国家重力—等网平差初步方案

国家重力一等网与基本网的联合平差对分析和改善基本网的精度、精确求定重力仪格值、充分发挥一等网观测值的精度潜力等都十分有益。如在基本网缺少已知点的薄弱地区引用新的绝对重力结果加入联合平差可大大提高国家重力控制网的精度和可靠性,笔者提议将一等网与基本网联合平差其基本思想是:根据分组相关平差原理,将基本网作为第一组平差,并以其平差结果作为具有先验权的虚拟观测值与一等网观测值一并进行第二组平差。可以证明,分组平差与两网联合平差等价。     

地震重力网经典平差与拟稳平差综合分析与研究

基于南北地震带南段重力网2015—2016年的地震重力测量数据,对重力网经典平差和拟稳平差进行深入的分析,给出了相对重力仪一次项系数的评定方法,并基于重力点值变化及误差定义了两种定量参数化指标量P值和R值,为分析重力网点值变化的显著性程度提供定量依据。研究结果表明,经典平差和拟稳平差计算的2015—2016年重力网点值变化形态整体一致,但拟稳平差的指标量(P=0.55)小于经典平差(P=1.70);经典平差的起算基准与重力点值变化密切相关,在点值变化误差相同的前提下,不变基准的指标量(P=0.96)小于时变基准的指标量(P=1.70),降低了其反映的重力网点值变化的显著性程度;拟稳点决定了拟稳平差重力网点值变化的真实度,对平差结果至关重要。该研究结果可为地震重力网平差提供参考依据。     

北京至东京、巴黎、香港首次国际重力联测评介

一九八四年四、五月间使用6台拉科斯特隆贝格(LCR-G)重力仪,在国家重力基本网1985系统(85网)与位于东京、巴黎、香港的分属于多个可靠已知重力基准系统之间,并在日本境内的若干城市间进行了高精度相对重力联测。这次联测的目的在于:1)建立外部条件以检核85网的实际精度;2)利用可靠的已知国际点对85网已知点不足的地区加强控制,并通过与85网的一并平差使85网与国际基准取得一致;3)精化LCR-G重力仪的格值函数。在23个点上所获得的约3000个观测数据参加了与85网的一并平差。计算分析表明:85网平差精度平均达土10微伽[10~(-8)ms~(-2)],外部检核精度达20微伽。网的尺度和基准可靠且与国际系统一致。北京点作为首先国际化的重力点,其重力值精确。LCR-G重力仪灵敏度与点位重力值有关;局部磁场给观测带来不可忽视的误差。本文还分析比较了有关国际重力系统的数据处理方法和计算结果,简评了1985年国家地震局与日本中川一郎教授合作进行的区域性重力测量结果。指出东京B点重力值不稳定。     

绝对重力与相对重力混合平差的基准及质量控制

绝对重力与相对重力测量混合平差是综合利用各种重力测量资料确定重力网基准，提高重力网综合质量的有效途径，文中首先从重力观测的系统误差入手，讨论重力网平差的函数模型；进而根据两类重力观测信息对重力基准的贡献，分析了不同平差方法所对应的各类基准及基统计意义与可靠性；最后对重力网平差的质量控制方法进行了讨论。     

应用GPS水准与重力数据联合解算大地水准面

GPS水准大地水准面与重力大地水准面之差不仅由基准不同引起,而且也包含重力与GPS水准观测值的误差。建立了这两个水准面之差与基准转换参数、重力和GPS水准观测值的残差之间的关系,并基于最小二乘准则解算了基准转换参数和重力与GPS水准观测值的残差,即计算转换参数及重力与GPS观测值的改正。尤其当GPS水准精度远高于重力水准面时,联合解算模型可固定GPS水准大地水准面,只对重力观测值进行改正。     

一等三角锁与二等网联合平差初步方案

按照许多国家大地测量法式的规定,二等网在几何结构上和观测上都具有很高的精度。考虑到这种情形,本文提出一等锁与二等网联合平差。第一步是总平差,除一等锁外,还从二等网中划出“对角带”参加。总平差以后,固定某些点,然后进行网平差。就此文中提出三种不同的方案,其中我们特别倾向于第二方案。这一方案规定把锁、带交叉点（枢纽点）和对角带的中心点固定,由相邻的枢纽点和中心点组成许多四边形,以每一四边形为范围向外适当扩大,进行插网平差。第三方案把总平差后,对角带中间的一重锁固定,以它们围成的四边形为范围进行网的附合平差;这样在相邻网之间没有接边问题。和固定一等锁以平差二等网的通行方案相比,它具有一些优点。我们的方案都包括总平差和网平差两步,和国外提出的同类方案分为网平差、总平差、网平差三步不同。在方案拟定过程中,我们进行了部分试验,文中简略介绍了所得结果。     

多历元大地网联合平差的地壳形变改正问题

多历元大地网络合平差必然涉及地壳形变影响及改正问题。本文给出了3种可能采用的地壳形变改正模型，包括：点位形变预改正模型、观测值预改正模型、已知点强约束平差改正模型，通过对这些改正模型进行认真分析和比较，业已证明，不同历元的大地网联合平差的形变改正可以通过固定高精度、现势性好、基准意义明晰的GPS空间大地网的点位坐标，从而实现多历元大地网坐标系统的统一。对于我国大规模的国家大地控制网而言，如此可省去约40多万个观测量的形变改算工作。文中给出的模型及其分析将为我国大地网联合平差的形变改正提供理论依据。     

我国天文大地网与卫星多普勒网联合平差的初步方案

本文提出的联合平差方案的要点是,先将天文大地网和卫星多普勒网按原定方案分别单独平差,然后将天文大地网和多普勒网的公共点的单独平差成果进行联合平差。在联合平差时,将公共点上的大地经纬度作为随机参数(即信号),以在天文大地网平差得到的这些点的经纬度值及其方差,作为信号的先验期望和先验方差,而以多普勒网平差得到的这些点在美国的 NWL—10D 地心坐标系统的坐标值作为相关观测值,列出它们的包含信号和另外几个参数的观测方程式,然后按最小二乘配置法进行平差。     

新旧绝对重力值的比较兼论85网的绝对重力基准值

本文将新测定的绝对重力值和85网平差值作比较,并对差异产生的原因作了初步分析。文章指出,85网平差时有选择地采用意大利计量研究所IMGC重力仪测定的绝对重力值作为绝对基准值是正确的,但由于采用了存在较大误差的我国计量院NIM—Ⅰ重力仪所测定的昆明点绝对重力值作为绝对基准值,使85网平差值受到不可忽视的扭曲,其幅度达40μal。     

伪逆矩阵在基准点稳定性判定中的应用

基准点决定控制网的位置、尺度和方位。监测网平差中,基准的定义相比普通平差的基准有着更高的精度,对于监测网的基准稳定性,需要通过多期复测的观测值估计的位移加以检验。检测基准点稳定性,一种"绝对"的位移或接近"绝对"的位移,通过经典平差模型中伪逆矩阵来检验后续测量中基准点是否存在动点,并用平均间隙法检校模型正确性,分析伪逆矩阵网点稳定性分析与平均间隙法平差检校进行单独平差,证明伪逆矩阵来判断检测基准网中基准点是否变动方案可行。     

基于CORS基准站建立二等重力网

青海省连续运行参考站(QHCORS)作为二等重力点,选点符合国家现行规范的要求.以2000国家重力基本网、国家重力基本网补测与加密重力测量项目、1606工程重力基准网为起算点,利用两台CG-5型相对重力仪在QHCORS基准站上进行了二等重力测量,建立了青海省二等重力网.平差后点位重力成果精度平均中误差为18.00×10-8 ms-2,满足规范要求.     

导线网坐标差观测值相关平差方法研究

提出了利用普通间接平差和相关间接平差两种平差方法相结合,进行以坐标差作为观测值进行导线网相关平差的方法.在该平差方法中,利用普通的简介平差原理推求出坐标差观测值的相关协因数阵,并以此作为已知数据进行以坐标差观测值作为观测值的导线网的相关平差.     

联合平差中的方差分量估计问题的探讨

天文大地网与GPS空间网联合平差从大的方面分为空间网与地面网两部分。空间网主要是GPS点的三维地心坐标及协方差阵 ;而地面网又涉及到多类观测值 ,主要包括方向观测、导线边、天文方位角三类观测值 ,且各类观测值又分为不同等级的观测。空间网与地面网之间、地面网不同类观测之间及同一类不同观测等级之间的权比不正确将直接影响平差结果 ,因此 ,各类观测值的最佳权匹配就成为联合平差的一个关键。本文就Helmert方差分量简化算法及Baumker简化公式用于联合平差中方差分量估计问题进行讨论 ,并用我国天文大地网 1万点的地面观测数据进行实算、比较、分析 ,以确定联合平差中方差分量估计的方法     

我国重力基本网若干技术问题

本文介绍我国新的国家重力基本网1985系统(新网)。新网由57个点组成,其中包括6个绝对重力点,用拉科斯特·隆贝格(LCR—G)重力仪进行相对观测,并与国外多个已知重力基准系统作了联测,共获得各类观测数据近万个。新网重力值平均中误差为±8微伽[10~(-8)ms~(-2)],经外部检核,实际精度达20微伽。1985年通过国家鉴定。经过两年来使用证明,新网达到设计要求,具有国际先进水平。本文还讨论了重力网平差、我国旧网精度及转换、LCR—G重力仪的特性和国际重力基准等问题。     

系统偏差和观测粗差对不同期观测GPS网结果的影响

为确保不同期观测GPS网平差结果的正确性,必须考虑观测粗差、基准位移以及不同期观测间系统偏差对参数结果的影响。通过附加尺度和方位的函数模型,将基准位移、系统偏差统一看成"观测粗差",通过抗差估计来控制其对参数的影响。最后通过固定基准的最小二乘、抗差最小二乘、自适应序贯平差和抗差自适应序贯平差计算了一实测GPS网,结果表明采用该方法能取得满意的效果。     

惯性制导初始方位角标定基准测量精度分析

惯性制导设备初始方位角标定通常采用一等天文方位角作为基准。在实际作业中,标定位置常因场地受限而无法直接进行天文观测,需要通过边角测量将实测天文方位角精确传递至标定位置。因此,标定基准方位角的精度受天文方位角测量精度和方位角传递精度的共同影响。对近年实测的多组一等天文方位角成果进行统计分析,通过中误差和正反方位角不符值两个精度指标,估计一等天文方位角测量精度在±0.5″左右。角度传递测量后,按照导线网平差中最弱边方位角精度估计公式,在传递4次的情况下,方位角闭合传递得到的基准方位角精度在±1.2″左右;经纬仪互瞄传递得到的基准方位角精度在±0.8″左右。     

全国一等水准点高程近20年变化分析

我国于1991—1999年建设的国家第二期一等水准网复测与2012—2015年建设的国家一等水准网成果相隔近20年。受地壳运动、经济建设、地下水开采与回灌等因素的影响,许多地区出现了不同程度的地表沉降和季节性地表起伏,造成区域高程成果发生了不同程度的变化,影响了高程基准的维护及高程成果的使用。本文通过分析两期一等水准重合点、统计分析我国一等水准点20年高程变化量及其变化趋势,并从两期水准网测量设备、措施及测量精度的差异,重力异常改正计算所采用的重力基准、正常重力公式及重力数据的差异,网形结构差异,水准测量周期、水准环闭合周期的差异,地壳垂直运动与局部地表形变影响等4方面进行了两期高程变化的原因分析。研究表明:(1)国家一等水准网点高程近20年发生了不同程度的变化,许多区域出现了严重沉降;(2)地壳垂直运动及局部地表形变是引起高程变化的主要因素;(3)国家一等水准网应进行定期复测更新,复测时应尽量缩短水准测量周期,全网水准测量周期不应超过5年[1]、力争3年内完成。     

自由水准网的动态平差

为了解决大规模复测水准网的动态平差,本文从常规的动态线性数学模型出发,导出了复测水准网动态平差的基础方程。为平差无起始数据的自由水准网,文章叙述了伪观测值平差法,并给出了在进行自由网两期整体平差时附加阵 GT 的具体形式以及在此情况下各种精度的估算公式。最后,介绍了当两期水准网不完全重合时,如何进行动态平差的两种处理方法。     

对我国多普勒网和天文大地网联合平差方案的几点建议(提供讨论)

本文对我国多普勒网与天文大地网联合平差提出了下列几点建议：（一）在两个网各自单独平差的基础上，分别求定两个网公共点的方差——协方差矩阵；（二）两个网的公共点上，将多普勒定位求得的坐标值看作为对天文大地网中相应点坐标值的虚拟的相关观测值；（三）用分阶段平差方法（Phased adjustment）进行两个网的严格平差；（四）用带有先验权的参数平差方法，使在联合平差中同时兼顾两个网的定向和尺度因子的信息；（五）对两个网的三维和二维的联合平差步骤和有关公式作了具体阐述。     

北京和南宁国际绝对重力基本点上首批绝对重力测量结果

本文简要介绍了北京和南宁两个国际绝对重力基本网（IAGBN）点的点位和环境条件，列出了这些点上的首批绝对重力测量结果及所使用的仪器。在北京点的测量结果表明，不同仪器的测量结果间差异很小。将IAGBN点的1990年观测值通过换算后求得了同一城市的我国1985重力基本网（85网）点的重力值，与1981年意大利绝对重力仪IMGC的测量结果和85网的平差值作了比较。