重力位模型和GPS/水准数据确定区域似大地水准面

为了有效的利用GPS观测的高程信息,实现GPS观测值中的椭球高向正常高转化,采用EGM96和EIGEN-CG01C重力位模型和某区域的GPS/水准观测数据,应用几何方法确定了该区域1.5'×1.5'分辨率的似大地水准面格网数值模型.该似大地水准面模型内插高程异常与实测GPS/水准点的高程异常进行比较,内符合精度和外符合精度均优于0.040米.表明在地形平坦地区,用平均点间距为10KM的GPS/水准点成果,可以确定厘米级的似大地水准面模型,结合GPS观测成果可以取代四等及以下几何水准测量.     

浅谈GPS高程拟合方法中的几个问题

高程拟合方法的基本思路是:在GPS网中联测一些水准点(要求这些点分布均匀、密度充分),再利用这些点上的正常高和大地拟合高求出它们的高程异常值,再据这些点上的高程异常值与坐标的关系,用最小二乘方法拟合测区的似大地水准面,利用拟合的似大地水准面内插入其它GPS点的高程异常,从而求出各个未知点的正常高。     

区域似大地水准面精化及水利工程应用前景

为了从由GPS观测的高程信息中获得GPS观测点的正常高,利用某区域平均分辨率优于5.0′×5.0′的重力数据和GPS/水准数据,EGM96全球重力场模型以及该区域30″×30″数字高程模型并采用移去-恢复技术计算了该区域2.5′×2.5′分辨率似大地水准面模型.该模型内、外符合精度均优于0.060 m,与GPS观测数据相结合可以得到四等及四等以下几何水准精度要求的正常高,真正实现GPS技术在几何和物理意义上的三维定位功能.最后对似大地水准面在水利工程中的应用前景进行了展望,认为GPS平面与高程一体工程控制网为水利工程水准施测困难区域高程测量提供了新的途径.     

浅析利用地球位模型对温州地区GPS高程平差的影响与探讨

GPS所测高程是相对于WGS-84的大地高,而我们在实际生产中应用的是相对于大地水准面的正高或相对于似大地水准面的正常高,为了确定与计算在温州地区的大地水准面上的拟合高程,本文通过利用OSU91A模型对GPS高程平差的影响,以便合理地来计算平差GPS拟合高程,作以抛砖引玉之旨,望各位专家及同行不吝指正。     

稳健加权整体最小二乘法在GPS高程拟合中的应用

由于GPS测量技术获取的大地高与国家采用的正常高之间存在高程异常的问题,为此,通常采用高程拟合的方式进行高程异常的计算,从而将大地高转换为正常高。针对采用加权整体最小二乘法估计GPS高程拟合中的多项式系数时,并没有考虑到观测数据中可能存在粗差的情况。采用稳健加权整体最小二乘法求解GPS高程平面拟合参数,并与最小二乘法、加权整体最小二乘法和稳健最小二乘法的结果进行对比,结果表明稳健加权整体最小二乘法的平面拟合结果最优。     

重力场模型和DEM提高GPS高程转换精度

为了充分利用GPS观测数据中的高程信息,提高山区GPS大地高转换为正常高的精度,利用国内外最新的重力场模型和数字高程模型（DEM）数据,采用移去-拟合-恢复方法进行GPS高程转换,并与三等水准实测高程进行比较,结果表明：在地形起伏较大的山区,利用高精度的地球重力场模型,可将GPS高程转换的精度提高50%左右。地形改正也可以在一定程度上提高GPS高程转换的精度,地形对高程异常的影响与地形起伏程度和拟合点间高差有关。对于几何水准难以施测的山区利用GPS观测信息确定高精度海拔高程有重要意义。     

GPS高程在城市道路测量中的研究

GPS测量中高程测量精度远低于平面测量精度,研究了利用精化大地水准面进行多项式拟合的数学方法,由少量的GPS与水准重合点,将GPS测得的大地高直接转换为具有厘米量级正常高的实现方法。以保定市西二环路为试验地得出的结果为:较差最小值为-3.3cm,较差最大值为3.6cm,误差平均值为-0.90cm,中误差为1.6cm,平均相对误差0.00035cm。     

GPS高程系统的转换方法探究

通过对大地高高程系统、正高高程系统和正常高高程系统进行分析,得出GPS大地高和正常高的转换关系及几种主要的转换方法。     

数学方法在GPS高程拟合研究中的应用

GPS虽然已经被广泛地运用并已发展成为一个真正的三维测量工具,然而测高问题仍然是GPS领域亟待研究解决的问题。在GPS高程拟合中,利用数学方法,通过已知高程异常的约束,采用曲面二次多项式函数模拟似大地水准面,使采用曲面模拟GPS测区内的似大地水准面成为可能。在平坦地区,大地水准面相对规则,构造的大地水准面模型更容易接近真实的大地水准面,拟合高程精度可达到等外水准精度。     

开封市D级GPS三维空间大地控制网数据处理

GPS技术由于能独立、快速地确定地球表面空间任意点的位置,并且其相对定位精度较高,因此从军事和导航的目的迅速被扩展应用于控制网建设,利用GPS技术建立的控制网称为GPS空间大地控制网。由于采用GPS测得的大地高精度不够以及采用不同方法确定的大地水准面差距或高程异常的精度的制约,GPS水准的精度不高,故采用常规水准仪进行测量,配合开展高程拟合。阐述了D级GPS三维空间大地控制网的测量数据处理过程。     

GPS高程拟合在汾河测绘项目中的应用研究

利用GPS高程拟合方法,通过在测区内均匀分布的有限个已知点,经EGM96大地水准面模型与多项式拟合相结合的联合拟合法拟合,最终得到测区内所有测量GPS点的精确海拔高程,有效地解决GPS高程的归算问题,节省了水准外业费用,提高作业了效率。     

苏州三维GNSS CORS高程精度检测与分析

SZ-GNSS CORS是苏州市重要城市基础设施,其中的高程基准是其重要研究内容。通过选取苏州GNSS控制网中的检测点,对这些检测点分别进行精密水准测量、静态GPS观测和GPS RTK观测,对观测数据进行处理和对比分析。结果表明,SZ-GNSS CORS的精化大地水准面模型效果良好,在一般情况下用GPS水准可以替代普通传统水准测量,能够满足苏州城市建设和信息化建设对高程基准的需求。     

GPS高程拟合在汾河测绘项目中的应用研究

利用GPS高程拟合方法,通过在测区内均匀分布的有限个已知点,经EGM96大地水准面模型与多项式拟合相结合的联合拟合法拟合,最终得到测区内所有测量GPS点的精确海拔高程,有效地解决GPS高程的归算问题,节省了水准外业费用,提高作业了效率。     

用GPS／重力、地形确定山区正高

近年来人们往往利用GPS／重力来确定正常高,但正常高不同于表示绝地高程的正高,为此,笔者在GPS／重力确定正高方面作了一些研究,对由似大地水淮面转换成大地水淮面公式的意义及其误差,以及如何提高正高度精度都作了讨论,这于山区开发会有益的。     

基于EGM2008模型和GPS/水准数据高程转换方法的研究

GPS高程转换中,经常用到的方法是GPS/水准法,对于缺乏地面重力数据的地区,该方法不是十分理想.本文采用一种组合方法来解决该问题,利用EGM2008模型和GPS/水准数据确定局部似大地水准面,结合工程实例,利用带状线路数据进行曲线拟合,验证的结果表明,采用组合方法进行正常高计算效果显著.     

天文GPS水准方法的研究

鉴于障碍物两侧的高程基准不一致,采用常规的GPS水准数值拟合方法,无法实现跨障碍高程传递,提出了一种天文GPS水准方法,即采用常规GPS水准方法分别拟合障碍物两侧的似大地水准面形状,分别求得相对于WGS-84的地面垂线偏差;由于两侧所求垂线偏差属于同一系统,因此,可根据天文水准原理,进一步计算出跨障碍的高程异常差;再由GPS所测大地高差,可获得跨障碍的正常高差.应用该方法对辽宁阜新引水工程GPS网进行试验,在9.6 km的跨越距离上,试验结果与独立的三等几何水准结果比较,差值为12 mm.研究结果表明:天文GPS水准方法是一种远距离、高精度跨障碍高程传递方法.     

GPS高程代替普通水准高程的探讨

本文论述用EGM96(大地水准面模型)计算的大地水准面差距之差,将GPS大地高差转换为正常高差,进而实现GPS高程的转换。通过实例验证,这种方法在平坦、丘陵地区可以达到普通几何水准测量的精度。     

ADS40生产中坐标系统转换和大地水准面精化成果应用

ADS40生产中利用大地水准面精化成果时,涉及涉及的3个坐标系。介绍了各个平面坐标系的特点及相互转换的方法,阐述了大地水准面精化成果的应用,对平面坐标系的转换精度做了统计分析,从统计结果可知,利用GPSC级点成果和山西省大地水准面精化成果完成坐标转换可以满足小范围的测绘测区（如4000km^2以内）各种比例尺航测成图的要求及一个常规大小的航摄区域范围1∶10000比例尺地形图成图要求。     

GZCORS在水下地形测量中的应用

现代水下测量定位常采用RTK作为平面定位手段,用回声测深仪作为测深手段,并根据水位面的高程来反算水底点高程的基本模式。广州市连续运行参考站系统（GZCORS）和广州市大地水准面精化成果（GZGEOID）确立了广州市的城市三雉定位系统。将英应用于水下地形测量可直接得到水底正常高,免去验潮和架设基准站等工序,在河道以及沿海港口水下地形测量中有着广阔的应用前景。     

2013年度执行情况报告

高程基准作为国家重要基础设施,其现代化的核心是用数字化高程基准模型,取代用高程控制水准网作为国家高程基准的传统模式,以及实现用卫星定位技术测定海拔高,满足我国社会经济快速发展对国家高程基准现代化的迫切需求。项目针对我国高程基准现代化的需求,紧紧围绕课题的八个任务进行研究:GRACE和GOCE重力卫星数据产品的预处理、全球近海区域卫星测高数据处理、重力场调和分析理论与超高阶全球重力场模型的构建、多类重力场信息融合处理理论与高分辨率格网垂线偏差的精密确定方法、高分辨率高精度全球海面高模型的构建、我国厘米级(似)大地水准面模型的构建、全球高程基准与我国高程基准差的确定、陆海高程/深度基准统一计算方法展开研究。在课题实施的第一年度,完成的研究内容成果包括:确定了更适合我国的2160阶次的超高阶地球重力场模型;初步开展了重力垂线偏差方法的研究,提出了基于重力异常和地形的现代重力边值问题实用解式的改进模型;基于GOCE观测数据确定了一个与国际同类模型精度相当的220阶次的卫星重力模型GOWHU01S;分析了近海测高数据的误差,制定了测高数据编辑准则;确定了2′×2′中国近海及邻海海域平均海平面高模型,精度与国际同类模型相当;采用Stokes-Helmert方法确定了2′×2′中国重力和1985国家高程基准似大地水准面数值模型(CNGG2011),模型全国的精度为12.6 cm;在GRS80框架下,计算了与全球平均海面最佳弥合的大地水准面位常数为,为全球高程基准统一奠定了基础;对陆海高程基准统一方法开展了研究,搜集到了陆海高程/深度基准所需的验潮站等观测资料。此外,项目组成员发表了论文11篇,指导毕业研究生9人,完成年课题第一年度的研究任务与目标。