线路工程的特点是测区大、线路长、沿线地形复杂多样。长期以来,解决线路工程高程测量的主要方法是水准测量,其优点是精度较高,缺点是劳动强度大,成本高、效率低。 随着GPS设备的不断改进和GPS应用技术的不断成熟,垂直分量(大地高)(H)的精度也随之提高,可以获取大量较高精度的GPS高程信息,目前针对面状测区利用GPS高程拟合方法把GPS高程信息转换成工程项目需要的正常高这种方法比较常见,技术也较为成熟。而针对长达几十公里甚至几百公里且穿越崇山峻岭的线路工程,如何有效利用大量的GPS高程信息使其成为工程项目需要的正常高,是测量工作者非常关心的问题。 论文介绍了大地高、正常高和正高的概念和三者相互之间的关系,阐述了GPS水准(GPS高程拟合)的原理,详细介绍了常用的GPS高程拟合方法如绘等值线图法、多项式曲面拟合法、曲面样条拟合法、多面函数拟合法、移动曲面法、地球重力场模型法、神经网络方法等。给出了GPS水准拟合精度的评定方法和指标。结合汉宜高速公路水泥路面检测工程实例,用Visual C++和Matlab语言编程实现不同的GPS水准拟合方案,通过对拟合结果分析表明:在一定条件下,GPS水准联测点均匀分布在整条测线上,平原地区点间距约为10公里左右,丘陵地区点间距约为4公里左右,采用二次、三次、四次多项式曲面函数进行拟合所得到的结果可以满足三等或四等水准测量的精度要求,在线路工程中可以取代几何水准测量,这对线路工程高程控制测量具有非常大的指导意义。