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《GPS高差在滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、2005年第1期測繪通報文章編號:0494-0911(2005)01-0039-03中圖分類號:P228.4文獻標識碼:BGPS高差在滑坡監(jiān)測中的應(yīng)用研究趙超英，張勤，王利(長安大學地質(zhì)工程與測繪工程學院，陜西西安710054)TheApplicationResearchofGPSHeightDifferenceinLandslipMonitoringZHAOChao-ying,ZHANGQin,WANGLi摘要:在分析GPS水準研究的現(xiàn)狀及應(yīng)用成果的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)基于站心地平直角坐標系的GPS坐標，其中Z分量即為GPS高差。主要分析
2、影響GPS高差及其變化的誤差，即GPS定位誤差、垂線偏差以及坐標框架不一致等的影響，最后應(yīng)用實例進行驗證。關(guān)鍵詞:GPS高差;站心坐標;垂直形變;滑坡監(jiān)測點為原點的站心坐標，其中:一分量表征GPS高差。一、引言本文主要研究在工程測量范圍內(nèi)站心坐標系下GPS3維定位以其精度高、范圍廣、全天候、易GPS高差的應(yīng)用問題，包括:選點等諸多優(yōu)點在大地測量、工程測量、形變監(jiān)測等1.GPS高差在站心坐標系下的表達式;領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以說GPS為測量理論和應(yīng)用2.影響GPS高差精度的因素;都帶來了革命性的變化。GPS測定點基線向量33.GPS高
3、差與水準高差的關(guān)系。維坐標差，是以WGS84全球地心直角坐標系定義二、站心坐標系的建立及其GPS高差的，經(jīng)過坐標系的轉(zhuǎn)換可得到以橢球面為基準的大的誤差分析地高H。而我國采用的高程系統(tǒng)是以似大地水準面為基準的正常高系統(tǒng)H,，水準測量就是提供該高1.站心坐標系的建立及其與地b坐標系的關(guān)系程的主要技術(shù)。二者的差值為高程異?？?，其關(guān)系設(shè)P為站心坐標系的原點，定義橢球的法線方為向為:軸，向外為正，x軸指向子午線方向，向北為夸=H一H,(1)正，y軸位于P點的切平面內(nèi)，且xy:構(gòu)成左手系。我們知道，GPS定位精度可以達到10-6量級的WGS84
4、橢球下的大地坐標系與空間直角坐標系及精度，若采用特殊的作業(yè)方法及精密的解算軟件，其其站心坐標系之間的關(guān)系見圖10精度可達10-“量級，而其高程精度一般認為比平面精度低2一3倍。筆者認為，在GPS高程應(yīng)用研究中可以根據(jù)區(qū)域的大小分為兩種情況:一類是大區(qū)域的GPS高程應(yīng)用，這類情況GPS的高程主要通過精化似大地水準面來求取GPS點的高程異常，具體的措施有GPS水準法和GPS與重力測量相結(jié)合的方法。從發(fā)展的角度來看，該技術(shù)將會代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高精度水準測量用于地殼垂直運動求定點的速率變化[I]。另一類是僅局限于工程范圍GPS高程應(yīng)圖1WGS84
5、坐標、地心直角坐標及站心用，如變形監(jiān)測，各種工程測量等，這種情況的研究直角坐標的關(guān)系方法有兩種:①通過重復(fù)點的GPS水準，求取重復(fù)點的高程異常，然后對高程異常進行擬合和推估，求由圖1可得站心坐標系與地心坐標系的轉(zhuǎn)換關(guān)出待定點的高程異常，從而得到待定點的正常系為高[[2].②將GPS大地坐標轉(zhuǎn)換到測區(qū)以某一基準收稿日期:2003-10-13荃拿項早:鴨越窒間環(huán)境與冬地趣丁量熬真部熏卓客駿(望塑羅Q324233-04-22)_，_作霄簡丁卜趙超央(1976-)，另，山四半遴人，傅士生，王妥餅咒萬回刀大地側(cè)量數(shù)循處理。萬方數(shù)據(jù)測繪通報20
6、05年第1期B門腮C0l0一cosLosinBosinLosinBoes期坐標系存在歐拉角a，月，y，則有esesoes尸門8-I門-一Xes.lX2rtl一sinLocosL0eslee.1y‘l‘es.eeeseses.勝es。Besesesese勝eS1n10Jeys，ee一esaeys}〕」=一cosLocosBosinLocosBoes‘es一一yes(7)esseesesesweeseeLlJesJLZ翻X一XoLZ2習R「Y一Yo(2)從中可得2一20z2=伽1一ay,+z1(8)其中，P點的大地坐標為(Bo,Lo,H
7、o)，空間直角坐假設(shè)R=。=0.1",x1=yl=10km，在不利的情況下標為(Xo,Yo,Zo),:一分量即為GPS高差。由于存x2一z1=10mm在垂線偏差。，可分解為子午分量夸和卯酉分量，，因此，在一般情況下，首先求取各期基準旋轉(zhuǎn)則以垂線為:軸的站心地平直角坐標系只需將以角，并進行坐標旋轉(zhuǎn)，統(tǒng)一基準以后才能進行各期法線為:軸的站心坐標系先繞y軸旋轉(zhuǎn)E#，再繞xGPS高差分析。軸旋轉(zhuǎn)﹃l1--三、GPS用于滑坡監(jiān)測的應(yīng)用實例lXeess.一E#eess.weeesseseesseseesyseseesses滑坡的一個顯著特點是區(qū)
8、域小，就本文所研究一c，紐eses(3)eseseLsJ.Z的陜西黑河庫區(qū)某滑坡而言，其滑坡面積僅為1至此得出:‘為考慮垂線偏差影響的GPS高差。在100mx200m的范圍。該滑坡共布設(shè)3個基準點，13個監(jiān)測點，其中6個點進行了水準測
