利用航空重力确定局部大地水准面的精度分析

探讨了空中重力扰动的滤波尺度和向下延拓方法对局部大地水准面确定精度的影响。实测数据分析表明,直接代表法不受测区形状及范围大小限制且无边界效应,成为最合适的向下延拓方法;100~250 s的滤波尺度均适用于大地水准面的确定,顾及滤波器边界效应的影响,宜采用小一些的滤波尺度如100 s。无论是空中比较还是地面比较,利用航空重力数据确定的局部大地水准面,其与参考大地水准面的比较精度可以达到±3 cm。     

论大地水准面的精密确定

本文论述了确定大地水准面的意义,详细分析了确定大地水准面所需数据及其分辨率要求。大地水准面的中、低频成分的改进主要依靠卫星大地测量技术,但局部高频成分需要综合利用ＧＰＳ、重力、水准和地形数据,因而大地水准面的精度是大地测量理论和技术的综合体现。文中以大量数据分析和试验计算论证了我国大地水准面的近期精化目标及实现这一目标的技术途径。     

利用航空重力确定局部大地水准面的精度分析

海洋重力测量是海洋地区获取高精度、高分辨率地球重力场信息的重要技术方法。研究了波罗的海地区海洋重力测量数据的处理方法,利用测线交叉点处重力测量观测值建立的漂移函数有效减小了重力仪漂移异常的影响,其测量精度达到了0.5 mGal。2017年,海空重力仪Chekan-AM更新以后,其测量稳定性有了显著提高。数据处理结果表明,搭载在常规科考船DENEB的海洋重力测量精度为0.2 mGal,而首次搭载在渡轮URD的海洋重力测量精度为0.6 mGal。根据波罗的海地区局部大地水准面构建的初步结果,证明了获取的海洋重力测量数据对填补数据空白、检测老旧数据以及提高大地水准面精度等方面具有重要作用,研究结果为未来波罗的海地区建立高精度的统一大地水准面提供了数据基础和技术支持。     

海洋重力大地水准面的确定

美国海洋卫星测高仪的出现,使应用Hotine积分确定海洋大地水准面成为现实。本文通过对Hotine积分及垂线偏差的计算公式进行改进,较好地改善了求和项的收敛性,减小了截断误差影响,并提出了利用Hotine函数和重力异常确定海洋大地水准面的方法。实际计算表明:海洋重力大地水准面的精度在1米以内;卫星测高大地水准面间存在0.5米系统差;它和海底地形有一定的相关性,能较好地反映出海底地形的宏观特性。     

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。     

极移对地面重力及大地水准面的影响

地球自转轴的变动必然会导致地面重力值及大地水准面的变动。本文导出了这些变动的简便计算公式。计算结果表明,极移引起的地面重力变化最大达15μgal;大地水准面高的变化最大达5cm;垂线偏差的变化最大达0.003。这些量对目前及将来高精度大地测量产生的影响是不可忽视的。     

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     

渤海湾区域似大地水准面的建立

利用基于一维球面快速傅立叶变换的Stokes方法,反演了渤海湾区域重力似大地水准面,并通过少量GPS水准点的拟合实现了GPS水准似大地水准面的建立。     

宁夏北部地区高精度似大地水准面的确定

本文介绍了利用重力点成果、30″×30″分辨率数字高程模型;360阶次的国内外先进的重力场模型(EGM96、WDM94等)及分布较均匀的、现势性较好的GPS网及水准测量成果,采用重力法(Stokes、Molodensky原理)及移去～恢复技术、FFT计算方法,比较不同的计算结果,选取最佳成果作为宁夏区域重力大地水准面,然后再和布测的GPS水准所构成的高程异常控制网拟合,完成宁夏中北部区域分辨率为2.5’×2.5’(相当于5km×3Km)、精度为±10cm的大地水准面的计算工作。     

海口市高精度似大地水准面的确定

本文主要介绍作者利用GPS水准法进行海口市高精度似大地水准面建模、对模型的内外符合精度进行分析检验以及对该似大地水准面形状的特征进行定性分析和定量计算的实验和研究,取得了一些有益的结果。     

区域厘米级大地水准面的确定

计算了 2 .5′× 2 .5′分辨率的重力大地水准面 ,并结合测区地势布测了 GPS水准点 ,以这些点作控制完成了系统改正 ,最终提供了 WGS-84椭球的区域大地水准面。经外部高程值检验最大差值为 6.1cm,中误差为± 3 .19cm,并已应用于咸阳市 1∶ 10 0 0比例尺的测图。     

GPS水准、天文重力水准与重力大地水准面多种数据联合处理的研究

针对我国大地水准面的研究状况,提出了在国家GPSB级网完成之后,利用GPS水准、天文重力水准与重力大地水准面3类数据确定我国高精度大地水准面的理论和方法。分析了3类数据的误差传播规律,给出了联合平差模型,并用一模拟网进行了试算。     

亚洲航空重力测量现状

近十几年来，航空重力测量技术的研究和应用日趋活跃，已成为地球重力场研究中的热门领域之一。本文概述了亚洲的主要航空重力测量，包括台湾、日本、马来西亚和蒙古航空重力测量。文中最后介绍了我国自行研制的航空重力测量系统的概况。     

等频大地水准面的概念及应用

阐述了等频大地水准面的概念及其理论基础，讨论了等频大地水准面与经典大地水准面的关系，提出了测定位差和高程差的新方法－引力或重力频移法，探讨了利用频移观测法解边值问题求定地球外部重力位的途径。     

广义带限航空矢量重力确定大地水准面的两步积分法EI北大核心CSCD

依据物理大地测量学的广义带限水平边值问题理论,本文提出了基于带限航空矢量重力水平分量确定大地水准面的两步积分法。首先,依据广义带限水平边值问题解将带限航空矢量重力水平分量转化为飞行高度面上的带限扰动位;然后,利用带限Dirichlet边值问题解将飞行高度面上的带限扰动位向下延拓到海平面(海拔高程起算面,也称平均海面)上的带限扰动位;最后,依据Bruns公式将海平面上的扰动位转化为大地水准面高度。利用EGM2008重力位模型开展数值仿真计算试验,结果表明,广义带限水平边值问题解具有较好的低通滤波特性,能有效抑制观测高频噪声的影响;当带限航空矢量重力水平分量观测误差取3×10^(-5)m/s 2、测量飞行高度取6 km时,基于带限Dirichlet边值问题解的带限大地水准面计算精度优于3 cm,初步验证了两步积分法的计算稳定性和有效性。     

广州市亚厘米级高精度似大地水准面的确定

广州市似大地水准面精化项目历时一年时间最终得以高质量地完成,覆盖面积达8 000 km2内的水准面成果精度达到了优于±1 cm的水平。针对项目中的关键性技术问题进行研究和解决。     

无锡市厘米级似大地水准面的研究

利用大地水准面逼近的严密理论M olodenskii级数解和重力归算的地形均衡理论,结合全球定位系统(G PS)、水准和重力资料在无锡确定了精度达厘米级的似大地水准面,并讨论了无锡G PS控制网的布设及数据处理。通过检核,所确定的2.5'×2.5'似大地水准面精度为2.2cm。     

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。