正常椭球内部场的内蕴几何与密度分布

将重力场内蕴几何结构的研究引入到正常椭球内部场的研究中，深入探讨了内蕴几何量及其与内部物理量之间的关系，并据此建立了弱平衡条件下的基本微分方程，进而给出确定椭球内部内蕴几何量与场源密度分布的方法。研究表明，平衡形状理论中的Ｗａｖｅｒ公式和Ｃｌａｉｒａｕｔ方程可由内蕴几何与内部物理量之间的关系导出，它们是在平衡假设下取椭球近似的结果。     

参数椭球的密度分布研究

继“参数椭球”概念提出以及“参数椭球”的地球重力学性质和数学性质得到初步研究之后 ,本文研究了参数椭球的密度分布问题。结果表明 ,当参数椭球内的密度界面无限趋向表面时 ,两种“准等位条件”是完全等价的。在参数椭球的“准等位条件”下 ,匀质分层的密度分布并不符合地球的实际密度分布。因此 ,地球的密度分布与纬度密切相关     

水准椭球的纬向密度分布

本文推导了旋转椭球极点重力与赤道重力的密度积分公式。按照１９８０大地参考系统及水准椭球的“极点重力条件”和“赤道重力条件”,从数学上证明了地球的“赤道径向平均密度”大于“极点径向平均密度”,并给出了水准椭球纬向密度分布的估算公式;进而提出了“地球的径向平均密度按纬向正常分布”的假说。     

地球的正常密度

从地球重力学的水准椭球和麦克劳林-皮蔡奇椭球出发,根据作者近十几年研究发表的参数椭球、纬向密度、准等位条件、似水准椭球等一系列观点和内容,提出"地球正常密度"概念,并求解出"地核椭球-壳幔椭球层"模式的地球正常密度分布.     

地幔纬向正常密度函数

继"地球纬向正常密度假说"和"板块运动纬向重力模式"的提出之后,以参数椭球为工具,应用求解"地球纬向正常密度函数"的数学方法,在假设地核为匀质椭球和地壳并入地幔的前提下,初步求解出满足极点与赤道重力条件的"地幔纬向正常密度函数",从而使得"地幔纬向密度异常"的提法在理论上获得了依据.     

顾及地球曲率及椭球高的GNSS-R几何计算方法

全球卫星导航系统反射测量(GNSS-R)技术中,观测几何计算不仅涉及GNSS反射信号的在轨实时处理,而且与观测值的地理位置计算直接相关,对其进行精确计算十分重要。当前GNSS-R技术逐步向陆地场景拓展,已有几何计算方法难以满足多场景(海洋、陆地、冰川等)应用的需求。针对此,本文提出了一种顾及地球曲率和椭球高的几何计算方法。该方法同时也集成了一种镜面点初始估计模型,在不同轨道高度(300～900 km)和观测几何条件下,初始估计误差精度可降低至5 km以内。本文方法可基于WGS-84椭球面和顾及反射面椭球高精确计算镜面反射点,精度可控在1 mm以内,计算效率相比已有方法有显著提升,可对未来考虑地形高度的高效计算需求提供借鉴。本文方法通过变换迭代方程可进行反射信号的几何路径计算,实现从反射信号延迟观测到镜面反射点和椭球高的一体解算。与已有方法相比,本文方法考虑了地球曲率及反射点随椭球高度变化的空间偏移误差,可避免测高应用中测量值定位不准确的问题。     

地球的重力聚点与参数椭球的地球重力学性质

本文研究了“参数椭球”的地球重力学性质 ,在纬度 3 5°2 1′3 2″处 ,发现了地球的“重力聚点”,给出了适用于地球的“密度分布定理”、“物质流动定理”和“重力聚点定理”;为研究地球密度的整体变化 ,提供了有用的理论工具。     

点位分布对拟合长线路正常高的影响

已知点的分布密度直接关系到高程的拟合精度,文章以待求点与已知点间隔约500 m,1 000 m的线路利用不同模型来拟合线路进行精度分析,通过运用不同几何模型、不同的分布密度拟合长线路高程得出了一些有益结论,为工程前期设计提供一些参考资料。     

点位的分布对拟合长线路正常高的影响

摘要已知点的分布密度直接关系到高程的拟合精度。文章以待求点与已知点间隔约500m、1000m的线路利用不同模型来拟舍线路进行精度分析,通过运用不同几何模型、不同的分布密度拟舍长线路高程得出了一些有益结论,为工程前期设计提供一些参考资料。     

正常重力公式

在论述一般正常重力公式的基础上,详细推导了正常重力的泰勒级数展开式,给出了适用于GRS80椭球和WGS84椭球的数值常数。展开式计算的结果,对于至20km的大地高度,精度好于0．1μ4Gal对于至50km和70km,分别好于0．3μGal和1μGal。     

大庆市区域似大地水准面精化

精化大地水准面是现代重力场和大地测量学工作的重要任务之一,本文介绍大庆市区域似大地水准面项目所采用的技术路线和方法。论述了GPS和水准路线的布测精度,GPS、水准数据处理和似大地水准面确定所采用的方案,及似大地水准面所获取的精度。     

用神经网络方法确定测区似大地水准面

本文提出一种用神经网络确定测区似大地水准面的方法,并给出了相应的神经网络结构和算法。研究了一个测区中用该方法确定的似大地水准面的精度,结果表明用该方法确定的似大地水准面的精度为厘米级,并与二次多项式曲面拟合似大地水准面的方法作了比较,神经网络方法的精度较优。     

GNSS相应坐标系之间的关系及其影响

不同的GNSS采用的坐标系定义几乎相近,但参考椭球及其坐标实现不同,这将影响多GNSS融合导航定位效果。根据各GNSS坐标系所采用参考椭球的基本常数,计算比较了不同坐标系参考椭球参数的差异;导出了相应的正常重力公式,比较了这些正常重力公式确定的正常重力值差异;最后分别从坐标系统的定义与实现两个方面分析了其对定位结果的影响。结果表明:1)GPS(BDS)与Galileo和GLONASS所使用的参考椭球引起正常重力差约为0.15和0.30 mgal;2)GPS与BDS,Galileo及GLONASS所使用参考椭球引起纬度分量最大差异约为0.1 mm,3 cm和3 cm,高程分量约为0.1 mm,0.5 m和1 m;3)各GNSS所使用坐标框架间转换参数引起的坐标变化达到厘米级。     

GNSS卫星三种站心极坐标的关系

全球导航卫星系统（GNSS）的应用中有三种常用的站心极坐标系,天顶方向分别为参考椭球面外法线方向、铅垂线上方向和地心向径方向。传统大地测量中给出的部分极坐标关系式是高度角很小时的近似公式,不再适用于GNSS卫星,另外,实用中还有混淆或近似使用不同站心极坐标的情况。为此,给出了三种站心极坐标的严格关系式,分析了它们的差异规律及量级,为正确使用它们提供了参考。     

基于神经网络的似大地水准面模型精化方法研究

似大地水准面的精化与高程异常的求解是同一个概念,为提高似大地水准面精化的精度,采用格网＋神经网络方法,借助神经网络BP方法,建立高程异常与坐标之间的函数关系;用训练好的神经网络模型和固定间隔的格网,建立格网模型;在已建好的格网模型中,内插出给定点的高程异常值。结合江苏省C级GPS水准网进行试验,拟合效果有明显的改进,克服了目前研究中存在的问题。     

BP神经网络在局部似大地水准面精化的应用

针对高程拟合中的模型误差问题,采用BP神经网络方法进行拟合,可以减小模型误差,提高似大地水准面的精化精度。在焦作市局部似大地水准面精化算例中,BP神经网络高程拟合取得了良好的效果。     

水准面精化成果在公路勘测中的应用

通过在玉树西南高海拔、无控制点区域公路工程的生产作业中,利用常规方法和玉树似大地水准面精化成果在基础控制测量中的应用,互相校核,通过相关应用数据统计,为西部困难地区取代低等级水准测量和精化成果的推广应用进行了有益的探讨.