运用GPS测量剔除水准测量中粗差的方法
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摘要：本文结合实际工作经验将GPS测量时的成果运用于水准测量数据检查，解决了基础控制中高程控制数据检核的难题。
Abstract: this paper combining with the working experience will be of the measurement results using GPS leveling measurement data in check, solve the foundation of control elevation control data review of difficult problems.
Key word: GPS leveling elevation difference
中图分类号：P224.1 文献标识码：A 文章编号：
地形测量的目的是获得精确的地形图和准确的点位资料，供设计单位使用。为了达到测绘大比例尺地形图的需要，在进行测图之前，通常要在国家控制的基础上进行地形控制测量。控制测量是进行地形图测绘、初步设计、路线放线、施工放样的基础，其质量的好坏将直接决定工程的质量，因此，必须按照高质量、高水准的要求进行。
在一个测区内，《规范》规定，当水准测量外业结束后，应先对外业手簿进行计算检核，再根据已知水准点的高程计算出沿线各待定点的高程。当完成整个测区的水准线路后，全网统一平差，平差计算完成后对各主要精度指标进行统计和分析。各等级路线高程控制网最弱点高程中误差及每公里观测高差中误差和符合水准线路长度应满足《公路勘测细则》中的规定。在计算检核过程中，不可避免的会产生粗差和误差，粗差是由于操作不当和粗心大意的工作态度而造成的错误。
随着全球定位系统GPS越来越广泛的应用，GPS测量主要应用于平面控制，其控制点的精度、同步环、异步环及重复边的闭合差应满足《公路勘测细则》中各级GPS点的要求。此外，根据《公路勘测细则》中的有关规定，高程异常变化平缓的地区可以使用GPS方法施测高程控制测量，数据采集应采用静态相对定位方法，时间应大于相应等级的平面测量所需的时间。当采用拟合的方法求解高程值时，应在测区周围和测区内联测高一级的水准点。平原地区，联测的水准点不宜少于6个点；丘陵或者山地不宜少于10个点。未知点较多时，联测点宜大于未知点数的1/5或联测点间的距离不应大于5km。联测的水准点应均匀的分布于网中，水准点连成的多边形应包含整个测区。测区明显分几种地形时，应在地形变化部位联测几何水准。根据求得的GPS点间的正常高差，在已知点间组成附合或闭合高程导线，其闭合差应符合水准测量的主要技术要求。
在实际工作中，对于高程控制测量，完全运用GPS拟合高程的方法观测，其已知水准点往往是不够用的，也是不切实际的，尤其是带状地形图的控制。而完全从检核水准外业观测数据方面入手，水准路线长度有的在百公里以上，数据量也多，不知道从何处下手。既然GPS拟合高程在变化平缓地区可以施测，我们能否将在平面控制时候的大地高拿过来做一个参照，用来检核测量过程中产生的粗差存在于哪段路线中呢？下面结合京秦高速公路迁安支线工程中的一组数据来说明此方法的技巧及其适用性。
以下数据为水准测量及GPS大地高数据的测量值，我们用表格的形式作以下比较（部分）：
本表格数据单位均以米计。
从表格中分析数据，相邻各点的高差之差并不大，均在2cm以内，有的甚至只有1～2mm，精度相当可靠。试分析，如果相邻三个点位之间的高差之差突然有异常值出现，例如E069 E070 E071中高差之差突然出现0.101值，我们就很容易怀疑此两段数据有问题出现在里面，我们首先核实水准的原始记录，有无计算错误或者正负号错误，如确实无误，我们怀疑是GPS测量时量取仪器高时有误，可以通知GPS测量人员重新检核。这样做，一来能够将水准平差之前的粗差逐段分析出并找出错误，二来能够检核平面控制中仪器高是否量取错误。由此可见，GPS测量中的大地高完全可以运用到检核数据中来，大大减小了数据检核的工作量，缩短了工作时间。
对于工作中出现的粗差，工作者要更加以积极的态度来对待，以保证实际作业中避免粗差的出现，为将来工程的实施提供准确可靠的测量数据。
参考文献:
GB12898-91三.四等水准测量规范
《公路勘测规范》（JJGC10-2007）
C.02.JTGT C10-2007公路勘测细则
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。