gps技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用

1、,,GPS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用,GPS的定義、系統(tǒng)組成與功能GPS的技術(shù)定義與政策GPS 接收機(jī)的類型與發(fā)展GPS定位的原理與方法GPS高程測(cè)量GPS技術(shù)的應(yīng)用,一、GPS的定義、系統(tǒng)組成與功能1. GPS的定義GPS是美國國防部為替代子午衛(wèi)星系統(tǒng)（NNSS）于1973年12月批準(zhǔn)研制的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它的全稱是衛(wèi)星測(cè)時(shí)測(cè)距導(dǎo)航/全球定位系統(tǒng)（NAVSTAR/GPS；Navigation Satellite And Ran

2、ging/Global Positioning System）,2. GPS的系統(tǒng)組成空間部分24（21+3）顆GPS衛(wèi)星組成24顆衛(wèi)星分布在20200km高空上的傾角為55°的6個(gè)軌道上，運(yùn)行周期為11h58min，以保證在全球各處能觀測(cè)到高度角>15°的衛(wèi)星4顆以上衛(wèi)星以L1（1 575.42MHz)和L2 （1 227.60MHz)兩個(gè)波段發(fā)射載波無線電信號(hào)，內(nèi)容包括測(cè)距碼和導(dǎo)航電文測(cè)距瑪有P碼

3、（精碼）和C/A碼（粗搜索碼）。C/A碼供民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS）；P碼只供美國軍方和授權(quán)用戶使用導(dǎo)航電文內(nèi)容包括衛(wèi)星星歷、電離層模型系數(shù)、時(shí)間信息、衛(wèi)星狀態(tài)信息、星鐘改正數(shù)以及漂移信息等,監(jiān)控部分1個(gè)主控站（設(shè)在美國的科羅拉多）3個(gè)注入站（設(shè)在大西洋的阿森松島、印度洋的迪戈加西亞島和太平洋的卡瓦加蘭島）5個(gè)監(jiān)控站（設(shè)在主控站、3個(gè)注入站和美國的夏威夷）用戶部分GPS接收機(jī),,GPS衛(wèi)星,GPS 衛(wèi)星在軌道上的分布,GP

4、S 的系統(tǒng)組成,空間部分24顆GPS衛(wèi)星組成,用戶部分 GPS接收機(jī),控制部分 1個(gè)主控站 5個(gè)監(jiān)控站 3個(gè)注入站,,,注入站,,,監(jiān)控站,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,主控站,,,,,,,,3. GPS的功能導(dǎo)航 ?？諏?dǎo)航、車輛引行、導(dǎo)彈制導(dǎo)等測(cè)速 其精度可達(dá)0.1m/s測(cè)時(shí)與授時(shí) 其精度可達(dá)340ns定位

5、 C/A碼 單點(diǎn)定位精度為20~40m，P碼單點(diǎn)定位精度為16m相對(duì)定位精度在50km以內(nèi)可達(dá)10-6，100km~500km可達(dá)10-7，1000km以上可達(dá)10-9。在300~1500m的工程精密定位時(shí)觀測(cè)1h以上定位精度可達(dá)1mm以內(nèi)，與ME-5000電磁波測(cè)距儀測(cè)定的邊長比較，其較差最大為0.5mm，較差中誤差為0.3mmC/A碼單點(diǎn)定位的高程精度為30~60m，DGPS 高程精度目前最高可達(dá)到厘米級(jí)或亞毫米級(jí),二、GPS的

6、技術(shù)定義與政策1. IOC與FOC的定義IOC—初始運(yùn)作能力 24顆衛(wèi)星（Ⅰ/Ⅱ/ⅡA型）在預(yù)定的軌道上運(yùn)行能按規(guī)定精度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù) 1993年12月8日美國防部宣布達(dá)到IOCFOC— 全部運(yùn)作能力 24顆衛(wèi)星（Ⅱ/ⅡA型）在預(yù)定的軌道上運(yùn)行能全面滿足軍方的要求,2. SA政策和AS政策SA技術(shù)—選擇可用性技術(shù)包括ε技術(shù)δ技術(shù)水平定位精度從20~30m降低到100mAS技術(shù)—反電子欺騙技術(shù)將P碼加密為Y

7、碼SA和AS實(shí)施的目的使非特許用戶不能獲得高精度定位信息用戶的對(duì)策采用DGPS技術(shù)對(duì)付SA政策采用下面3種對(duì)付AS政策 P-W技術(shù) L1、L2互相關(guān)技術(shù) 窄相關(guān)技術(shù),3. GPS使用的安全性與完備性GPS使用的安全性安全性—GPS的C/A碼在戰(zhàn)時(shí)是否會(huì)關(guān)閉GPS具有安全性的理由美國于1991年有言在先眾多商業(yè)用戶的強(qiáng)大阻力C/A碼是P碼的引導(dǎo)碼美國必須混合使用民用GPS接收機(jī)GPS使用的完備性完備性—

8、發(fā)現(xiàn)精度不合格并能及時(shí)通知用戶的能力完備性的要求能夠及時(shí)檢測(cè)出精度超限的情況能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通知用戶美聯(lián)邦航空管理局（FAA）要求精度限差為100m、時(shí)間為10s。直至今日美國國防部仍未宣布已達(dá)到完備性的要求,4. 美國GPS政策的改變2000年5月美國國防部宣布取消SA政策，使得水平單點(diǎn)定位精度恢復(fù)到20~30m將逐步開放L2的C/A碼L2上的C/A碼的開放，將使得GPS的精度和功能提高，且可使用戶方便的利用雙頻進(jìn)行電離

9、層影響的改正。屆時(shí)可使水平單點(diǎn)定位精度提高到2.5m將啟用一個(gè)新的民用頻率L5和和軍隊(duì)專用的M碼L5將大大縮短整周模糊度的搜索時(shí)間，從而使得動(dòng)態(tài)定位和快速靜態(tài)定位技術(shù)有更大的發(fā)展,5. GPS以外的全球定位系統(tǒng)GLONASS全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)由前蘇聯(lián)和俄羅斯從1982年開始至1996年建成INMARSAT系統(tǒng)由國際移動(dòng)衛(wèi)星組織（原名國際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT））籌建GNSS系統(tǒng)由國際民航組織籌建，將建成由GPS、G

10、LONASS、MARSAT、GAIT、RAIM組成的混合系統(tǒng),三、GPS接收機(jī)的類型與發(fā)展1. GPS接收機(jī)的類型導(dǎo)航型測(cè)地型授時(shí)型2. GPS接收機(jī)的發(fā)展1981年GPS接收機(jī)問世測(cè)地型已從第一代發(fā)展到第三代第三代的標(biāo)志 采用擴(kuò)波技術(shù)和精化軟件等先進(jìn)技術(shù) 精度有明顯提高，相對(duì)可達(dá)到10-6~10-9 能進(jìn)行多種模式作業(yè) 在體積、重量、功耗上均有較大改進(jìn)目前還在飛速發(fā)展,3. GPS接收機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)態(tài)定位精

11、度達(dá)到cm級(jí)更加輕便、靈活、小型化并大量使用嵌入機(jī)功耗減少、內(nèi)存增大、平均無故障天數(shù)增加天線性能的改進(jìn)，有望解決多路徑效應(yīng)的困擾向高集成、多功能、一體化發(fā)展G方式機(jī)—單頻單系統(tǒng)（GPS-L1）GG方式機(jī)—單頻雙系統(tǒng)（GPS/GLONASS-L1）GD方式機(jī)—雙頻單系統(tǒng)（GPS-L1+L2）GGD方式機(jī)—雙頻雙系統(tǒng)（GPS/GLONASS-L1+L2）,,,,依定位時(shí)的狀態(tài)動(dòng)態(tài)定位靜態(tài)定位依定位模式絕對(duì)定位（

12、單點(diǎn)定位）相對(duì)定位差分定位,依定位采用的觀測(cè)值偽距測(cè)量（偽距法定位）載波相位測(cè)量依時(shí)效實(shí)時(shí)定位事后定位依確定整周模糊度的方法及觀測(cè)時(shí)段的長短常速靜態(tài)或動(dòng)態(tài)定位快速靜態(tài)或動(dòng)態(tài)定位,1.GPS測(cè)量定位的分類,四、GPS定位的原理與方法,2. 測(cè)距碼偽距單點(diǎn)定位,,,,,偽距單點(diǎn)定位原理,偽距單點(diǎn)定位的應(yīng)用特點(diǎn)既能用于靜態(tài)定位，也可進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位而用于導(dǎo)航屬于無模糊度（多值性）定位定位速度快、實(shí)時(shí)性好對(duì)信號(hào)的強(qiáng)度

13、要求不高但定位精度較低,3. 載波相位測(cè)量載波相位測(cè)量原理載波相位測(cè)量的觀測(cè)量載波相位測(cè)量的特點(diǎn)定位精度比偽距定位精度高可用于進(jìn)行靜態(tài)絕對(duì)定位、 靜態(tài)相對(duì)定位、差分動(dòng)態(tài)定位但面臨著兩個(gè)問題：必須解求整周模糊度經(jīng)常需要探測(cè)并修復(fù)周跳,4. GPS相對(duì)定位相對(duì)定位的原理相對(duì)定位是用兩臺(tái)（或多臺(tái)）接收機(jī)分別安置在一條（或多條）基線的兩端，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)的相對(duì)位置或基線向量在相對(duì)定位時(shí)

14、，通過對(duì)觀測(cè)量求差，可以消除衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差，削弱電離層和對(duì)流層折射的影響，消去整周模糊度參數(shù)等，使基線精度提高到10-6、10-7，甚至達(dá)到10-8、10-9。,差分觀測(cè)量一次差分觀測(cè)量星際一次差分觀測(cè)量歷元間一次差分觀測(cè)量站際一次差分觀測(cè)量二次差分觀測(cè)量站際星際二次差分（雙差）觀測(cè)量星際歷元間二次差分觀測(cè)量站際歷元間二次差分觀測(cè)量三次差分觀測(cè)量上述三種二次差分觀測(cè)量中的任一種再與第三要素求差,5. 差分GPS

15、定位差分GPS定位原理差分GPS定位屬于GPS相對(duì)定位差分GPS定位是將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)基準(zhǔn)站的精密坐標(biāo)計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在與基準(zhǔn)站接收機(jī)進(jìn)行同步觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù)，用此對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高用戶站的定位精度,差分方式與功能站間差分 – 同步觀測(cè)值在接收機(jī)間求差可消除衛(wèi)星鐘差，削弱電離層、對(duì)流層折射影響星間差分

16、– 同步觀測(cè)值在衛(wèi)星間求差可消除接收機(jī)鐘差和星歷誤差歷元間差分 – 同步觀測(cè)值在間歷元求差可消去整周未知數(shù)參數(shù)多元差分還可消除大部分傳播延遲誤差，其程度視基準(zhǔn)站至用戶站的距離而定差分定位的關(guān)鍵技術(shù)是高波特率數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院涂垢蓴_問題,差分GPS的類型單站差分GPS位置差分GPS直接利用基準(zhǔn)站的坐標(biāo)改正數(shù)去基準(zhǔn)站站與用戶站的公共誤差其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單，適用于各種型號(hào)的接收機(jī)其缺點(diǎn)是基準(zhǔn)站與用戶站必須觀測(cè)同一組衛(wèi)星，

17、故位置差分只適用于100km以內(nèi)能滿足米級(jí)定位精度，廣泛用于導(dǎo)航和水下測(cè)量等偽距差分其原理是在基準(zhǔn)站上觀測(cè)所有的衛(wèi)星，利用基準(zhǔn)站的已知坐標(biāo)和測(cè)得的各衛(wèi)星的地心坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站至各衛(wèi)星的距離，并求出它與相應(yīng)偽距之差，用此改正數(shù)去改正用戶站測(cè)得的偽距其優(yōu)點(diǎn)是由于基準(zhǔn)站提供了所有衛(wèi)星的偽距改正數(shù)，用戶接收機(jī)觀測(cè)任意4顆衛(wèi)星即可完成定位其缺點(diǎn)是差分精度隨基準(zhǔn)站到用戶站的距離增加而降低能滿足米級(jí)定位精度，廣泛用于導(dǎo)航和水下測(cè)量等,載

18、波相位差分載波相位差分技術(shù)又稱實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK，Real Time Kinematic）定位技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)站載波相位觀測(cè)量的差分方法載波相位差分方法分為修正法和乘法法兩類。前者是將基準(zhǔn)站的載波相位修正值發(fā)送給用戶站，屬于準(zhǔn)RTK；后者是將基準(zhǔn)站采集的載波相位發(fā)送給用戶站，屬于真正的RTK載波相位差分技術(shù)的關(guān)鍵是解求起始相位模糊度載波相位差分技術(shù)可使三維定位精度達(dá)到厘米級(jí)，應(yīng)用于海上精密定位、地形測(cè)圖和地籍測(cè)量等載波相位

19、差分技術(shù)也同樣受到基準(zhǔn)站至用戶站距離的限制,局域差分GPS系統(tǒng)（LADGPS）LADGPS的基礎(chǔ)是在局域中建立一個(gè)差分GPS基準(zhǔn)站網(wǎng)，該網(wǎng)由若干基準(zhǔn)站組成，通常還包含一個(gè)或數(shù)個(gè)監(jiān)控站，基準(zhǔn)站之間和基準(zhǔn)站與用戶站之間均有無線電數(shù)據(jù)通訊鏈局域中的用戶通常是采用加權(quán)平均法或最小二乘法對(duì)來自多個(gè)基準(zhǔn)站的改正信息（坐標(biāo)改正數(shù)或距離改正數(shù)）進(jìn)行平差計(jì)算以求得自己的坐標(biāo)改正數(shù)或距離改正數(shù)基準(zhǔn)站與用戶站間的距離通常在500km以內(nèi)才能獲得較好的精

20、度,廣域差分GPS系統(tǒng)（WADGPS）WADGPS由一個(gè)中心站、幾個(gè)監(jiān)測(cè)站、覆蓋域內(nèi)的用戶站，以及其間的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)所組成廣域差分GPS的基本思想是對(duì)GPS觀測(cè)量的各種誤差源加以區(qū)分，再分別對(duì)每一種誤差源加以“模型化”，并將計(jì)算出的數(shù)值通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給用戶，對(duì)用戶的定位誤差進(jìn)行最有效的改正，以達(dá)到明顯地提高用戶站的定位精度廣域差分GPS技術(shù)對(duì)誤差進(jìn)行區(qū)分的目的就是最大限度地降低監(jiān)測(cè)站與用戶站間定位誤差的時(shí)空相關(guān)性，克服局域差分GP

21、S技術(shù)對(duì)時(shí)空的強(qiáng)依賴性，以達(dá)到改善實(shí)時(shí)差分定位的精度和擴(kuò)大監(jiān)測(cè)站至用戶站之間距離的限制WADGPS是一個(gè)定位精度均勻分布的系統(tǒng)，且覆蓋范圍廣，定位精度比LADGPS高。采用廣域差分GPS技術(shù)進(jìn)行定位，在3000km范圍內(nèi)，利用C/A碼偽距單點(diǎn)定位的分量精度一般優(yōu)于2m，點(diǎn)位精度一般優(yōu)于4mWADGPS使用的硬件設(shè)備及通訊工具昂貴，軟件技術(shù)復(fù)雜，運(yùn)行和維持費(fèi)用高，且可靠性和安全性也不如單個(gè)的LADGPS,6. GPS測(cè)量的作業(yè)模式經(jīng)

22、典靜態(tài)定位作業(yè)方法 采用兩臺(tái)(或兩臺(tái)以上)接收機(jī),分別安置在一條(或數(shù)條)基線的兩端,同步觀測(cè)4顆以上衛(wèi)星,每時(shí)段長45分鐘至2個(gè)小時(shí)或更多精度 基線的相對(duì)精度可達(dá)5mm+1ppm·D適用范圍 建立全球性或國家級(jí)大地控制網(wǎng)、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)、長距離檢?；€，進(jìn)行島陸聯(lián)測(cè)、鉆井定位和精密工程控制網(wǎng)建立等注意事項(xiàng) 所有觀測(cè)基線均組成一系列封閉圖形，以利于外業(yè)檢核，提高成果可靠性,快速靜態(tài)定位作業(yè)方法 在測(cè)區(qū)中部

23、的基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)接收機(jī)，跟蹤所有可見的衛(wèi)星；另一臺(tái)接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動(dòng)設(shè)站，每點(diǎn)觀測(cè)數(shù)分鐘精度 流動(dòng)站相對(duì)基準(zhǔn)站的基線中誤差為5mm+1ppm·D適用范圍 控制網(wǎng)的建立與加密、工程測(cè)量、地籍測(cè)量等注意事項(xiàng) 在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)應(yīng)確保有5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè)；流動(dòng)站與基準(zhǔn)站間應(yīng)不超過20km；流動(dòng)站的接收機(jī)在遷站時(shí)可關(guān)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn) 左右速度快、精度高、能耗低；但在兩臺(tái)接收機(jī)工作時(shí)構(gòu)不成閉合圖形，可靠性較差,準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位作業(yè)方

24、法 基準(zhǔn)站接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星，流動(dòng)站接收機(jī)在起始站觀測(cè)1~2分鐘后，在對(duì)所測(cè)衛(wèi)星不失鎖的情況下，將流動(dòng)站接收機(jī)分別置于各待定點(diǎn)觀測(cè)數(shù)秒鐘精度 觀測(cè)基線的中誤差約為1~2cm適用范圍 開闊地區(qū)的控制網(wǎng)加密、工程定位、碎部測(cè)量、剖面測(cè)量、線路測(cè)量等注意事項(xiàng) 應(yīng)確保在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)有5顆以上衛(wèi)星可供觀測(cè)；流動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離不超過20km；觀測(cè)過程中流動(dòng)站接收機(jī)不能失鎖，否則應(yīng)在失鎖的流動(dòng)站上延長觀測(cè)時(shí)間1~2分鐘,往返重復(fù)

25、設(shè)站定位作業(yè)方法 基準(zhǔn)站接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星，流動(dòng)站接收機(jī)依次到每個(gè)待定點(diǎn)觀測(cè)1~2分鐘；1小時(shí)后按逆序返測(cè)各流動(dòng)站1~2分鐘精度 相對(duì)基準(zhǔn)站的基線中誤差為5mm+1ppm·D適用范圍 控制網(wǎng)的建立與加密、工程測(cè)量、地籍測(cè)量等注意事項(xiàng) 應(yīng)確保在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)有3顆及其以上衛(wèi)星可供觀測(cè)；流動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離不超過20km,動(dòng)態(tài)定位作業(yè)方法 基準(zhǔn)站接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星，流動(dòng)站接收機(jī)在起始站觀測(cè)數(shù)分鐘后，

26、流動(dòng)站接收機(jī)開始沿預(yù)定的路線連續(xù)運(yùn)動(dòng)，按規(guī)定的間隔自動(dòng)測(cè)定運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)坐標(biāo)精度 相對(duì)基準(zhǔn)站的瞬時(shí)點(diǎn)位精度為1~2cm適用范圍 精密測(cè)定運(yùn)動(dòng)載體的運(yùn)動(dòng)軌跡、測(cè)定線路的中心線、剖面測(cè)量、航道測(cè)量等注意事項(xiàng) 需同步觀測(cè)5顆衛(wèi)星，其中至少要對(duì)4顆衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)跟蹤；流動(dòng)站至基準(zhǔn)站的距離應(yīng)不超過20km,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）定位技術(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù) 以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分GPS測(cè)量技術(shù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本思想 基準(zhǔn)站接收

27、機(jī)連續(xù)觀測(cè)所有可見衛(wèi)星，并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸鏈實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶站，用戶利用這些數(shù)據(jù)對(duì)用戶接收機(jī)同步觀測(cè)的數(shù)據(jù)按相對(duì)定位原理實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)及其精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的作業(yè)模式 快速靜態(tài)定位、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍航空攝影測(cè)量、航空物探、航道測(cè)量、線路中線測(cè)量、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精密導(dǎo)航等,五、GPS高程測(cè)量GPS高程測(cè)量的原理WGS-84大地坐標(biāo)系下的大地高H84與相應(yīng)的正常高Hγ和高程異

28、常ζ之間存在下列關(guān)系 Hγ=H84－ζ 或ζ=H84－HγGPS高程測(cè)量的核心是根據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)某些點(diǎn)的正常高（或重力資料）和GPS大地高計(jì)算出相應(yīng)的高程異常值，進(jìn)而擬合出測(cè)區(qū)的似大地水準(zhǔn)面，然后以此為基礎(chǔ)，再利用待測(cè)點(diǎn)的GPS大地高求出待測(cè)點(diǎn)的正常高,GPS水準(zhǔn)高程測(cè)量GPS水準(zhǔn)高程測(cè)量是目前GPS高程測(cè)量作業(yè)中最常用的一種方法在GPS水準(zhǔn)高程測(cè)量中,目前國內(nèi)外用來進(jìn)行似大地水準(zhǔn)面擬合的方法主要有繪等值線圖法

29、適用于面狀區(qū)域原理是：利用區(qū)域內(nèi)若干已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程異常，內(nèi)插繪出測(cè)區(qū)的高程異常等值線圖，利用該等值線圖內(nèi)插出待定點(diǎn)的高程異常，進(jìn)而求出其正常高解析曲線內(nèi)插法適用于GPS點(diǎn)布設(shè)成測(cè)線時(shí)根據(jù)測(cè)線上若干已知點(diǎn)的利用區(qū)域內(nèi)若干已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程異常，用數(shù)值法擬合出測(cè)線方向的似大地水準(zhǔn)面曲線，再內(nèi)插出待定點(diǎn)的高程異常，進(jìn)而求出其正常高,曲面擬合法適用于面狀區(qū)域原理是：利用區(qū)域內(nèi)若干已知點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程異常，用數(shù)值擬合法擬

30、合出測(cè)區(qū)的似大地水準(zhǔn)面，再內(nèi)插出待定點(diǎn)的高程異常，進(jìn)而求出其正常高GPS水準(zhǔn)高程的精度通常可達(dá)到厘米級(jí)精度，能代替四等水準(zhǔn)測(cè)量在采用特殊措施的情況下可達(dá)到亞毫米級(jí)或毫米級(jí)的精度,GPS重力高程測(cè)量GPS高程測(cè)量是用重力資料求定地面點(diǎn)的高程異常,再利用測(cè)定的GPS大地高求取地面點(diǎn)的正常高由于目前我國的重力GPS高程精度低于GPS水準(zhǔn)高程故采用重力場(chǎng)模型與部分GPS水準(zhǔn)相結(jié)合的方法是一條有效的途徑GPS三角高程測(cè)量GPS三角高

31、程測(cè)量是在GPS點(diǎn)上加測(cè)各GPS 點(diǎn)間的高度角，利用GPS邊長，按三角高程測(cè)量公式計(jì)算GPS點(diǎn)間的高差，進(jìn)而求取GPS點(diǎn)的正常高,六、GPS技術(shù)的應(yīng)用GPS技術(shù)在大地控制測(cè)量中的應(yīng)用建立全球或全國性的高精度GPS控制網(wǎng)全球性的高精度GPS網(wǎng)目的是建立高精度（1~2m）的全球統(tǒng)一的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)框架，為大地測(cè)量的科學(xué)研究及相關(guān)的地學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)1991年國際大地測(cè)量協(xié)會(huì)（LAG）決定在全球范圍內(nèi)建立一個(gè)IGS（國際GPS地球動(dòng)力

32、學(xué)服務(wù)）觀測(cè)網(wǎng)，并于1992年6~9月間實(shí)施了第一期會(huì)戰(zhàn)聯(lián)測(cè),我國的高精度GPS網(wǎng)目的是在全國范圍內(nèi)確定精確的地心坐標(biāo)，建立起我國新一代的地心參考框架及其與國家大地坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，并奠定地殼運(yùn)動(dòng)及地球動(dòng)力學(xué)研究的基礎(chǔ)1992年組織了“中國’92GPS會(huì)戰(zhàn)”，布設(shè)了國家A級(jí)GPS網(wǎng)，隨后在1993年和1995年又進(jìn)行兩次復(fù)測(cè)。A級(jí)網(wǎng)由28個(gè)點(diǎn)組成，其點(diǎn)位精度達(dá)到厘米級(jí)，邊長相對(duì)精度達(dá)到3×10-9在A級(jí)GPS網(wǎng)的基礎(chǔ)上

33、建立了國家B級(jí)GPS網(wǎng)。B級(jí)網(wǎng)共布測(cè)730個(gè)左右GPS點(diǎn)，平均邊長在東部為50km，在中部為100km，在西部為150km，點(diǎn)位地心坐標(biāo)精度達(dá)到0.1m，邊長相對(duì)中誤差達(dá)到2.0×10-8，高程分量相對(duì)中誤差為3.0×10-8,區(qū)域性GPS大地控制網(wǎng)區(qū)域GPS網(wǎng)是指國家C、D、E級(jí)GPS網(wǎng)或?qū)楣こ滩荚O(shè)的工程GPS網(wǎng)由于GPS定位的高精度、快速度、省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，使得目前建立區(qū)域控制網(wǎng)的手段已基本被GPS技術(shù)所取代

34、對(duì)于區(qū)域控制而言，GPS技術(shù)的作用主要在于建立新的地面控制網(wǎng)校核和改善已有的地面控制網(wǎng)對(duì)已有的地面控制網(wǎng)進(jìn)行加密擬合區(qū)域大地水準(zhǔn)面,GPS技術(shù)在精密工程測(cè)量中的應(yīng)用建立精密工程控制網(wǎng)用于工程變形監(jiān)測(cè)建立工程或滑坡變形自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立長大或超長隧道的施工控制網(wǎng)建立超長精密線路的基礎(chǔ)控制網(wǎng)GPS技術(shù)在航空攝影測(cè)量中的應(yīng)用測(cè)定航空攝影測(cè)量的地面控制點(diǎn)GPS輔助航空攝影測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,GPS技術(shù)在海洋測(cè)繪中的應(yīng)

35、用用于高精度海洋定位用于建立海洋大地控制網(wǎng)用于水下地形的測(cè)繪建成了中國沿海RBN/DGPS系統(tǒng)RBN/DGPS系統(tǒng)是中國沿海無線電指向標(biāo)差分GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)由20個(gè)RBN/DGPS基準(zhǔn)站組成，形成從鴨綠江口到南沙群島部分區(qū)域、覆蓋我國沿海港口、重要水域和狹窄水道的差分GPS導(dǎo)航服務(wù)網(wǎng),GPS技術(shù)在地球動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用建立中國地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立青藏高原地球動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)網(wǎng)建立首都圈GPS地表形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)GPS技術(shù)在公安、交