我国陆海统一似大地水准面构建的三维重力矢量法

基于重力场水平分量-垂线偏差对地形信息敏感的特点,根据边值理论由重力与地形数据确定格网垂线偏差模型,在此基础上,首先利用三维重力矢量-格网垂线偏差与格网重力异常,联合格网高程数据求得格网点间高程异常差,然后通过GPS/水准点的控制,构成紧密的几何条件,进行严密平差,从而获得高分辨率、高精度似大地水准面的数值模型。按照本文方法,利用我国6600多个GPS/水准点、1'×1'的格网垂线偏差、格网重力异常、格网高程数据,整体平差计算了我国陆海统一的似大地水准面模型,经GPS/水准点检核,全国似大地水准面的绝对精度达到了4 cm,相对精度优于7 cm。     

GNSS水准自适应联合平差

将水准高差观测值与GNSS垂直运动速度作为观测值,利用联合平差方法实现GNSS水准自适应数据融合。均匀选取大地高变化与正常高变化一致的GNSS水准点作为约束点,实现GNSS垂直运动与水准垂直运动的有效匹配;利用方差分量估计方法自适应整体调整水准高差观测值权阵与GNSS垂直运动速度观测值权阵之间的比例关系;采用相关等价权函数抑制异常观测值的影响,提高联合平差的精度。以山东境内二等水准网及GNSS控制点数据为例,该方法能够实现GNSS与水准高程变化的有效融合,提高高程变化分析的可靠性。     

一等水准成果构建的中国大陆垂直运动模型研究

国家多期一等水准网成果是研究中国大陆地壳垂直运动的宝贵数据.综合利用国家三期一等水准网成果,分析中国近50年地壳垂直运动变化趋势.首先,确定水准重合点高程变化量,计算重合点变化速率;然后,基于拟合点和检核点残差分布评估常用插值方法的优劣性,确定最优建模方法;最后,构建基于水准成果的中国大陆垂直运动模型,分析各区域垂直运...     

利用GNSS和EGM2008模型进行跨海高程传递

跨海高程传递对实现海岛(礁)精确测绘具有重要意义。本文提出利用GNSS和EGM2008模型实现岛礁高程传递。在阐述基本原理的基础上,给出了利用地球引力位模型计算地面点平均重力的公式,并对这种方法获得的高程进行了误差分析,指出引力位模型误差是影响跨海高程传递精度的主要因素。利用我国GNSS水准数据、岛礁联测数据以及美国GNSS水准数据对该方法进行了验证,结果表明该方法得到的高程精度在200 km范围内优于10 cm,在跨海区域10 km范围内可达6 cm。     

Height datum unification between Shenzhen and Hong Kong using the solution of the linearized fixed-gravimetric boundary value problem

The paper proposes a new algorithm to unify height datums in different regions, which is based on the solution of the linearized fixed-gravimetric boundary value problem. Compared with traditional methods, this method uses GPS ellipsoidal height and gravity disturbances on the surface of the earth to obtain a quasigeoid, which is not related to any local vertical datums. As an example, we calculate the height datum difference between Shenzhen and Hong Kong by applying this new method. The result shows that the height difference obtained by this new method is consistent with the ground leveling result to a few centimeters.     

我国大地测量学的进展和展望

回顾了我国大地测量工作的进展。面向 2 1世纪前期的我国经济和国防建设及科技和社会发展 ,展望了我国新世纪的大地测量 ,提出应逐步进入精确、动态、实时的现代化体系 ,即完善国家三维空间大地网 ;建立 GPS综合服务体系 ;提供导航和定位服务 ;测定地壳运动、电离层参数、大气中可降水份等信息 ;精化中国地区重力场参数 ;建立新的国家重力基准网 ;完成分米级精度的中国似大地水准面的推算 ;积极开展海洋和空间大地测量 ,为资源、环境的管理以及防灾监测做出应有的贡献。     

土地生态质量遥感空间分异与主控因子研究——以广安市为例

本文以广安市为研究区,主要依据遥感数据源,以公里网格为评价单元,基于理想点模型,从生态本底、生态结构、生态效益及生态胁迫4个准则层14个评价指标构建评价指标体系。首先应用德尔菲法(主观法)和熵权法(客观法)相结合的方法计算各评价指标权重值。然后根据以理想点模型计算的结果对土地生态质量进行等级划分,并提取了土地生态质量的主控因子,根据热点模型对土地生态质量的空间分异规律与主控因子之间的关系进行了分析,对广安市2000、2005、2010、2015年的土地生态质量进行了综合评价。最后为土地整治部门提出了有效的土地生态质量监管建议。     

采用经典大地测量技术确定珠峰大地高(2005)的研究

以往对常规测量数据进行处理时,常采用平面与高程分别平差得出珠峰峰顶(山头或觇标)相应于某椭球的平面位置(经纬度)与大地高。提出采用平面与高程进行联合处理的方法,并就这两种方法采用的模型、数据处理方法及最终结果(主要是大地高)进行讨论与分析,并与GPS的结果进行比较,分析其差异。     

GPS水准及其在测绘工程中的应用

随着似大地水准面的不断精化,GPS水准有可能代替繁重的几何水准工作,介绍了似大地水准面的确定方法,并基于我国新一代似大地水准面CQG2000,在高山区GPS高程拟合的正常高中误差达到±0.21m。结合GPS实际工程分析,GPS高程拟合精度在平原地区可达到像控点高程精度要求。     

Use of high-resolution satellite data,GIS and NRCS-CN technique for the estimation of rainfall-induced run-off in small catchment of Jharkhand India

The present study demonstrates the use of NRCS-CN technique for rainfall-induced run-off estimation using high-resolution satellite data for small watershed of Palamu district, Jharkhand. The CN model was applied to the daily rainfall data of 15 years (1986–2000) along with use of large-scale thematic maps (1:10,000) pertaining to land use/land cover using IRS-P6 LISS-IV satellite data. The LU/LC map was spatially intersected with the hydrological soil group map to calculate the watershed area under different hydrological similar units for assigning CN values to compute discharge. The study showed that Daltonganj watershed exhibits an average run-off volume of 7,881,019 m³ from an average cumulative monsoon rainfall of 821 mm and the average actual direct run-off generated during the southwest monsoon season was 203 mm. The strong correlation between rainfall and run-off as well as between observed run-off and estimated run-off indicated high accuracy of run-off estimation by NRCS-CN technique.     

利用等效点质量进行(似)大地水准面拟合

基于等效源原理,提出了一种半自由点质量模型,并给出了顾及相邻点空间关系构造虚拟点质量的简单快速迭代算法。实验结果表明,利用该点质量模型对离散GPS/水准观测数据进行拟合是可行的。     

综合利用海岸带GNSS水准和重力数据精密确定中国高程基准偏差

综合利用中国海岸带GNSS水准和多源重力测量数据,通过精化陆海统一的重力似大地水准面计算高程异常零阶项,精密确定了中国1985国家高程基准相对于重力大地水准面的偏差。结果显示:中国1985国家高程基准相对于国际地球自转服务（International Earth Rotation Service,IERS）的IERS2010标准W₀对应的重力大地水准面的偏差为30.4±1.0 cm;中国1985国家高程基准于20世纪80年代经琼州海峡传递到海南岛后,在1 cm精度水平上未发现明显差异;计算的重力似大地水准面经全球导航卫星系统（globa navigation satellite system,GNSS）水准外部检核,标准差约为4 cm,12个省市和陆海交界处在厘米级精度水平上无缝衔接。在近10 a内,天津市除西北角外,大部分地区存在地面下沉,东南部地面下沉约7 cm,上海市地面下沉约7 cm,浙江省、江苏省和福建省等沿海省份局部地区也出现地面下沉。     

高程系统定义分析与高精度GNSS代替水准算法

从高程系统定义出发,探讨高程基准面的重力等位性质,测试分析不同类型高程系统地面点高程之间的差异,考察GNSS代替水准与实际水准测量成果的一致性,进而提出新的GNSS代替水准算法。主要结论包括:(1)当精度要求达到厘米级水平时,正常高的基准面也应是大地水准面。中国国家1985高程基准采用正常高系统,其高程基准面是过青岛零点的大地水准面。(2)近地空间中等解析正高面与大地水准面平行,GNSS代替水准能直接测定地面点的解析正高,但正常高系统更有利于描述地势和地形起伏。(3)本文给出的GNSS代替水准测定近地点正常高算法,大地高误差对正常高结果的影响比大地水准面误差大,前者影响约为后者的1.5倍。     

大范围GNSS水准与重力场模型间的系统偏差校正

大范围GNSS水准数据是评估重力场模型精度的重要独立数据源,通常大范围GNSS水准数据与地球重力场模型所对应的大地水准面不一致,导致两者间会存在系统偏差,该系统偏差会影响直接利用GNSS水准数据评估重力场模型精度的效果。本文以利用美国24 152个GNSS水准数据评估EIGEN-6C4重力场模型精度为例,提出采用分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法校正两者间的系统偏差。试验结果表明,分区常系统偏差校正法和四、五、七参数校正法均可以有效校正两者间的系统偏差,系统偏差校正后,2160阶次的EIGEN-6C4模型在美国区域内的高程异常精度优于10 cm。     

GPS水准的拟合基准面高程系统

针对线路工程提出利用若干个GPS和水准高程点建立一个拟合面作为高程基准面,这样GPS高程经拟合后可获得相对于拟合基准面的准确高程,水准测量附合于GPS点进行闭合差的调整,充分利用了GPS的高程信息,有益于在线路工程中用GPS替代常规基平水准测量。     

全国及部分省市地区高精度、高分辨率大地水准面的研究及其实施

结合我国重力和地形资料及国内外较优的重力场模型,研制了适合我国重力场特征的360阶重力场模型WDM94,建立了中国新一代包括全部陆海国土的dm级(似)大地水准面CQG2000,建立了中国以GPS/水准为基础的高程异常控制网,利用海洋卫星测高数据进行我国海洋大地水准面的计算、我国陆地重力(似)大地水准面的研制及我国陆海(似)大地水准面的拼接;研制了江苏省、海南省、深圳市、大连市、南京市及南水北调西线工程具有cm级精度的省市地区(似)大地水准面模型;结合GPS技术和高精度(似)大地水准面模型,研制了GPS测图软硬件一体化系统。     

A new hybrid geoid model for Japan, GSIGEO2000

 The latest gravimetric geoid model for Japan, JGEOID2000, was successfully combined with the nationwide net of GPS at benchmarks, yielding a new hybrid geoid model for Japan, GSIGEO2000. The least-squares collocation (LSC) method was applied as an interpolation for fitting JGEOID2000 to the GPS/leveling geoid undulations. The GPS/leveling geoid undulation data were reanalyzed in advance, in terms of three-dimensional positions from GPS and orthometric heights from leveling. The new hybrid geoid model is, therefore, compatible with the new Japanese geodetic reference frame. GSIGEO2000 was evaluated internally and independently and the precision was estimated at 4 cm throughout nearly the whole region. Received: 15 October 2001 / Accepted: 27 March 2002 Acknowledgments. Messrs. Toshio Kunimi and Tadashi Saito at the Third Geodetic Division of the Geographical Survey Institute (GSI) mainly carried out the computations of most of the updated leveled heights. With regard to the reanalysis of GPS data, the discussions with Messrs. Yuki Hatanaka and Shoichi Matsumura of GSI were of great help in building the analysis strategy. Messrs. Kazuyuki Tanaka and Hiromi Shigematsu collaborated in the preparatory stages of GPS data computation. The authors' thanks are extended to these colleagues. Some plots were made by GMT software (Wessel and Smith 1991). Correspondence to: Y. Kuroishi     

连续中间法三角高程测量权的探讨

在测量平差过程中,权的选取会对平差结果造成一定的影响。定权不合理会导致高差观测值改正数分配不合理,严重时会扭曲三角高程平差值,继而平差结果不能真实反映实际观测。本文在分析连续中间法三角高程测量原理的基础上,依据权的定义及误差理论,推导了中间法三角高程测量平差计算中权的确定公式,得出了权与测站距离平方和成反比的定权方法,该方法能客观地反映中间法三角高程测量高差观测值间的权比,有助于改善三角高程测量的精度。     

水准网闭合差自动解算的新方法

介绍一种在水准测量中独立闭合环或附合路线自动搜索及闭合差自动解算的新方法。该方法将间接平差函数模型转化为条件平差函数模型,利用条件方程式的所有信息,搜索出独立闭合环或附合路线并快速解算出闭合差,与给定的限差进行比较,较好地检验并剔除粗差。最后经过编程实现该方法,用实例验证了该方法的正确性和用之进行观测值质量检核的有效性。     

在小区域内利用EGM2008重力场模型进行GPS高程转换的应用分析

简要介绍了EGM2008全球重力场模型,以及利用EGM2008模型计算地面点高程异常的原理,指出了在已知GPS控制网内一点正常高的情况下,如何应用该模型通过计算高程异常进而推算网内各点正常高的方法。结合在冀东某地山区和海滨的两个实验区数据,对使用上述GPS高程转换方法所能达到的精度进行了分析,结论认为在小区域内可以达到四等水准测量精度。