似大地水准面的精化(3)

CQG2000似大地水准面的确定，充分利用了现有国家高精度GPS水准网，即HACN90和较丰富的全国重力资料，因此其结果有可能成为用于较低精度的GPS水准测量的新一代似大地水准面模型，这将为我国转变商程测量技术模式打下初步基础，并可望产生显著经济,在测绘生产中将会得到较广泛的应用。

目前，我国部分城市和区域竟相开展了区域似大地水准面的精化工作，并取得了优异的成果，使我国部分区域似大地水准面达到厘米级的精度，确立了高精度的三维空间框架和坐标基准，为我国的社会建设提供了巨大的帮助。

在我国局部大地水准面确定方面，陕甘宁地区GPS-重力似大地水准面精度为士0.243m。塔里木地区2′30″×2′30″格网似大地水准面与八个GPS水准数据的比较结果其精度优于±0.332m。海南地区的2′30″×2′30″格网GPS-重力似大地水准面检核精度为±0.095m。青海柴达木盆地似大地水准面计算的1.5′×1.5′格网似大地水准面精度均优于±0.l0m。2002年建立的江苏省似大地水准面的分辨率为2′30″×2′30″，其精度为±0.078m。2004年确立了河北省分辨率为2′30″×2′30″，精度优于±0.065m的似大地水准面。2004在新疆塔晕木盆地及周边地区2′30″×2′30″格网似大地水准面精度优于±0.20m。2005年确定的青海省2′30″×2′30″格网似大地水准面精度优于±0.186m。2005年确定的广东省2′30″×2′ 30″格网似大地水准面精度优于±0.05m。

近几年来,在城市大地水准而的建立方面，2003年无锡市高精度似大地水准面与30个独立的GPS水准检核点的精度为±2.2 cm。2004年完成的青岛市高精度似大地水准面外符合精度为±1.8 cm。2005年江苏常州地区2′30″×2′ 30″格网似大地水准面的精度为±5cm。广东省清远市2006年11月，直接在D级GPS控制网基础上、以三等水准联测进行区域似大地水准面确定，其精度达到了2 cm，同时完成了lkm和2km格网似大地水准面的建立。广州市在2006年6月完成了lcm城市大地水准面，过程中采用7273个重力

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数据和高精度62个GPS水准资料，以地球重力场模型EGM96作为参考重力场，使用3″×3″的高分辨率数值地面模型和美国宇航局分辨率为2″×2″海底地形资料DTM2000，采用了严密的陆海统一地形改正算法，完成了最终大地水准面的确立。2000年陕西省咸阳地区计算了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，其最大差值为6.lcm，中误差为±3.2cm，目前己应用于咸阳市l：1000比例尺的测图工作。 1.3本文主要研究内容

我国新一代似大地水准面CQG2000的成功研制是我国精化（似）大地水准面的一个阶段性进展，同时也在全国范围内的地区慢慢普及应用,其分辨率和精度也达到了一个新的水平，但是对于一些大比例尺和某些地区,CQG2000模型的分辨率和精度都不能满足其要求。为此，如何充分有效的利用现有coG2000的研究成果，提高其精度和实用价值，是目前一个迫切需要解决的问题，也是本文研究的主要内容。

综上所述,似大地水准面的精化已经是大势所趋,势在必行,但似大地水准面的精化是一项长期、艰巨而紧迫的任务.为此本文研究的具体内容为:

第一章首先介绍了本文的研究背景(引言),国内外的似大地水准面的发展现状,及其研究的目的及意义。通过总结分析,得出目前我国似大地水准面存在的主要问题,从而导出本文的主要研究内容。

第二章主要探讨城市区域似大地水准面精化的误差来源，目的在于分析各种误差对区域似大地水准面的影响，以便在设计城市区域似大地水准面精度时对相应数据的精度和分辨率提出要求。

第三章主要介绍了利用GPS水准数据来精化城市区域似大地

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水准面的各种方法，以及结合重力场模型和地形数据的移去恢复法等。

第四章主要介绍了结合CQG2000精化区域似大地水准面的思路和方法,分析CQG2000的特点,研究如何利用CQG2000所具有的高分辨率及能够反映我国城市区域似大地水准面起伏的整体趋势，借鉴移去恢复法的思想，结合GPS水准高精度的特性，采用合理数学模型，实现区域似大地水准面的最佳逼近。

本文第五章是对全文的一个概括和总结,并对以后的研究表达个人的一些建议。

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第二章 城市区域似大地水准面精化的误差分析

GPS测高是以椭球面为基准的高程系统，常规测量所说的高程是以大地水准面为基准的高程系统。两者采用的是完全不同的两种参考面，因此有必要在研究精化区域似大地水准面方法之前了解几个不同的高程系统及与高程相关的参考面：参考椭球面、大地水准面、似大地水准面等的定义及其相互关系。似大地水准面精化数据包括GPS水准数据、重力数据、EGM96重力场模型及DTM等，而各种数据及模型存在这样或那样的误差，这样就直接或间接地构成了似大地水准面精化的误差来源。本章由各种起算面间的相互关系开始，继而对似大地水准面精化的各种误差来源进行探讨，并在此基础上就各种误差对似大地水准面精度的影响进行分析。

2.1各种起算面及其相互关系

2.1.1参考椭球面、大地高系统与大地高

大地水准而是与平均海平而最密合的一个水准面，由于地球表而的起伏不平，内部质量分布不均匀，使得地面上各点所受引力的大小和方向各不相同，从而引起地而各点铅垂线方向发生不规则的变化，于是处处与铅垂线正交的大地水准面就成为一个不规则的曲面。大地水准面虽具有明显的物理意义，但不是一个数学曲面，很难甚至无法将地面上的测量结果归算到大地水准面上进行相关计算，为明确地表示地面点的水平和垂直位置并达到有效、且不失方便的目的，需要寻找一个和大地水准面非常相近，同时又可用简单数学公式表达的几何形体米代替大地水准面。在测量上选用了椭球绕其短轴旋转而成的参考旋转椭球面来近似大地水准面，同时它也是测量计算和绘图的基准面。大地高系统足以参考椭球面为基准面的高程系统。地面上某点的大地高足该点到通过该点的参考椭球的法线与参考椭球面的交点间的距离。大地高也称为椭球高，大地高一般用符号值表示。大地高是一个纯

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几何量，不具有物理意义，同一个点，在不同的基准参考椭球下，具有不同的大地高。

2.1.2 大地水准面、正高系统与正高

大地水准面是设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响,并延伸到大陆下面且处处与铅垂线相垂直的一个水准面，其也是大地测量中一个不可缺少的参考基准面。大地测量的一个重要任务就是确定地球形状，而大地水准面是最能表达地球形状的一个面。从大地测量的实用角度来说，它又是正高系统的高程基准面。大地水准面是地球重力场中的一个等位面，它是一个物理曲面，具有实际的物理意义，即任意给定一点的重力位值，那么过该点的等位面就唯一确定。大地水准面是一个与地球(平均海水面)最为密合的特殊的等位面，由此确定的参考系统称为大地水准面参考系统。目前，大地测量学家趋于用大地水准面来定义世界(全球)高程系统(国内外高程系统不同)。

正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。地面上任意一点的正高是指该点沿铅垂线方向至大地水准面的距离，为了区别下面的正常高，正高用Hg表示。若以N表示人地水准面和椭球而之间的差距，则正 …… 此处隐藏：2013字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……