顾及EGM96模型的GPS水准高程拟合

　　GPS所测高程是相对于PGS-84的大地高，而实际生产中应用的是相对于大地水准面的正常高或相对于似大地水准面的正常高。正常高与大地高之间的转换关系为：其中，3为大地高，5为正常高，为高程异常。

　　怎样把大地高H转换为正常高5，是GPS水准应用的一个热点，其关键是求高程异常。目前大都采用曲面拟合法，并认为在高程异常变化比较平缓的地区，采用曲面拟合法可接近或达到"等水准测量精度。EGM96模型是全球范围内的地球重力场模型，它在美国范围内用于确定大地水准面，能达到较高的分辨率和精度：仪器高量取误差！i！*2.0mm；GPS本身测定大地高误差！2=，10mm+2p；pm4"）x2，算例中取"=1.5km，J！2=*26mm；固定点水准联测误差！3=*6x！=*7.3mm；拟合计算模型误差！土2.0mm.根据误差传播定理，用GPS高程拟合正常以高程拟合求解正常高的误差一般不超过3cm，该结论与上述四个方案的拟合残差标准差基本吻合，说明对GPS高程进行拟合求解正常高，基本上能达到普通水准测量的精度要求。

　　4结论与建议在对上述四种方案进行了编程计算和分析后，对于GPS点正常高的确定，可以给出以下建议：在地势较平坦地区，用平面或二次曲面模型进行高程拟合，拟合模型简单易行，计算速度快，且拟合精度良好。

　　当拟合起算固定点多于6个时，二次曲面拟合模型的精度优于平面拟合模型的精度。且拟合起算点个数越多，拟合精度越高。但起算点个数越多，所需测量的工作量就越大，所以应根据实际测区的情况，选择适当数量的起算点，而非越多越好。

　　引进地球重力场EGM96模型，采用移去一恢复法“计算高程异常，从而推算正常高，其精度优于直接采用平面或二次曲面拟合的精度，尤其是大面积内插时，精度提高更为明显。但使用EGM96模型，需展开到360阶，计算量很大，计算速度较慢，所以引入EGM96模型计算时，应考虑到计算量和速度的关系。若精度要求不是很高时，且已知水准点个数较多时，建议直接采用二次曲面模型进行拟合计算；但当已知水准点个数较少时，建议引进EGM96模型改正，再采用平面拟合来进行计算，这两种方案均可达到普通几何水准测量的精度要求。

　　高程拟合的区域大小与拟合精度有密切关系，拟合区域过大，会降低高程拟合的精度，所以对大面积的拟合区域，为提高拟合精度，建议进行分区拟合，且水准量测点应均匀覆盖整个区域。