站仪观测后视棱镜中心点的竖直角(俯角或仰角);A2为全站仪对前视棱镜中心点的竖直角(俯角或仰角)。原理图如下:

GPS高程测量原理及方法探讨.

广东科技2010.2总第231期 GPS 高程测量原理及方法探讨 谢劲松 (广东省广州市510000 1引言 GPS (欲了解更多?请见本期【科技“生词”解释】技术的出现,为确定大地水准面高提供了新的途径,提高了作业的效率。然而我们的实用高程采用的是以似大地水准面为基准的正常高。因此,我们必须要实现GPS 大地高向正常高的转换,从理论上讲,实现GPS 大地高向正常高转换最好的方法是综合利用GPS 测量数据、重力测量数据和地球重力场模型进行转换。然而,对于一般工程单位来说,考虑到作业成本的问题,人们不可能花那么多的经费去获取昂贵的重力资料。本文就是探讨如何结合工程实际 情况,利用较少的经费获取较高精度的GPS 高程, 从而实现低成本、高效率、高质量的测量成果。 2常用高程系统的基本定义 大地高:大地高系统是以参考椭球面为基准面的高程系 统。某点的大地高是该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。一般用H 表示。

正高:正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离。一般用H 正高表示。 正常高:正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离。一般用h 表示。 高程异常:高程异常是指似大地水准面到参考椭球面的距离。一般用ζ表示。 大地高与正常高之间的关系可以表示为: ζ=H-h (13GPS 高程测量原理 利用GPS 可以测量出高精度的WGS84三维坐标(即大地经纬度和大地高,但是我国大多数用户需要的是正常高(例如 1985国家高程基准等 ,那么就需要将大地高转换成为我们需要的正常高,由图1可以知道,h=H-ζ, 由此可以知道,将GPS 大地高转换成正常高的关键就是求出GPS 点上的高程异常值 ζ。因此, 在利用GPS 确定了高精度的大地高后,求正常高的过程实际上就是求高程异常的过程。 4常用GPS 水准高程计算方法介绍 通过前面的介绍我们知道,由大地高转换到正常高的过程 就是求高程异常值ζ的过程。目前,求高程异常值的方法有很

三角高程测量原理

§5.9 三角高程测量 三角高程测量的基本思想是根据由测站向照准点所观测的垂直角(或天顶距)和它们之间的水平距离,计算测站点与照准点之间的高差。这种方法简便灵活,受地形条件的限制较少,故适用于测定三角点的高程。三角点的高程主要是作为各种比例尺测图的高程控制的一部分。一般都是在一定密度的水准网控制下,用三角高程测量的方法测定三角点的高程。 5.9.1 三角高程测量的基本公式 1.基本公式 关于三角高程测量的基本原理和计算高差的基 本公式,在测量学中已有过讨论,但公式的推导是 以水平面作为依据的。在控制测量中,由于距离较 长,所以必须以椭球面为依据来推导三角高程测量 的基本公式。 如图5-35所示。设0s 为B A 、两点间的实测水 平距离。仪器置于A 点,仪器高度为1i 。B 为照准 点,砚标高度为2v ,R 为参考椭球面上B A ''的曲率 半径。AF PE 、分别为过P 点和A 点的水准面。PC 是PE 在P 点的切线,PN 为光程曲线。当位于P 点 的望远镜指向与PN 相切的PM 方向时,由于大气折 光的影响,由N 点出射的光线正好落在望远镜的横 丝上。这就是说,仪器置于A 点测得M P 、间的垂 直角为2,1a 。 由图5-35可明显地看出,B A 、 两地面点间的高差为 NB MN EF CE MC BF h --++==2,1 (5-54) 式中,EF 为仪器高NB i ;1为照准点的觇标高度2v ;而CE 和MN 分别为地球曲率和折光影响。由 2021s R CE = 2021s R MN ' = 式中R '为光程曲线PN 在N 点的曲率半径。设 ,K R R ='则 20202.21S R K S R R R MN ='= K 称为大气垂直折光系数。 图5-35

RTK测高试验与精度分析

马永来宋海松弓增喜(黄河水利委员会水文局郑州450004) 摘要:RTK技术是基于载波相位观测量的实时动态定位技术。为了解RTK技术的应用情况,在小浪底库区及花园口大堤做了RTK测高试验,并对实测资料进行了分析。分析结果表 明:RTK测高精度能够达到仪器标称精度,数据可靠;若选择VDOP<4、可用卫星为5颗以上的情况下进行观测,可提高观测精度;RTK测量高差通过布尔莎模型转化后,仍为大地高高差,经高程拟合消除高程异常后,所得正常高可以达到五等水准测量要求。 关键词:精度实时动态测量RTK快速静态测量高程拟合 GPS即全球定位系统,80年代主要是基于载波相位差分的静态测量,要得到可靠的解向量,通常需要观测一二个小时l至更长时间、随着GPS应用技术的发展,义出现了GPS快速定位技术(快速静态、动态、伪静态)、当基线长度小于15 km时,GPS快速定位技术可在较短的时间内达到厘米级的定位精度,具有。·短、平、快,,的优点、然而,观测时需要对己知数据点进行各种各样的初始化,对卫星凡何条件及卫星跟踪都有较高要求,而巨只能通过事后数据处理得到测量结果、为缩短观测时间,提高工作效率,在小范围测量中,义逐渐提出了一种新技术实时动态测量RTK(Real Time Kine matic技术)。 1.RTK技木简介 RTK技术是基于载波相位观测量的实时动态定位技术,一般中基准站、移动站、数据通讯链3部分组成、其工作原理是:基准站接收机~调制器~发射电台~转发器~接收电台~解调器~移动站接收机、基准站和移动站同时接收GPS卫星定位信息、通过差分数据链,移动站接收基准站发送的GPS数据,结合自月采集的GPS数据进行实时处理,在Is内以厘米级的精度给出移动站的点位信息、通过OTF(Oil The Fly)实时处理算法,移动站在动态环境下可进行初始化处理,无需在己知点上进行初始化、RTK测量必须有伪距和相位观测值(最好带双频P码,有利于实时快速解求模糊度)。 2.RTK测高试验与精度 2.1试验基本情况 RTK测量和解算是在WGS84坐标系中进行的,实时给出的高程为大地高、我国采用的高程为丁常高,在实际应用时还需将大地高转换为丁常高、因此,RTK的应用范围,RTK技术确定丁常高的精度和可靠性,以及将大地高转换为丁常高时采用的方法等都是人们十分关心的问题、为此我们在小浪底库区进行了RTK实地测量、为了解平原地区倩况,又在郑州郊区黄河花园口大堤选驭部分试验点,试验点高程范围为98 856-314053 m,移动站至基准站间距离为0-1049 km、试验点均经快速静态布网测量,井经过平差,得到了WGS84大地坐标和大地高成果、试验之前对所有试验点进行了四、五等水准测量、RTK试验所用仪器为Trimble4000SSE(OTF)、仪器实时动态(RTK)标称精度:水平10 mm+ZD。10‘,垂直20 mm+ZD。10‘;快速静态标称精度:水平10 mm+D。10‘,垂直10 mm+ZD。10‘、D表示测量基线的距离。

全站仪三角高程测量精度分析

辽宁工程技术大学继续教育学院毕业论文(设计) 题目:全站仪三角高程测量精度分析 层次 专业测绘工程 函授站点霍林河函授站 班级2011 级 姓名 指导教师 2012 年 10月 18 日

全站仪三角高程测量精度分析 内容摘要全站仪三角高程测量具有效率高,实施灵活等优点。全站仪三角高程测量可以代替水准测量进行高程控制,主要有对向观测法和中间观测法。在这两种方法中,前者将大气折光系数作 为常数考虑,认为各个方向的折光系数相同,这与实际的情况有出入。而中间观测法则将大气折光 系数作为变量处理,并加以改正。经研究并通过实践验证,在观测结果进行修正的条件下,全站仪 三角高程测量完全能达到三、四等水准测量的精度要求,同时可借助Excel 强大的数据处理能力,使观测数据的处理更为方便快捷[1] 。文章根据三角高程测量原理及误差传播定律,对全站仪三角高 程测量在测量中的应用及精度进行了探讨。对三角高程测量的不同方法进行了对比、分析总结。通 过试验,对全站仪水准法三角高程测量进行了精度分析。 关键词全站仪;三角高程测量;精度分析

目录 第一章全站仪 (1) 1.1全站仪的介绍 (1) 1.1.1全站仪的工作原理 (1) 1.1.2全站仪的发展和简史 (1) 1.1.3全站仪的分类 (1) 1.1.4全站仪的结构 (2) 1.1.5全站仪的主要特点 (3) 1.1.6全站仪操作注意事项 (4) 1.2 全站仪的主要功能 (5) 1.2.1水平角测量 (5) 1.2.2距离测量 (5) 1.2.3坐标测量 (5) 1.2.4全站仪的数据通讯 (5) 1.3全站仪的检验 (6) 1.3.1全站仪整平以及气泡校正 (6) 1.3.2垂直度盘安装过程中的误差分析及其校正 (6) 1.3.3检验 (7) 第二章全站仪三角高程测量的原理 (8) 2.1三角高程测量定义 (8) 2.2三角高程测量基本原理 (8) 2.3全站仪三角高程测量的技术指标 (8) 第三章全站仪三角高程测量方法 (10) 3.1三角高程测量的传统方法 (10) 3.2单向精密三角高程测量方法 (11)

GPS高程测量精度提高的方法和措施

GPS高程测量精度提高的方法和措施 摘要:GPS(全球定位系统)作为一种高科技的三维测量工具,已被广泛地运用到测量实际工作中去。要提高GPS高程测量的精度,就必须探讨GPS测高的制约因素和提高GPS测高精度的处理办法。 关键词:GPS高程测量水准测量 一、GPS高程测量原理 1.大地高系统。大地高是由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离,通常以H表示。利用GPS定位技术,可以直接测定测点在WGS—84中的大地高程。大地高是一个几何量,不具有物理上的意义。它通过与水准测量资料、重力测量资料等相结合,来确定测点的正常高,具有重要的意义。 2.正高系统。由地面点并沿该点的铅垂线至大地水准面的距离称为正高,通常以Hg表示。正高具有重要的物理意义,但不能精确测定。 3.正常高系统。正常高系统是以似大地水准面为基准面的高程系统,通常以h 表示。正常高同样具有重要的物理意义,广泛应用于水利工程、管道和隧道工程建设中,而且可以精密地确定。正常高系统为我国通用的高程系统,水利工程常用的1956年黄海高程系和1985国家高程基准,都是正常高系统。 4.GPS水准高程。利用GPS和水准测量成果确定似大地水准面的方法为GPS 水准。目前主要有GPS水准高程(简称GPS水准)、GPS重力高程和GPS三角高程等方法。在实际运用中主要采用GPS水准高程方法来确定似大地水准面。所谓GPS水准就是在小区域的GPS网中,用水准测量的方法联测网中若干GPS点的正常高(这些联测点称为公共点) ,那么根据各GPS点的大地高就可求得各公共点上的高程异常。然后由公共点的平面坐标和高程异常采用数值拟合计算方法,拟合出区域的似大地水准面,即可求出各点高程异常值,并由此求出各GPS点的正常高。因此,按GPS所测定的大地高,当已知正常高或正高时,可以确定高程异常或大地水准面高;反之,当已知高程异常或大地水准面高时,可以确定正常高或正高。 二、影响GPS高程测量的因素 1.高程基准面对GPS高程测量精度的影响及防治措施。在很多地区,使用已知的正常高(或正高)来定义高程基准面。有时定义多个高程基准面,每一个高程基准面都由一个原点(例如验潮站观测点)推算,该点的高程值由一个或几个潮汐的平均海水面值来决定。如果海洋测量或水准测量有误,将会使高程基准面的基准偏离真实的重力模型,但可以增加一个曲面到大地水准面模型加以解决。为了检核高程基准面,常常使用GPS观测至少3个高程基准面点来实现。对于现代的高程基准面,改进对高程信息的管理,许多数据库仅仅贮存了正常高(或正高),然而高程基准面渐渐地变为正常高和椭球高的结合物。

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