王建功

（晋能集团大同有限公司，山西大同，037001）

目前，全球定位系统（GPS）在测量领域中有了很成熟的应用，它可以直接精确地测定地面点的三维大地坐标，使得传统大地测量方法发生根本性的变革。但由GPS得到的高程数据大地高不是我们通常所使用的正常高或海拔高，所以在这些应用中仅解决了平面坐标，在高程方面由于GPS和我国通用的高程基准不同而被舍弃，高程方面仍然多采用常规的几何水准测量方法来测定。GPS测量得到的高程是大地高，属于GPS无约束平差的副产品，而我国用的是正常高系统，因此如何有效地把大地高转换成正常高，是一个非常实际而又有意义的课题。

本文通过阐述GPS拟合常用的方法及其原理、使用MATLAB[1]对实测GPS数据和四等水准测量数据采用不同方法的拟合及精度分析比较，实现了GPS大地高到正常高的转换。

1 GPS高程拟合原理及方法

GPS系统测量所得到的是以WGS-84椭球面为基准的大地高高程系统，而常规水准测量所得到的是以似大地水准面为基准的正常高高程系统。高程拟合即将两种高程系统中的共同点进行转换，得到目标高程系统的高程并加以应用[2]。

GPS高程拟合使用的方法一般为GPS水准法，即将一部分GPS控制点布设到已知正常高的高程控制点上，采用水准联测的方法，使部分GPS控制点具有水准高程，求得这些水准重合点的高程异常，之后利用数学建模的方法对这些点的平面坐标及高程异常[5]拟合出所选测区的高程异常ξ与点的平面位置（X,Y）的一个函数关系ξ=ƒ（X,Y）,从而得到测区的一个近似似大地水准面模型，用来解算其他点的高程异常值。……