全球高程系统的统一问题

讨论了建立全球统一高程系统的若干基本问题,包括正常高的几何定义和重力定义,区域水准测量高程系统的全球统一问题以及大地水准面位W_0的确定。结果表明:(1)几何水准高程和重力定义的正常高存在差别,由GNSS/重力得到的正常高并不等于几何水准给出的正常高,而要加上一与高程有关的改正项,并且在山区这一改正不可忽略;(2)由GNSS/重力/区域几何水准融合可以给出一个相对的全球统一高程系统,而要得到绝对的统一系统,还须知道大地水准面的位W_0;(3)现代大地测量技术可以以一定精度求出W_0,但它是时变的,因此只能定义出某个历元的全球绝对统一高程系统。     

超高阶重力场模型的研究与实现

超高阶重力场模型的提出使大地水准面差距的计算结果越来越精确。本文主要介绍了采用重力场模型计算大地水准面差距的算法,采用标准向前列递推法求解缔合勒让德函数值,增大勒让德函数前三项,避免产生超高阶递推过程的不稳定现象。结果表明:增大勒让德函数前三项能稳定递推至2 700阶,验证了大地水准面差距验证算法、软件的正确性与可行性。     

面向对象的产品物料清单多视图定义技术研究

为了实现产品全生命周期中的物料清单(BOM)数据的一致性和协同性，在阐述了企业中BOM数据的主要使用部门的基础上，分析了企业BOM的主要使用类型、功能需求和技术特点。提出了BOM视图和BOM视图空间的基本定义，讨论了BOM视图空间的主要类型。基于单一数据源的思想，采用面向对象的建模方法，定义了BOM对象模型和BOM对象的主要视图类型及其关键属性。该技术的应用对于实现CIMS环境下的BOM信息集成具有重要的意义。     

城市群范围界定方法研究——以长江三角洲城市群为例

城市群是中国推进新型城镇化的主体形态,也是中国参与全球治理的基本单元,因而关于其范围界定研究一直是地理学关注的重要议题。突出地理学自然—人文要素融合研究优势,在改进传统万有引力模型、交通可达性、金融联系网络等定量分析方法基础上,结合主体功能区、语言—文化地理和国家战略等定性方法,集成构建城市群空间范围界定综合方法,据此在上海、江苏、浙江、安徽“一市三省”内遴选出26个城市,作为长江三角洲城市群的组成范围。尝试为城市群范围界定方法研究提供一种新思路,也希望能够为相关城市群规划编制工作提供依据和参考。     

X射线粉晶衍射仪在大理岩鉴定与分类中的应用

大理岩主要有方解石大理岩、白云石大理岩和菱镁矿大理岩三种。以往大理岩是依据偏光显微镜下观察岩石结构构造及矿物成分进行分类定名,由于方解石、白云石、菱镁矿都属于三方晶系,具有闪突起、高级白干涉色、一轴晶负光性和菱形解理等相同晶体光学特征,偏光显微镜下区分十分困难。为了准确鉴定大理岩中碳酸盐矿物种类及其相对含量,本文利用岩石薄片偏光显微镜和X射线粉晶衍射技术对32件大理岩岩石样品进行分析测试。岩石薄片鉴定结果表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、白云母、黑云母、绿泥石、黏土和金属矿物。根据岩石结构构造及矿物组分特征,可把32件大理岩样品划分为方解石大理岩、长英质方解石大理岩、石英绿泥白云石大理岩、白云石大理岩、云英质白云石大理岩和菱镁矿大理岩等15个类型。X射线粉晶衍射分析表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、钾长石、云母、绿泥石、滑石和蒙脱石。综合分析认为:岩石薄片偏光显微镜鉴定技术很难区分方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物,以及细小的石英、钾长石和斜长石、滑石和白云母等鳞片状硅酸盐矿物;X射线粉晶衍射分析技术不仅能准确检测出大理岩中方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物种类及相对含量(方解石、白云石和菱镁矿的X射线衍射主峰有明显差异,d值分别为0.303 nm、0.288 nm和0.274 nm),而且能够有效鉴别岩石中粉砂级斜长石、钾长石与石英(三种矿物的X射线衍射主峰d值分别为0.319 nm、0.324 nm、0.334 nm);且能区分蒙脱石、绿泥石、云母和滑石等层状硅酸盐矿物(四种硅酸盐矿物的X射线衍射主峰d值分别为1.400 nm、0.705 nm、0.989 nm、0.938 nm)。综合岩石薄片偏光显微镜鉴定和X射线粉晶衍射分析结果,最终确定32件大理岩样品划分为22个岩石类型。研究认为:仅根据岩石薄片偏光显微镜鉴定或X射线粉晶衍射技术其中一种方法不能准确鉴定大理岩岩石,应将大理岩岩石野外观察、岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射技术结合起来,才能准确确定大理岩岩石类型。     

论高精度卫星重力场模型和厘米级区域大地水准面的确定及水文学时变重力效应

阐述了联全新一代卫星重力测量数据、卫星测高数据及全球陆地重力数据确定高精度180阶全球重力场模型、以全球重力场模型为框架参考场、利用我国地面重力数据、GPS水准资料、数值高程模型和地形密度信息确定高分辨率cm级区域大地水准面的思想。指出了一个重点发展方向:利用GRACE卫星每30天的重力位模型分析时变重力场,联系合卫星测高同时相平均海面以及水文、气候和海洋模型,分析我国黄河流域和海洋地区水储量分布和海流季节性变化,并解释与气候要素变化的相关性。     

建筑物负荷引起的地面和大地水准面形变研究

根据地球固体潮的有关理论,从物理大地测量的角度推导了建筑物负荷引起的地面和大地水准面的形变量的计算公式,并通过模拟计算,对单幢高层建筑、城市建筑群以及环形高架桥引起的附近地面和大地水准面的形变情况进行了定量分析。计算结果表明：建筑物负荷引起的地面垂直形变量要比水平形变量和大地水准面形变量大,城市建筑群引起的附近地面和大地水准面的形变量可达几毫米,对实际测量结果有一定的影响。     

A synthetic Earth Gravity Model Designed Specifically for Testing Regional Gravimetric Geoid Determination Algorithms

A synthetic [simulated] Earth gravity model (SEGM) of the geoid, gravity and topography has been constructed over Australia specifically for validating regional gravimetric geoid determination theories, techniques and computer software. This regional high-resolution (1-arc-min by 1-arc-min) Australian SEGM (AusSEGM) is a combined source and effect model. The long-wavelength effect part (up to and including spherical harmonic degree and order 360) is taken from an assumed errorless EGM96 global geopotential model. Using forward modelling via numerical Newtonian integration, the short-wavelength source part is computed from a high-resolution (3-arc-sec by 3-arc-sec) synthetic digital elevation model (SDEM), which is a fractal surface based on the GLOBE v1 DEM. All topographic masses are modelled with a constant mass-density of 2,670 kg/m³. Based on these input data, gravity values on the synthetic topography (on a grid and at arbitrarily distributed discrete points) and consistent geoidal heights at regular 1-arc-min geographical grid nodes have been computed. The precision of the synthetic gravity and geoid data (after a first iteration) is estimated to be better than 30 μ Gal and 3 mm, respectively, which reduces to 1 μ Gal and 1 mm after a second iteration. The second iteration accounts for the changes in the geoid due to the superposed synthetic topographic mass distribution. The first iteration of AusSEGM is compared with Australian gravity and GPS-levelling data to verify that it gives a realistic representation of the Earth’s gravity field. As a by-product of this comparison, AusSEGM gives further evidence of the north–south-trending error in the Australian Height Datum. The freely available AusSEGM-derived gravity and SDEM data, included as Electronic Supplementary Material (ESM) with this paper, can be used to compute a geoid model that, if correct, will agree to in 3 mm with the AusSEGM geoidal heights, thus offering independent verification of theories and numerical techniques used for regional geoid modelling.Electronic Supplementary Material Supplementary material is available in the online version of this article at http://dx.doi.org/10.1007/s00190-005-0002-z     

顾及垂直形变速率影响的茅山地区重力场变化

利用CORS获得的垂直形变速率,对CG-5测得的重力变化进行布格梯度改正,绘制茅山断裂带周边真实的区域重力场,并分析其变化。选取茅山断裂带附近18个相对重力点进行同步GPS-RTK测量,将测量数据进行对比分析,并将GPS所测高程变化量作为重力值归算依据;以2014年重力值为基准,将2016～2017年3期重力测量值进行梯度变化修正,绘制重力场异常等值线图,并对茅山断裂带重力场异常变化进行研究。结果表明,将未进行高程修正前的重力场差分图与修正后的进行对比,其形态发生较大变化,高梯度区域和零值线方向均发生改变。该研究成果对依据差分变化趋势判定年度异常区具有重要意义。     

两种改进Stokes函数在中国近海大地水准面中的应用

基于移去计算恢复技术(RCR),结合中国近海区域Sandwell测高重力数据,分析了VK和FEO核函数不同阶数条件下,球冠半径大小对残余大地水准面结果的影响。结果表明,在本测试区域,当核函数阶数较大时(P=L=90和P=L=120),球冠半径的增加对残余大地水准面的影响不显著。综合低阶核函数和较高阶核函数的计算结果,球冠半径为3°是一个较优参数。利用GPS水准数据对计算结果进行检核表明,采用改进的椭球核函数比球面核函数计算精度可以提高1.5cm。