苏州科技大学石湖校区高程异常模型精化开题报告

1. 研究目的与意义

研究的背景：工程测量中传统的高程测量有三角高程测量和几何水准测量。水准测量在高差大、地形复杂的地势进行时，测量难度非常大。在大面积的地区进行水准测量时不仅效率极低还消耗了大量的人力、物力，测量精度也会随距离地增加而大幅度降低，在手工记录时也有可能出现错记和漏记等问题。因此，地形复杂，区域广的地势不适合几何水准测量。然而，随着电子测距、电子测角技术的发展，尤其是全站仪出现之后，三角高程测量得到了非常广泛的应用，大程度的提高了工作效率，节省人力物力，但是三角高程测量法受到了通视情况、天气状况、每一测站测程等条件的限制，而且在长距离的测量中很难达到较高水平的测量精度。

随着gnss技术地出现对高程测量提供了崭新的途径，gnss 是以人造卫星作为导航台的全球卫星导航系统。具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能，能为用户提供精密的三维坐标、速度和时间。gnss 高程测量与传统的高程测量相比有着无可比拟的优点：(1)观测站之间不需要通视(2)测量时间大大的缩短(3)定位精度高(4)全天候作业(5)提供三维坐标。同时 gnss 测量可获得测站点平面和高程两方面信息，为人们测高提供很大的便利。然而，gnss 高程测量的数据并不像平面数据那样被广泛的应用，主要原因在于gnss 高程测量参考 wgs—84 地心坐标系进行的，它的测量高度是该点的椭球面法线到参考椭球面距离的高度，称为大地高。传统的水准测量参照似大地水准面而言的，测量高度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，称为正常高。由于两种不同的基准面，导致 gnss高程数据没有办法被直接应用。

研究的目的：可以在两个高程系统中找到测量点的高度异常，则可以把高度异常添加到大地高，以确定测量点的正常高，以便可以使用gnss技术进行高程测量，是为了充分发挥三维测量中的速度快，gnss 精度高和全天候操作等优势。

2. 研究内容和预期目标

卫星定位技术是我校测绘工程、地理信息科学等专业的教学中常用测量技术之一，但利用卫星定位技术只能直接获得点位的平面位置和大地高，而不能直接获得正常高系统下的高程，必须结合高程异常值才能得到正确的高程测量结果。本课题的主要内容是通过对校内控制点卫星定位和水准测量观测数据的处理，确定苏州科技大学（石湖校区）内的高程异常模型，以便在今后的教学实践环节中可以利用卫星定位技术直接获取点位的正常高。

3. 研究的方法与步骤

本文研究的高程异常模型主要有五种方法：克里金—指数法、克里金—球面法、

样条函数法、反距离权重法、趋势面法。要建立一个精确的数学模型，建模的数据诊断十分重要，并且必须从模型中排除包含异常值（粗差）的数据以确保模型的效果。根据实际工程应用结果，五种模型各有特点和适用性。如果测量区域各点的高程异常，变化较小，各方向的变化率基本呈线性，则可以采用趋势面法和样条函数法来获得较高的精度，面积为小而地势平坦，该地区具有很好的应用价值。

步骤：

4. 参考文献

1.李胜. gps高程异常拟合研究[d]. 大连理工大学, 2006.

2. 赵云, 曹先密. 平坦地区gps高程异常拟合方法研究[j]. 测绘工程, 2010, 19(3):29-30 43.

3. 魏旭东, 曹先革, 杨金玲. 平坦地区gps高程异常拟合研究[j]. 测绘与空间地理信息, 2011, 34(5):59-61.

5. 计划与进度安排

一、准备阶段（2022.2.20——2022.3.31）：

2022.2.20——2022.3.15为准备工作阶段，查阅相关文献，设计观测计划；

2022.3.15——2022.3.31为开题阶段，主要工作是撰写开题报告等。