江苏省域似大地水准面成果的应用分析

江苏省C级GPS网和江苏省高精度高分辨率似大地水准面成果已正式发布投入使用，本文结合工作实践，对江苏省域似大地水准面成果的运用进行分析，探讨江苏省域似大地水准面成果在GPS测高方面带来的进步。     

探讨利用江苏省(似)大地水准面精化小区域(似)大地水准面的方法

结合实例探讨了在江苏省(似)大地水准面的基础上采用多项式拟合的方法精化小区域(市、县级)(似)大地水准面，以提高小区域(似)大地水准面的精度，充分利用GPS测量大地高成果，提高工作效率。     

神经网络初始条件对似大地水准面拟合结果的影响

主要针对BP神经网络初始权值设置和学习集样本次序对似大地水准面拟合结果的影响进行研究,结果表明,在GPS/水准点控制区域内初始权值的设置对拟合结果没有影响,学习集样本次序对拟合结果的影响一般小于2.0 mm,得出对于构建厘米级似大地水准面,可以忽略初始权值设置和学习集样本次序对似大地水准面拟合结果的影响的结论,为神经网络方法应用于高精度、高分辨率似大地水准面拟合提供借鉴。     

曲面拟合法求GPS网正常高的几点认识

本文分析了二阶多项式函数模型的几何特征。通过曲面拟合测区的似大地水准面时对高程拟合起算点的可靠性分析、整体拟合和分区拟合的选择、GPS高程拟合精度的分析等方法提出了自己的见解。并通过实例,介绍了上述方法的具体应用。     

湖南省似大地水准面的精度检测和特征分析

本文介绍了湖南省似大地水准面建立的概况,详细阐述了内、外符合精度检测的方法,对湖南省似大地水准面进行了全面的特征分析;对大面积区域似大地水准面提出了分区精度检测的方式。结果表明:城镇的似大地水准面精度较高,丘陵和山区需增加GPS/水准点的布设密度以提高似大地水准面的精度,为相关研究提供参考。     

BP神经网络拟合区域似大地水准面的应用分析

针对区域重力似大地水准面与GPS/水准数据可能受系统误差影响而降低计算精度的问题,采用BP神经网络拟合区域似大地水准面,削弱系统误差等因素影响,提高区域似大地水准面的拟合效果。分析BP神经网络进行区域似大地水准面拟合的局限性。使用不同区域范围的数据进行验证,结果表明BP神经网络在控制区域内能够较好地逼近实际似大地水准面,而在区域之外具有较差的外推能力。     

二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用

以某市为例,介绍了二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用,拟合得到厘米级的似大地水准面模型,并给出有益结论.     

湖南省似大地水准面的精度检测和特征分析

本文介绍了湖南省似大地水准面建立的概况,详细阐述了内、外符合精度检测的方法,对湖南省似大地水准面进行了全面的特征分析;对大面积区域似大地水准面提出了分区精度检测的方式。结果表明:城镇的似大地水准面精度较高,丘陵和山区需增加GPS/水准点的布设密度以提高似大地水准面的精度,为相关研究提供参考。     

区域似大地水准面再精化精度影响因素分析

介绍区域似大地水准面再精化方法,以江苏省域内不同精度的重力似大地水准面及试验区全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/水准数据为例,计算分析了GNSS/水准点数、初始重力似大地水准面精度和内插拟合方法对再精化水准面的影响。结果表明,初始重力似大地水准面精度优于10 cm时,其再精化水准面结果精度与初始重力水准面精度关系不大,但其离散程度和初始重力水准面精度相关;平面/二次拟合与反距离平方加权内插结合使用效果更优,三次拟合与Shepard内插结合使用效果最优。结论对今后区域似大地水准面再精化工作中方案的选择、成本的节约等方面有一定的指导意义。     

珠海市陆海统一似大地水准面的确定

针对通常的似大地水准面模型较少涉及海域的情况,该文基于重力数据和地形数据,采用顾及各类地形位及地形引力影响的第二类Helmert凝集法计算了珠海重力似大地水准面;利用高分辨率和高精度的地形数据来恢复大地水准面短波部分,提高了似大地水准面的精度;利用25个高精度全球卫星导航系统水准资料与重力似大地水准面进行了独立比较,其精度为0.012m;然后,采用球冠谐方法,将重力似大地水准面与25个全球卫星导航系统水准数据联合,建立了珠海市海陆统一的似大地水准面模型,其精度为0.008m;最后,利用15个全球卫星导航系统/水准点对似大地水准面模型进行了外部检核,精度为0.010m。     

GPS高程拟合似大地水准面的方法

研究根据控制网的GPS高程及水准高程数据,利用平面相关法、二次曲面拟合法等数学模型在最小二乘配置下拟合区域似大地水准面。试验研究表明:二次曲面拟合法的拟合精度能够满足四等水准精度要求,因而GPS高程在工程建设领域具有广阔的应用前景。     

邵阳市区域尺度GPS高程异常分析

针对工程测量中GPS大地高代替水准正常高的问题,该文根据邵阳市实测GPS、水准数据,采用二次曲面拟合模型得到了该地区高程拟合参数。通过正常高与拟合高程进行比较,最大拟合残差为3.9cm,最小为0cm,高程异常模型拟合中误差为1.85cm,证明了该区域GPS高程拟合参数可以满足工程建设中大地高代替正常高的要求。根据GPS高程拟合参数得到的邵阳市辖区及周边地区高程异常曲面具有由西北至东南递减且变化梯度逐渐递减的特征,该区域最大高程异常15.65m,最小高程异常14.75m。     

武汉市似大地水准面GPS水准建模与软件研制

本文针对高程异常格网线性内插模型在表达光滑曲面时出现的近似误差,提出了采用基于统计学习理论的机器学习方法,结合粗差检测技术和虚拟观测值,建立高精度GPS水准似大地水准面模型。武汉市GPS水准似大地水准面几何建模实例表明了方法的可靠性与优势。单机版、WEB版、PDA版系列软件的成功研制,最大限度地实现了似大地水准面模型的普及应用。     

基于Visual Studio的总体最小二乘高程拟合研究及实现

GPS水准主要根据测区内若干基准点上的高程异常构建曲面来逼近似大地水准面,由GPS测出基准点的大地高即可求出该点的正常高。本文主要研究一片小区域且较为平坦,应用最小二乘和总体最小二乘对平面拟合法、二次曲面拟合法和三次曲面拟合法进行探讨,并在Visual Studio平台上用Cshape语言实现高程拟合的过程。结果显示,三次曲面拟合法的总体最小二乘相比于其他方法效果最好。     

阜新市区似大地水准面拟合研究

基于GPS水准的阜新市区似大地水准面拟合问题,对获得的高程异常数据采用Huber抗差估计方法剔除粗差,并运用逐点剔除法选取GPS水准拟合的已知点,提高似大地水准面的拟合精度;通过对GPS水准中5种模型的试验比较,得到建立该地区似大地水准面的最佳方案—多面函数法。经闭合差检核,精度可达到四等水准的要求。     

Tuning a gravimetric quasigeoid to GPS-levelling by non-stationary least-squares collocation

This paper addresses implementation issues in order to apply non-stationary least-squares collocation (LSC) to a practical geodetic problem: fitting a gravimetric quasigeoid to discrete geometric quasigeoid heights at a local scale. This yields a surface that is useful for direct GPS heighting. Non-stationary covariance functions and a non-stationary model of the mean were applied to residual gravimetric quasigeoid determination by planar LSC in the Perth region of Western Australia. The non-stationary model of the mean did not change the LSC results significantly. However, elliptical kernels in non-stationary covariance functions were used successfully to create an iterative optimisation loop to decrease the difference between the gravimetric quasigeoid and geometric quasigeoid at 99 GPS-levelling points to a user-prescribed tolerance.     

似大地水准面确定的B样条拟合

通过对比目前常用的似大地水准面函数拟合法,提出了B样条曲面拟合原理,运用矩阵论有关方法对其进行解算,模拟算例表明其在拟合精度及等高线局部表现能力上均优于传统方法.     

The AUSGeoid09 model of the Australian Height Datum

AUSGeoid09 is the new Australia-wide gravimetric quasigeoid model that has been a posteriori fitted to the Australian Height Datum (AHD) so as to provide a product that is practically useful for the more direct determination of AHD heights from Global Navigation Satellite Systems (GNSS). This approach is necessary because the AHD is predominantly a third-order vertical datum that contains a ~1 m north-south tilt and ~0.5 m regional distortions with respect to the quasigeoid, meaning that GNSS-gravimetric-quasigeoid and AHD heights are inconsistent. Because the AHD remains the official vertical datum in Australia, it is necessary to provide GNSS users with effective means of recovering AHD heights. The gravimetric component of the quasigeoid model was computed using a hybrid of the remove-compute-restore technique with a degree-40 deterministically modified kernel over a one-degree spherical cap, which is superior to the remove-compute-restore technique alone in Australia (with or without a cap). This is because the modified kernel and cap combine to filter long-wavelength errors from the terrestrial gravity anomalies. The zero-tide EGM2008 global gravitational model to degree 2,190 was used as the reference field. Other input data are ~1.4 million land gravity anomalies from Geoscience Australia, 1′ × 1′ DNSC2008GRA altimeter-derived gravity anomalies offshore, the 9′′ × 9′′ GEODATA-DEM9S Australian digital elevation model, and a readjustment of Australian National Levelling Network (ANLN) constrained to the CARS2006 mean dynamic ocean topography model. To determine the numerical integration parameters for the modified kernel, the gravimetric component of AUSGeoid09 was compared with 911 GNSS-observed ellipsoidal heights at benchmarks. The standard deviation of fit to the GNSS-AHD heights is ±222 mm, which dropped to ±134 mm for the readjusted GNSS-ANLN heights showing that careful consideration now needs to be given to the quality of the levelling data used to assess gravimetric quasigeoid models. The publicly released version of AUSGeoid09 also includes a geometric component that models the difference between the gravimetric quasigeoid and the zero surface of the AHD at 6,794 benchmarks. This a posteriori fitting used least-squares collocation (LSC) in cross-validation mode to determine a correlation length of 75 km for the analytical covariance function, whereas the noise was taken from the estimated standard deviation of the GNSS ellipsoidal heights. After this LSC surface fitting, the standard deviation of fit reduced to ±30 mm, one-third of which is attributable to the uncertainty in the GNSS ellipsoidal heights.     

一种基于自适应点质量的区域(似)大地水准面拟合方法

针对传统分频余差点质量模型拟合局部（似）大地水准面时系统偏差大、所需基础数据多、计算效率低等问题,利用位场等效逼近原理,对点质量模型进行改造,提出了一种位置固定、埋深自由的点质量模型,并将该模型应用到局部（似）大地水准面拟合中。利用空间距离最近点最优原则建立了解算点质量模型的迭代算法,并顾及周围点影响提出固定加权点方法和自适应法。实验结果表明,相比于传统模型,所提算法有系统偏差小、无奇异性、所需数据少以及计算效率高等优点,利用该方法进行（似）大地水准面拟合是可行的,而且自适应加权半约束点质量模型效果最好。