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高程三维坐标,以便在内业成图时确定相对位置,对航片进行纠正；②像片调绘航片上不明确或遗漏的如地面、地下及架空管线、路堤、陡坎、农田、植被等均应调绘.4.数字地面模型
数字地面模型是利用由不同的地形数据采集设备采集的大量地形点的三维坐标按照一定的数学模型分析和联网,使这些空间点按照此数字模型采用规律来描述地形起伏的数字模型.
DTM是描述地面诸特性空间分布的有序数值阵列,若仅是将高程或海拔分布作为地面特性的描述称为数字高程模型,数字地面模型可以是每三个三维坐标值为一组元的散点结构,也可以是多项式或傅立叶级数确定的曲面方程.
4.1数字地面模型在公路勘察设计中的应用
数字地形模型是一个数字模拟的过程,用于模拟地形的大量的采样点的三维坐标是按照一定的精度要求进行采集的,这时,地形表面被一组数字数据来进行表达.如果需要该数字模型表面上其它位置处的属性信息,可以利用一种内插方法来处理该组采集的地面数据,利用内插的方法,就可以根据DTM得到任何位置处的地面属性值.根据目前数字地面模型的精度,可用于公路初步设计.
4.2数字地面模型的原理
DEM是地形表面的一个数学或数字模型,根据不同数据采集的不同方式,DEM可能使用一个或多个数学函数来对地表进行表示.这样的数学函数通常被认为是内插函数,对地形表面进行表达的各种处理可称为表面重建或表面建模.地形表面重建实际上就是DEM表面重建或DEM表面生成.当DEM表面建模后,模型上任一点的高程信息就可以从DEM表面上获得.
4.3建立DEM表面模型的各种方法数字表面建模的各种方法
4.3.1基于点的表面建模
如果只使用多项式的零次项来建立DEM表面,则对每一数据点都可建立一水平面,假设使用单个数据点建立的平面表示此点周围的一小块区域,则整个DEM表面可由一系列相邻的不连续表面构成,由于其所建立表面的不连续性,因此并不是一种真正实用的方法.
4.3.2基于三角形的表面建模
分析多项式的前三项（两个一次项和一个零次项）,可以发现它们能生成一平面,最少需要三个点生成一平面三角形,从而此三角形决定了一个倾斜的表面,由于三角形在形状和大小方面有很大的灵活性,所以这种建模方法也能容易地融合断裂线、地形特征线或其他任何数据,它已成为表面建模的主要方法之一.
4.3.3基于格网的建模
如果通用多项式中的前三项与a3xy项一起使用,则至少需要4个点以确定一个表面,这种表面称为双线性表面.正方形格网为最佳的选择,在基于格网建模的情况下,最终表面将包含一系列衔接的双线性表面.应当指出,高项多项式也可用于建立DEM,但它的一个主要问题是如果对范围较大的区域使用高次多项函数则可导致DEM表面出现无法预料的抖动,为减少这种情况的发生,在实际应用中通常只使用二次或三次项.
4.3.4混合表面的建模
对格网网络来说,可将其分解为三角形网络,以形成一线性的连续表面；反之,对不规三角网进行内插处理,也可形成格网网络.
4.4建模方法的选择
前面提到了四种主要建模方法,分别对应于某一特点的数据结构,在实际应用中,由于基于点的建模并不适用而混合表面往往也转换为三角形网络,因此基于三角形和格网的建模方法使用较多,被认为是两种基本建模方法.实际上,从建立数字地面模型表面时的数据来源而言,上述建模方法可分为两种类型,即根据高程量测数据直接建立和根据派生数据间接建立,而根据派生数据间接建产DEM表面的方法是首先根据原始量测数据内插高程点,然后建立DEM表面.
5.GPS在公路工程测量中的应用
5.1GPS原理及测量摸式
5.1.1GPS原理
24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星.
由于卫星的位置精确可知,在GPS观测中,我们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星就可以组N3个方程式,解出观测点的位置（x,Y,z）.考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,x、Y、z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程.
事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度.
由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用GPS的定位精度只有100米.为提高定位精度,普遍采用差分GPS（DGPS）技术,建立基准站（差分台）进行GPS观测,利用已知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一个修正数,并对外发布.接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置.实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米.
5.1.2GPS测量模式
随着GPs技术的进步和接收机的迅速发展,GPS在测量定位领域已得到了较为广泛的应用.但是,针对不同的领域和用户的不同要求,需要采用的具体测量方法是不一样的.一般来说,GPS测量模式可分为静态测量和动态测量两种模式,而静态测量模式又分常规静态测量模式和快速静态测量模式,动态测量模式分准动态测量模式（后处理动态,走走停停）和实时动态测量模式,实时动态测量模式分DCPSNRTI（方式.下面分别介绍如下：
1.常规静态测量
这种模式采用两台（或两台以上）GPS接收机,分别安置在一条或数条基线的两端,同步观测4颗以上卫星,每时段根据基线长度和测量等级观测45分钟以上的时间.这种模式一般可以达到5mm+1ppm的相对定位精度.常规静态测量常用于建立全球性或国家级大地控制网,建立地壳运动监测网、建立长距离检校基线、进行岛屿与大陆联测、钻井定位及精密工程控制网建立等.
2.快速静态测量
这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星.移动站接收机依次到各待测测站,每测站观测数分钟.这种模式常用于控制网的建立及其加密、工程测量、地籍测量等.需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km.
3.准动态测量
这种模式是在一个已知测站上安置一台GPS接收机作为基准站,连续跟踪所有可见卫星.移动站接收机在进行初始化后依次到各待测测站,每测站观测几个历元数据.这种方法不同于快速静态,除了观测时间不一样外,它要求移动站在搬站过程中不能失锁,并且需要先在已知点或用其它方式进行初始化（采用有OTF功能的软件处理时例外）.
这种模式可用于开阔地区的加密控制测量、工程定位及碎部测量、剖面测量及线路测量等.需要注意的是这种方法要求在观测时段内确保有5颗以上卫星可供观测；流动点与基准点相距应不超过20km.
另外,有一种连续动态测量,也属于这种模式.这种测量是在一个基准点安置接收机连续跟踪所有可见卫星.流动接收机在初始化后开始连续运动,并按指定的时间间隔自动记录数据.这种方法常用于精密测定运动目标的轨迹、测定道路的中心线、剖面测量、航道测量等.
4.实时动态测量：DGPS和RTK
前面讲述的测量方法都是在采集完数据后用特定的后处理软件进行处理,然后才能得到精度较高的测量结果.而实时动态测量则是实时得到高精度的测量结果.这种模式具体方法是：在一个已知测站上架设GPS基准站接收机和数据链,连续跟踪所有可见卫星,并通过数据链向移动站发送数据.移动站接收机通过移动站数据链接收基准站发射来的数据,并在机进行处理,从而实时得到移动站的高精度位置.
DGPS通常叫做实时差分测量,精度为亚米级到米级,这种方式
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