GPS在1∶20万区域重力调查中的应用

近年来,在1∶20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程,而我国重力测量求得的是水准高程。目前,野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量。文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系,根据连续5年在山区进行的1∶20万区域重力测量的实际资料,讨论了这种工作方法能达到的精度。     

GPS在1:20万区域重力调查中的应用

近年来，在1：20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程，而我国重力测量求得的是水准高程．目前，野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量．文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系，根据连续5年在山区进行的1：20万区域重力测量的实际资料，讨论了这种工作方法能达到的精度。     

GPS 高程拟合转换正常高在重力勘探中的应用

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的大地高,而重力勘探中使用的是正常高.本文简要介绍了用多项式曲面拟合方法拟合高程异常的原理,并用水准仪测量的水准高程对拟合的正常高进行了精度评估,总结了采用GPS拟合高程在高精度重力勘探中的应用效果.     

CQG2000似大地水准面模型 在青藏高原地区区域重力调查中的应用

区域重力调查中,GPS高程测量的精度直接影响重力测量成果的精度.用国内最新研制的测绘科技成果--CQG2000似大地水准面模型,对GPS测得的大地高程进行改算,可得到较高精度的正常高成果.方法应用于青海三江流域1:20万区域重力调查工作中,取得了较好的效果.     

关于油气勘探开发中的高程及其确定方法

针对目前油气勘探开发中应采用哪一个系统的高程问题, 进一步做了论证和说明, 并指出用大地高代替高程的看法是不对的;还介绍测定正常高或正高的新手段和新方法。该方法可以充分发挥油气勘探中重力数据的作用, 使正常高和重力异常能以很高精度一并地确定出来, 如此可满足油气勘探的需要。     

GPS高程转换的一种改进算法

针对用拟合局部似大地水准面实现GPS高程转换的方法在山区大比例尺重力勘查领域难以推广应用的情况,提出GPS高程转换的一种改进算法,即利用基于重力似大地水准面推导的高程异常差公式将GPS测定的大地高差转换为正常高差,进而实现GPS高程的有效转换.通过算例分析表明,这种方法完全适用于大比例尺重力勘探工作.     

GPS测量中几个技术问题的分析

概要地介绍了ＧＰＳ测量的技术性能和一般要求。对ＧＰＳ测量中的基准转换，高程测量中误差产生的原因及提高ＧＰＳ测量精度问题进行了分析。     

关于重力勘查的高度改正应采用何种高程系统的讨论

重力勘查的观测值必须进行正常场与高度改正,为此要测量重力测点的平面位置与高程,尤其对高程测量精度要求甚严。以前测地工作使用经纬仪、水准仪和测距仪等,高程系统按“规范”(1)采用大地水准面的“正高系统”.近来全球卫星定位系统(GPS)开始应用于重力勘查中,GPS测量的高程为WGS-84的“大地高系统”,这样需要把“大地高”换算到“正高”.这样做即要花费许多工作量,又会增加换算中产生的误差。本文通过对地球正常重力场理论公式的分析,认为可以采用GPS测量的大地高进行重力高度改正。     

GPS高程拟合的方式及可靠性分析

在范围不大的区域中，高程异常具有一定的几何相关性，GPS高程拟合就是利用这一原理，求解正常高。在解析法求解过程中，首先用最小二乘法确定拟合数学模型的系数，在此基础上计算出待测点的高程异常值。通过实例验证：GPS高程拟合的精度主要取决于GPS大地高的精度、重合点正常高的精度、重合点的分布及拟模型的选择。一般在重合点数量充足且分布均匀的情况下，GPS高程拟合的精度可达到四等水准网的精度要求。     

重力近区地形改正精度探讨

在大比例尺重力勘探工作中,近区、中区地形改正误差对重力总精度影响较大。在实际工作中,近区域地形改正一般采用实测或用地形图读图计算;中区地形改正一般采用地形图读图计算,《大比例尺重力勘查规范》只考虑地形图高程精度对重力总精度的影响,忽略了地形图平面坐标精度对重力总精度影响。这里从锥形、扇形基本地形改正公式推导出发,探讨不同比例尺,不同高程,平面精度对重力总精度的影响,并提出了不同地形改正精度对地形图比例尺及高程,平面精度要求建议。     

基于EGM2008模型的GPS高程转换法

GPS求得的高程是地面点在WGS84坐标系中的大地高,而我国采用正常高系统的高程,是通过该点的大地高减去该点的高程异常获得。高程异常的获取,惯用的做法是曲面拟合法,这种方法在水准点稀少的测区（特别是山区）实施起来比较困难。EGM2008模型是迄今为止分辨率最高、精度最好、阶次最多的全球重力场模型。首先利用EGM20081′×1′的大地水准面模型计算各点的高程异常,再通过联测一个一等水准点,获取EGM2008模型所表示的全球似大地水准面与我国高程基准面之间的差异,即可将GPS大地高转换为1985国家高程基准的正常高。兴城测区实例表明,EGM2008模型高程转换法在山区仅用一个水准点即可实现GPS大地高到正常高的转换,且高效率、高精度。     

基于多项式拟合模型的GPS高程转换方法研究

在详细论述GPS高程转换基本原理的基础上,利用二次多项式模型,对区域高程异常进行了拟合分析,并进行了精度评定。结果显示,利用二次多项式模型进行GPS高程转换能够取得较好的结果,参与建模的点位拟合精度较高,而远离建模点分布区域的点位拟合精度相对较低,建模点的选取能够对GPS高程拟合结果产生重要影响。     

珠穆朗玛峰高程测量

综合利用GPS定位、水准测量、三角测量、电磁波测距、重力测量、雷达测地及大地水准面精化等技术,精确确定了珠峰顶的高程和平面位置,实现了迄今为止对珠峰高程最为精确的测量。介绍了珠峰高程控制网和GPS控制网的测量概况,阐述了利用常规大地测量和GPS技术确定珠峰高程的数据处理方法以及局部重力场精化等技术,为进一步研究珠峰地区板块运动提供了良好基础。     

最佳向上延拓高度的估计

提出根据两个相邻高度重力异常向上延拓值相关系数与高度的关系 ,以估计应用向上延拓分离区域及剩余重力异常的最佳向上延拓高度的方法。二维模型计算表明 ,不同高度的观测重力异常向上延拓值和观测面上区域重力异常值的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的极大值 ;这个极大值对应的高度 ,就是从观测异常中分离出这一区域重力异常所需要的最佳向上延拓高度。两个相邻高度重力异常向上延拓值之间的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的转折点 ,这个转折点对应的高度 ,就是所求的最佳向上延拓高度。应用本方法处理华南北部地区布格重力异常的结果表明 ,由于引起本区区域重力异常的地质因素 ,除了莫霍面及上地壳底面外 ,还受到本区广泛分布甚至出露的花岗岩的影响 ;所以为了从观测异常中分离这一区域异常所需要的最佳向上延拓高度为 2 0 0km ,小于莫霍面及上地壳底界面的平均深度。为了从观测异常中分离出由莫霍面引起的重力异常所需要的向上延拓高度 ,达到 15 0km。因此 ,应用本方法处理实测重力资料 ,必须首先了解引起区域重力异常的场源情况。     

GPS高程拟合方法的对比试验研究

GPS测量的高程是大地高,而我们日常使用的高程是正常高,这中间存在一个高程异常值,由于地球质量分布不均,这个高程异常值不是个常数。本文简要介绍了常用高程系统及相互的转换关系,重点介绍了多项式曲面拟合和多面函数拟合两种GPS高程拟合方法。结合北京市地面沉降监测项目,利用研究区范围内监测点已有的A级GPS测量数据和一等水准测量数据,采用了五种拟合方法,通过不同的选点方式,再经过MATLAB软件编程计算,对研究区进行了高程拟合,并对各项试验结果分别进行了拟合精度的评定。通过对每个拟合模型进行分析,对拟合结果进行比较和对五种拟合方法进行比较,最后得出结论,选择适当的高程拟合模型进行高程拟合能达到四等水准测量精度,采用二次、三次曲面拟合和多面函数拟合方法均能较好的对研究区进行高程拟合。     

带状区域GPS大地高转换成正常高的研究

在对GPS测高与水准测量理论及其异同分析的基础上,阐述了确定似大地水准面的原理与方法,分析了用数学模型法和少量GPS高程点与水准点重合,将GPS大地高直接转换为具有厘米量级正常高的实现方法。实验结合黑龙江省虎林地区的地形特点,提出了用线性内插法、平面模型法和二次曲面模型法等来转换GPS高程,证明在该地区可以通过少量且分布合理的水准点来直接求出具有厘米量级的正常高,且精度可以达到四等水准测量的精度要求,满足一般工程的需要。     

资源三号数据在重力中区地形改正中的应用

针对我国资源三号卫星立体影像数据,利用GPS控制点,结合前视、下视、后视区域网平差精化有理函数模型,探讨了资源三号卫星立体影像数据用于重力中区地形改正的高精度DEM生成方法。通过1：1万高精度DEM数据进行地改实验验证表明：资源三号卫星立体影像数据提取的DEM可以满足1：20万区域重力测量中区地改精度要求,为我国重力测量中区地形改正提供了一条有效途径,拓展了资源三号数据在区域重力测量中的应用。     

锦赤铁路三标段GPS高程拟合分析

结合GPS控制网和三等精密水准网的对比试验,构建了GPS测高技术中高程拟合模型,据此对锦赤铁路三标段工程项目进行分析。实例中选取多项式曲面拟合方法,进行高程内插计算,并将拟合结果与水准测量结果进行对比,结果表明：GPS高程拟合的内、外符合精度完全满足铁路工程精度要求,精度可达到2～3cm。