GPS网正常高求解方法的研究

本文针对几何方法在山区存在的局限性,提出了一种考虑地形起伏影响的几何方法。试验结果表明,在山区应用该方法可以获得与平原地区精度相当的高程异常。文中推导了GPS网正常高求解的数学模型,并分析了正常高求解结果的精度。     

GPS/三角测高技术及其应用研究

本文针对山区施测常规水准比较困难的现状,以及求取高程异常（差）的常规重力法、几何法和混合法在山区的局限性,提出了顾及地形起伏的ＧＰＳ／三角测高方法。文中介绍了ＧＰＳ／三角测高的原理以及实现技术和精度分析等问题,最后对该方法在隧道（洞）高程控制中的应用及其效果作了阐述。     

基于EIGEN-CG03C地球重力场模型的GPS高程转换算法研究

针对地形起伏较大地区纯粹采用数值逼近方法进行GPS高程转换精度不高的事实,提出了一种在"移去-拟合-恢复"思路的基础上,综合利用EIGEN-CG03C地球重力场模型和数值逼近算法进行GPS高程转换的方法。通过某隧道实例验证了该方法的有效性和实用性,证实该方法在地形起伏较大的重山区能够达到较高的精度。     

EGM 2008重力场模型的高程异常精度分析

利用两条设计铁路的GPS水准点数据,对EGM2008模型解算的高程异常进行精度统计分析。结果表明,EGM2008模型解算的高程异常在地形平缓的地区精度优于地形起伏较大的山区,且在两个实验区中误差都优于±10 cm。结合一定数量的GPS水准数据,可用于1:2 000航测地形图外控点的高程拟合。     

基于遗传Elman神经网络进行矿区GPS高程拟合

目前,城市、平原地区的似大地水准面建立精度已经达到厘米级,但在矿区进行高程拟合时,由于地面高低起伏没有规则,其似大地水准面的拟合精度并不理想。针对此问题,本文提出利用遗传算法优化Elman神经网络的方法精化似大地水准面,采用移去-恢复法对残差进行建模,使用EGM 2008地球重力场模型和地形起伏信息来精化求解似大地水准面和参考椭球面之间的高程异常,同时着重分析了地球重力场模型以及地形变化信息对高程异常求解的重要性,并使用某矿区实测数据(GPS、水准)对所提方法进行验证,实验结果表明:文中所提方法的精度要优于二次曲面拟合模型和单一Elman模型,其外符合精度达到了1.14 cm,可以代替四等水准测量。     

顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合

系统地分析了目前常用的确定高程异常的重力法和几何法在山区GPS网中的局限性。提出了一种顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合法,同时对利用非格网数据和内插格网概略大地高所造成的影响也进行了估计。建议在地形起伏较大地区,借助地形图内插部分特征点作为虚拟GPS观测值,参与整体内插计算,有助于提高计算精度。     

关于实孔径雷达影像匹配定位问题

地面高程起伏对机载雷达成像定位影响较大,要实现飞行器的精确定位,必须修正地形起伏的影响。分析了雷达成像的几何关系及特点,分别从影像匹配定位和飞行器定位两方面探讨了地形起伏的影响,对地形起伏影响的修正方法进行了研究,提出了适于飞行器上实时处理的误差修正算法,并利用该方法对实验中获取的数据进行了改正,得到了满意的结果。     

Regional Quasi-Geoid Refining Considering Corrections of Terrain and Complete Spherical Bouguer Anomaly＇s Gradient Term

推证顾及地形与完全球面布格异常梯度改正的完全到一阶项的物理大地测量边值问题的严密解式,并在某试验区综合利用地形、重力、GPS／水准等数据进行区域似大地水准面的计算与检验。通过对高程异常计算绝对与相对精度的比较分析,结果表明,完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响能够达到厘米的量级。因此,提高区域似大地水准面的建模精度,尤其是在地形起伏较大的区域,除需顾及地形改正项影响外,还应考虑完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响。     

顾及地形与完全球面布格异常梯度项改正的区域似大地水准面精化

推证顾及地形与完全球面布格异常梯度改正的完全到一阶项的物理大地测量边值问题的严密解式,并在某试验区综合利用地形、重力、GPS/水准等数据进行区域似大地水准面的计算与检验。通过对高程异常计算绝对与相对精度的比较分析,结果表明,完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响能够达到厘米的量级。因此,提高区域似大地水准面的建模精度,尤其是在地形起伏较大的区域,除需顾及地形改正项影响外,还应考虑完全球面布格异常梯度改正项对高程异常的影响。     

精化山区大地水准面的一种方法--GPS、测距三角高程与地形的组合

鉴于我国中西部是多山地区,为满足国家统一高程和山区建设的需要,本文提出了用ＧＰＳ和测距三角高程的方法确定高程异常,再用地形数据推求重力异常垂直梯度,由此可以经济和快速地实现精化大地水准面的目标。这时边远山区任意一点的精度可达３０ｃｍ。     

顾及非格网数据考虑地形改正的GPS水准高程拟合

系统分析了目前常用的确定高程异常的重力法和几何法在山区ＧＰＳ网中的局限性。提出了一种顾及非格网数据考虑地形改正的ＧＰＳ水准高程拟合法,同时对利用非格网数据和内插格网概略大地高所造成的影响也进行了估计。建议在形起伏较大地区,借助地形图内部部分特征点作为虚拟ＧＰＳ观测值,参与整体内插计算,有助于提高计算精度。     

高原山区局部大地水准面精化方法研究

局部大地水准面精化的实质是精确计算出大地水准面的起伏变化情况。一般情况下,需要密度足够的重力数据,依重力异常密集计算大地水准面差距或高程异常。但是在大陆西部高原山区重力点密度是不够的,无法达到大地水准面精化的目的。本文从理论上证实了用地形和岩石密度数据进行局部大地水准面精化的可行性。     

基于相对高程异常的GPS高程拟合方法探讨

在传统二次曲面GPS高程拟合的基础上,提出了一种基于相对高程异常的GPS高程拟合方法。该方法首先通过相对正常高高程异常值的改正,把GPS点的相对大地高转化为相对正常高,然后将相对正常高与已知点的正常高高程连算,按照传统的水准测量计算方法平差解算,就能得到最优解的正常高。采用该方法通过某山区工程实例数据进行验证,表明在地势起伏较大的测区比二次曲面拟合得到的精度要高。     

地形因子分类定权平差方法在高程控制网中的应用

本文结合地形复杂的高程控制网,分析了传统单一的按测站数或测段长度分配高差闭合差和不符值的不足。根据地势起伏与测段高差测量精度的相关性,基于地形因子分类定权方法对高程网进行平差计算。以成都某地形起伏较大的地铁高程控制网为实例,通过对比分析证实该方法能够更合理地进行误差分配,更确切反映高程控制网的实测精度。     

基于Surfer软件的高程拟合应用

充分利用Surfer软件强大的插值功能和绘制图件能力,分析了其在GPS高程拟合中的应用,一是基于Surfer所显示的高程异常三维表面显示图的起伏情况,分区域选择最能表达地形的数学模型,使得高程拟合达到最佳效果;二是对离散点的高程异常进行内插计算,获得一定间隔的格网高程异常模型,根据该模型内插待求GPS点的高程异常,从而将GPS大地高转换为正常高。通过实验分析了此两种应用的可行性。     

大高差变化区域GNSS高程转换模型与方法的优选

在地形起伏变化大的山区,基于GNSS技术实测的大地高和高精度几何水准实测的正常高数据,将线状拟合、平面拟合、曲面拟合等多种GNSS高程转换数学模型分别应用到GNSS/水准拟合法和EGM2008模型的"移去-恢复"法中,讨论了各模型方法在山区的高程转换应用情况及转换精度。利用Alltrans EGM2008 Calculator计算得到的地球重力场模型高程异常值,由于综合考虑了高程异常的几何和物理特性,使EGM2008模型的解算精度高于GNSS/水准拟合法精度。并通过实例证明,EGM2008"移去-恢复"法的曲面拟合模型适用于大高差山区cm级GNSS测高。     

厘米级高程异常地形影响的算法及特征分析

从厘米级精度要求出发,通过进一步分解Molodensky级数解,推导出高程异常地形影响项的算法公式,初步分析这些地形影响项的精细特征,推荐一套适合厘米级似大地水准面精化的Molodensky解实用简便的算法公式,结合实例测试验证了厘米级地形影响的技术特征。文章指出,在我国丘陵与山区,要使似大地水准面达到厘米级精度,必须顾及Molodensky二阶项的影响;在我国西部、西南某些大倾角地形地区,由于线性Molodensky级数解不收敛,采用线性Molodensky算法计算高程异常的地形影响难以保证似大地水准面精度达到厘米级,发展合适的似大地水准面精化理论是大倾角地形山区厘米级大地水准面对局部重力场逼近技术提出的理论要求。     

基于BP神经网络似大地水准面精化精度分析

针对BP神经网络似大地水准面精化在山区和平原等地形区域的差异,采用BP神经网络+残余高程异常的方法,建立残余高程异常与坐标的非线性函数关系,并以南方某山区和华北某平原为研究对象,对比分析了BP神经网络似大地水准面精化不同地形区域的精度。结果表明,在平原和山区均能达到较高的精度（±5 cm以内）,且平原优于山区,因此BP神经网络可应用于大面积的不同地形区域的似大地水准面精化,精度可满足1∶500～1∶2 000大比例尺地形图测量的需求。     

基于GIS的西南地区地形起伏度与人口分布研究

以西南地区为例,采用数学建模方法,结合空间分析方法,基于栅格高程模型提取研究区域地形起伏度,采用相关性分析方法获得了地形起伏度与人口分布的关系。模拟分析结果与实际情况对比得出,地形起伏度是影响人口密度的重要因素,说明研究能够正确反映出地形起伏度和人口分布的相关性,为研究以县域为尺度的人口密度空间分布提供一定的参考。     

多项式拟合在西北地区GNSS高程转换中的应用研究

大地高转换正常高是工程测量中的重要工作之一。本文针对影响多项式高程转换精度的地形、拟合模型的选择以及拟合点布局三种因素,选取西北某地区平原、丘陵和山区地形进行区域高程转换精度研究。同时,分析了三种地形条件下拟合点布局对多项式拟合模型的影响。通过实验结果,得到了该拟合方法在高程转换中的定量结论,可为实际相关工作提供参考。