一种确定大地水准面重力位漂移δW的方法

理论上,大地水准面上的重力位常数W0决定了大地水准面的形状及大小。源于大地水准面重力位W0的系统误差将直接导致大地水准面的漂移,如何精确确定W0一直是大地测量学家极为感兴趣的问题。本文基于虚拟压缩恢复法,提出了一种不同于传统的确定大地水准面重力位漂移δW的方法。     

局部大地水准面精化系统软件的设计与实现

给出了局部大地水准面精化系统的总体结构以及各分系统的详细设计与实现方法,开发了旨在对相关重力测量数据实现自动化处理的局部大地水准面精化系统工具软件,并应用于某区域实际大地水准面的精确计算。实践证明,该系统能有效提高相关数据的处理效率,有助于局部大地水准面精化过程的规范化。     

论相对论重力位及相对论大地水准面

讨论了相对论意义下的重力位及大地水准面,指出了等时率大地水准面的缺陷,建议今后采用等频面及等频大地水准面的概念,给出了等频大地水准面与经典大地水准面的差异,同时给出了等频大地水准面的近似表达式。     

论确定全球大地水准面的斯托克斯方法

确定全球大地水准面最常用的方法是斯托克司方法。然而,除了人们熟知的缺陷之外,斯托克司方法还存在人们没有意识到的理论困难：当大地水准面位于参考椭球（WGS84椭球）内部时,在大地水准面上及其与参考椭球面界定的区域中扰动位没有定义,当然在这部分区域也不调和。为了解决这一困难,可以选取一个包含在大地水准面内部的由四个基本参数唯一确定其外部正常重力位的参考椭球（简称内部椭球）,其中心与 WGS84 椭球的中心重合,其中的两个基本参数,旋转角速度和地心引力常数,与 WGS84 椭球面的相同,另外两个参数,半长轴和扁率,如此选取,使得内部椭球产生的新的正常重力位在 WGS84 椭球面上与大地水准面上的重力位 相等。这样,传统的斯托克司方法中存在的理论困难不复存在。     

中国陆海大地水准面拼接问题的理论探讨

探讨了建立新一代中国似大地水准面模型中的陆海大地水准面的拼接,分析了拼接差产生的原因,阐述了无缝拼接需要遵循的原则,提出了基于拟合拼接法的拼接方案.     

我国海域大地水准面与大陆大地水准面的拼接研究

由重力和GPS水准数据确定的陆地大地水准面和主要由卫星测高数据确定的海洋大地水准面 ,两者之间一般都存在以系统误差为主的拼接差 ,分析了产生这一现象的主要原因。顾及这一现象 ,并结合我国在陆海大地水准面拼接区重力资料稀疏的实际 ,提出了扩展拼接技术。以国家GPS水准网确定的 (似 )大地水准面作控制 ,对陆海重力大地水准面作拟合校正 ,得到我国校正的陆海统一的重力大地水准面     

海洋重力似大地水准面与区域测高似大地水准面的拟合问题

研究了将陆地重力似大地水准面与GPS水准似大地水准面拟合的处理方法推广到海洋的问题,首先从理论上证明了当存在海面地形,则海洋大地水准面与似大地水准面不重合,导出了在海洋上大地水准面差距与高程异常之间差值的公式,由此给出了求定平均海面相对于区域高程基准的正常高以及测高似大地水准面的计算公式。由于测高平均海面与GPS大地高有相近的精度,提出了将海洋重力似大地水准面与区域测高似大地水准面拟合的处理方法,并利用当前最新的海面地形模型和测高平均海面模型做了数值估计。     

数据源对大地水准面精度的影响分析

组合法是目前我国省市进行大地水准面精化普遍采用的方法。通过对大地水准面精化时所用到的各种数据源进行分析,探讨各数据源对大地水准面精度的影响,并提出提高大地水准面精度的办法。     

区域重力大地水准面确定的相对精度估计

以频域解析方法,研究由地面重力数据、全球住模型确定区域重力大地水准面的相对精度估计.首先由Stokes公式的数值积分推导地面重力数据与球谐系敬的精度关系;再由"移去-恢复"方法的空域截断逼近模式和协方差函数的球谐表达,分别推导内区地面重力数据之误差、外区全球位模型之误差与区域重力大地水准面之相对精度的解析关系;为便于计算,提出将内区地面重力数据和外区全球位模型的频域截断误差合并,再按频段重新划分为两部分:①全球范围--地面重力数据对应频率以上的截断;②外区范围--介于全球位模型最高频率与地面重力数据对应频率之间的截断,以经验阶方差模型分别估计之.模拟计算显示了地面重力数据之精度、分辨率、积分半径和全球位模型之精度、分辨率与区域重力大地水准面之相时精度的具体对应关系.本文研究同样适用于区域重力似大地水准面的确定.     

中国似大地水准面

采用移去-恢复技术,利用我国高分辨率DTM和重力资料推算我国大陆重力大地水准面;然后再和我国GPS水准所构成的高程异常控制网拟合,推算具有分米级精度,15′×15′分辨率的我国大陆大地水准面.利用全国地壳运动监测网络的80余个高精度GPS水准点进行外部检核,检核结果证实和原设计精度完全一致即该大陆大地水准面的绝对精度,在东经120°以东,高于±0.3 m,在东经120°以西,北纬36°以北,±0.4 m, 36°以南,±(0.4～0.6) m.利用卫星测高数据计算垂线偏差,反解我国海域大地水准面.为了检核,由测高垂线偏差反演为重力异常,与海上万余点船测重力值进行了外部检核;同时将上述反演的重力异常推算大地水准面,与直接解得的相应结果进行比较作为内部检核.由重力和GPS水准数据推算的上述大陆大地水准面,和主要由卫星测高数据确定的海洋大地水准面,二者之间一般都存在以系统误差为主的拼接差.顾及这一现象和结合我国在陆海大地水准面拼接区重力资料稀疏的实际,研究提出了扩展拼接技术,即在沿海选取部分陆海毗邻的局部地区,在这局部地区内,陆地用实测平均重力格网数据,海洋用测高平均重力格网数据,统一推算陆海局部重力大地水准面.然后利用这一局部大地水准面的陆地部分和已经GPS水准校正的陆地大地水准面进行拟合.最后将拟合参数校正中国全部海域的测高重力大地水准面,而保持陆地部分大地水准面不变,以最大限度的削弱拼接点和测高海洋大地水准面的系统误差.     

重力归算及其对大地水准面及外部重力场的影响

本文论述并探讨了各种不同的重力归算方法对大地水准面以及地球外部重力场的影响,讨论了与确定cm级大地水准面相关的一些问题,特别阐述了高程误差对大地水准面的影响。     

深圳市1 km高分辨率厘米级高精度大地水准面的确定

利用65个精度优于2 cm的GPS水准数据、5 213个实测重力点数据、100 m分辨率的数字地形模型和WDM94地球重力场模型,采用移去-恢复技术计算了深圳市1 km分辨率的大地水准面模型.将该模型大地水准面高与由29个GPS水准得到的大地水准面高进行比较,其差值的标准差为±1.4 cm.     

大地水准面确定的几种方法和比较

本文简要地介绍了使用GPS／水准法、重力法和组合法确定大地水准面的方法，并使用实测数据进行了试算，对计算结果进行了比较与分析，得出了结论。     

城市级似大地水准面模型确定的优化方法研究

以清远市cm级似大地水准面模型的确立为例,综合运用各种数据和拟合算法,通过计算和统计,探讨了采用"移去-恢复"法计算城市级似大地水准面模型的关键技术,并提出了优化建议.     

几种确定调整大地水准面方法的研究

本文使用三种地形调整方法对某地调整大地水准面进行了计算,三种方法分别是:Airy-Heiskanen型地形均衡方法(TIC)、剩余地形改正万法RTM、自由空气改正。结果表明,RTM方法较优、自由空气改正次之,而地形均衡方法最差。     

利用空中平均重力异常确定区域大地水准面

提出了直接利用空中平均重力异常计算区域大地水准面的方法。模拟计算的结果表明, 该方法与传统的利用地面平均空间重力异常确定的大地水准面精度相当, 但其显著优点是勿需空中重力异常的向下解析延拓, 从而可以避免延拓误差对大地水准面精化的影响。     

关于重力大地水准面计算精度问题

在众多影响重力大地水准面计算精度的因素中,计算模型误差及地面观测数据误差是其中的两个主要误差源。本文从实用角度出发,详细探讨了重力大地水准面计算公式选择问题;并通过实际数值计算,研究确定了地面观测数据计算精度、密度及覆盖范围等参数指标;最后以180阶次位系数定义地球重力场,对重力大地水准面计算精度进行了实际检验。     

我国精化大地水准面工作中若干问题的讨论

对我国正进行的精化大地水准面工作中若干问题作了讨论,包括:1)推估内插(或拟合)模型;2)利用莫霍面起伏资料代替均衡假说;3)GPS水准布网的优化设计;4)利用GPS水准及重力资料精化大地水准面的精度估计。     

确定全球厘米级精度大地水准面的可能性和方法探讨

阐述确定厘米级精度大地水准面所面临的挑战,评述各种大地水准面的定义,提出一种确定1°×1°厘米级精度全球大地水准面的新思路和新方法:在已知相应厘米级精度全球重力位模型、地形密度分布模型以及平均海面高模型的前提下,利用虚拟压缩恢复法可实现全球1°×1°厘米级精度大地水准面的目标。初步论证实现此目标的可能性和条件,并简要介绍一个模拟实验结果。     

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。