利用函数拟合法求解高程异常在山区的应用

如何提高山区高程异常的求解精度,是能否广泛应用ＧＰＳ水准的关键,本文根据天文水准求解高程异常的原理,提出一种考虑地形起伏影响的高程异常拟合方法,该方法具有形式简单、使用方便的特点。经实际计算表明,采用该方法在山区求解高程异常对消除地形起伏的影响是有效的。     

基于高阶重力场模型的山区高程拟合研究

选用沿海山区GNSS水准点的实测高程异常,分别对近几年国际上公布的EGM2008、EIGEN-6C2、EIGEN-6C3stat、GECO、XGM2019e、SGG-UGM-2这6个高阶重力场模型计算的高程异常进行精度检验,分析不同模型、不同截断阶次模型高程异常精度与阶次的关系,采用基于Kd-Tree算法的二次曲面拟合方法进行山区水准面移去—拟合—恢复。结果表明,利用基于Kd-Tree算法高阶重力场模型进行山区水准拟合精度提高明显,具有较好的适应性。     

推求网格点高程异常的方法

本文给出了推求网格点高程异常的方法,用它可以加密我国的高程异常数据,从而得到高分辨率的高程异常图。     

基于BP神经网络似大地水准面精化精度分析

针对BP神经网络似大地水准面精化在山区和平原等地形区域的差异,采用BP神经网络+残余高程异常的方法,建立残余高程异常与坐标的非线性函数关系,并以南方某山区和华北某平原为研究对象,对比分析了BP神经网络似大地水准面精化不同地形区域的精度。结果表明,在平原和山区均能达到较高的精度（±5 cm以内）,且平原优于山区,因此BP神经网络可应用于大面积的不同地形区域的似大地水准面精化,精度可满足1∶500～1∶2 000大比例尺地形图测量的需求。     

EGM 2008重力场模型的高程异常精度分析

利用两条设计铁路的GPS水准点数据,对EGM2008模型解算的高程异常进行精度统计分析。结果表明,EGM2008模型解算的高程异常在地形平缓的地区精度优于地形起伏较大的山区,且在两个实验区中误差都优于±10 cm。结合一定数量的GPS水准数据,可用于1:2 000航测地形图外控点的高程拟合。     

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。     

大高差变化区域GNSS高程转换模型与方法的优选

在地形起伏变化大的山区,基于GNSS技术实测的大地高和高精度几何水准实测的正常高数据,将线状拟合、平面拟合、曲面拟合等多种GNSS高程转换数学模型分别应用到GNSS/水准拟合法和EGM2008模型的"移去-恢复"法中,讨论了各模型方法在山区的高程转换应用情况及转换精度。利用Alltrans EGM2008 Calculator计算得到的地球重力场模型高程异常值,由于综合考虑了高程异常的几何和物理特性,使EGM2008模型的解算精度高于GNSS/水准拟合法精度。并通过实例证明,EGM2008"移去-恢复"法的曲面拟合模型适用于大高差山区cm级GNSS测高。     

基于相对高程异常的GPS高程拟合方法探讨

在传统二次曲面GPS高程拟合的基础上,提出了一种基于相对高程异常的GPS高程拟合方法。该方法首先通过相对正常高高程异常值的改正,把GPS点的相对大地高转化为相对正常高,然后将相对正常高与已知点的正常高高程连算,按照传统的水准测量计算方法平差解算,就能得到最优解的正常高。采用该方法通过某山区工程实例数据进行验证,表明在地势起伏较大的测区比二次曲面拟合得到的精度要高。     

GPS高程拟合方法在长白山区的应用探讨

根据长白山无人区1∶10000像片控制测量实例,说明利用GPS测量速度快、点间无须通视、迁站方便、测量大地高相对精度较高的特点.采用GPS高程拟合方法,通过高程异常值求解像片控制点的正常高,解决了山区像片控制点的高程测量难题.     

GPS/三角测高技术及其应用研究

本文针对山区施测常规水准比较困难的现状,以及求取高程异常（差）的常规重力法、几何法和混合法在山区的局限性,提出了顾及地形起伏的ＧＰＳ／三角测高方法。文中介绍了ＧＰＳ／三角测高的原理以及实现技术和精度分析等问题,最后对该方法在隧道（洞）高程控制中的应用及其效果作了阐述。     

基于GNSS水准和重力场误差特性的大地水准面精度评估方法

缺乏有效的大地水准面成果精度评估方法,是高程基准现代化及其成果应用面临的关键问题。本文基于GNSS水准高程异常与重力场频域误差特性,研究GNSS水准与重力地面高程异常融合的技术要求,进而提出一种大地水准面成果的误差表达与精度评估方法。经示例测试分析,得出主要结论如下:①实用地面高程异常(即融合后的似大地水准面)精度,应采用随距离非线性变化的高程异常差误差曲线表达;②似大地水准面的精度评估,推荐采用两项误差指标和两条误差曲线共4个要素完整表达,即重力地面高程异常差误差、实用地面高程异常内部误差、实用地面高程异常差误差曲线与GNSS水准高程异常差误差曲线;③当两个GNSS水准点间距离接近或小于所有GNSS水准点平均间距时,GNSS水准高程异常对实用地面高程异常的贡献起主要作用;④较大空间尺度的实用地面高程异常精度主要依靠重力地面高程异常控制。     

A new technique to determine geoid and orthometric heights from satellite positioning and geopotential numbers

This paper takes advantage of space-technique-derived positions on the Earth’s surface and the known normal gravity field to determine the height anomaly from geopotential numbers. A new method is also presented to downward-continue the height anomaly to the geoid height. The orthometric height is determined as the difference between the geodetic (ellipsoidal) height derived by space-geodetic techniques and the geoid height. It is shown that, due to the very high correlation between the geodetic height and the computed geoid height, the error of the orthometric height determined by this method is usually much smaller than that provided by standard GPS/levelling. Also included is a practical formula to correct the Helmert orthometric height by adding two correction terms: a topographic roughness term and a correction term for lateral topographic mass–density variations.     

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。     

基于EGM2008重力场模型的松原灌区大地水准面精化

以松原灌区GPS控制网为例,采用高程异常直接拟合和插值法,以及基于EGM2008重力场模型和移去-计算-恢复技术的残差二次曲面拟合和插值法,精化了测区大地水准面。首先简要介绍了研究区数据,进而探讨了高程异常的获取,在此基础上,详细介绍了二次曲面拟合的大地水准面精化和空间插值法大地水准面精化方法,结果表明,EGM2008重力场模型精度较高,对精化局域和国家大地水准面具有重要意义。     

Use of potential coefficient models for geoid undulation determinations using a spherical harmonic representation of the height anomaly/geoid undulation difference

 This paper suggests that potential coefficient models of the Earth's gravitational potential be used to calculate height anomalies which are then reduced to geoid undulations where such quantities are needed for orthometric height determination and vertical datum definition through a potential coefficient realization of the geoid. The process of the conversion of the height anomaly into a geoid undulation is represented by a height anomaly gradient term and the usual N–ζ term that is dependent on elevation and the Bouguer anomaly. Using a degree 360 expansion of 30′ elevations and the OSU91A potential coefficient model, a degree 360 representation of the correction terms was computed. The magnitude of N–ζ reached –3.4 m in the Himalaya Mountains with smaller, but still significant, magnitudes in other mountainous regions. Received: 6 May 1996; Accepted: 30 October 1996     

浅析石油物探测量高程异常获取方法与高程异常趋势

石油物探测量物理点平面坐标和高程采用1954年北京坐标系和1956年黄海高程系统,GPS测量以作业速度快、精度高、全天候的优点成为物探测量的主要方法,采用GPS观测所得到的高程为大地高,要得到正常高,需要有高程异常数据。利用CQG2000高程异常模型软件或高程异常等值线图求取的高程异常值准确可靠。我国范围在WGS-84...     

GPS高程转换中不同高程异常基准对正常高高差的影响

为了解决不同坐标系统下高程异常对正常高高差转换的影响，通过模拟计算得出了对正常高高差影响的定量结论，对于大地水准面的精化和应用似大地水准面确定GPS正常高具有一定的参考价值。     

国际高程参考系统在珠峰地区的实现

2020珠峰高程测量,首次确定并发布了基于国际高程参考系统(IHRS)的珠峰正高。在珠峰地区实现国际高程参考系统,采用的方案是建立珠峰区域高精度重力大地水准面。利用地球重力场谱组合理论和基于数据驱动的谱权确定方法,测试优选参考重力场模型及其截断阶数和球冠积分半径等关键参数,联合航空和地面重力等数据建立了珠峰区域重力似大地水准面模型,61点高精度GNSS水准高程异常检核表明,模型精度达3.8 cm,加入航空重力数据后模型精度提升幅度达51.3%。提出顾及高差改正的峰顶高程异常内插方法,采用顾及地形质量影响的高程异常——大地水准面差距转换改正严密公式,使用峰顶实测地面重力数据,基于国际高程参考系统定义的重力位值W₀和GRS80参考椭球,最终确定了国际高程参考系统中的高精度珠峰峰顶大地水准面差距。     

Two different methods of geoidal height determinations using a spherical harmonic representation of the geopotential, topographic corrections and the height anomaly–geoidal height difference

 It is suggested that a spherical harmonic representation of the geoidal heights using global Earth gravity models (EGM) might be accurate enough for many applications, although we know that some short-wavelength signals are missing in a potential coefficient model. A `direct' method of geoidal height determination from a global Earth gravity model coefficient alone and an `indirect' approach of geoidal height determination through height anomaly computed from a global gravity model are investigated. In both methods, suitable correction terms are applied. The results of computations in two test areas show that the direct and indirect approaches of geoid height determination yield good agreement with the classical gravimetric geoidal heights which are determined from Stokes' formula. Surprisingly, the results of the indirect method of geoidal height determination yield better agreement with the global positioning system (GPS)-levelling derived geoid heights, which are used to demonstrate such improvements, than the results of gravimetric geoid heights at to the same GPS stations. It has been demonstrated that the application of correction terms in both methods improves the agreement of geoidal heights at GPS-levelling stations. It is also found that the correction terms in the direct method of geoidal height determination are mostly similar to the correction terms used for the indirect determination of geoidal heights from height anomalies. Received: 26 July 2001 / Accepted: 21 February 2002     

组合法精化胶州市大地水准面

本文利用全球重力位模型、胶州市地面重力观测数据、胶州市GPS水准数据和数字地面模型(DTM),采用组合法应用移去-恢复技术计算剩余大地水准面,并与地球位模型计算的高程异常进行拟合,得到该地区重力似大地水准面,再和布测、计算得到的GPS/水准所构成的几何大地水准面拟合,利用多项式拟合完成系统改正,获得最终的大地水准面结果及相关的精度信息。