高精度(厘米级)、高分辨率区域(似)大地水准面精化关键技术研究

高精度、高分辨率大地水准面是建立现代大地测量基准和地理空间基础框架的基础性工作。GPS技术结合高精度、高分辨率的大地水准面模型可以取代传统的低等级水准测量,真正实现GPS定位技术在几何和物理意义上的三维定位功能。本文就高精度(cm级)大地水准面精化一些关键技术问题进行了探讨,在此基础上得出了一些有益的结论和建议。     

整区拟合似大地水准面的BP神经网络方法

针对组合法似大地水准面精化过程中,传统的分区曲面拟合法存在模型代表性误差和及分区间的平滑连接问题,提出整区拟合似大地水准面的BP神经网络方法.利用某区域的重力似大地水准面模型和GPS/水准数据,将BP神经网络似大地水准面整区拟合法与整区曲面拟合法和分区曲面拟合法进行比较.研究结果表明:在较大区域和两类似大地水准面差别呈不规则的情况下,BP神经网络方法有效地减小了拟合模型的代表性误差,整区BP神经网络拟合法明显地较整区曲面拟合法和分区曲面拟合法提高了拟合结果的内、外符合精度.为区域高精度、高分辨率似大地水准面精化过程中似大地水准面整区拟合提供了有效的方法.     

南海海底特征、资源区位与疆界断续线

根据南海海底的成因与地形特征 ,并通过建立和分析南海海底数字地形模型 ,将南海的海底分为中央的深海盆地、两侧的阶梯状大陆坡、以及周边亚洲大陆延伸的大陆架 3个地貌单元 .再据 194 7年“南海诸岛位置图”精确计算出二战后依据波茨坦公告为国际认可的断续线疆界的经纬度坐标 ,阐述了中国对南海主权的历史延续性 .最后 ,论述了南海区位与资源的优势 ,论证了其海域具体位置与巨大的经济政治战略意义 .     

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。     

南海海底矿物资源开发前景

随着陆地矿产资源的不断使用变少,海底矿物资源将成为社会经济发展和现代化建设的优质接替资源。为实现海洋强国战略,加快南海海底矿物资源的开发利用,亟需对海底的矿物资源重新评价。本文综合分析多年地质调查数据和近年来的重要研究进展,结合近年来载人潜器和ROV调查成果,梳理了南海海底矿物资源研究现状,研究南海海域锰结核、富钴结壳、多金属硫化物、富稀土沉积物、砂矿等类型资源的矿物特征和分布规律,评价多类型矿物的成矿远景,并总结分析南海海底矿物资源开发中可能存在的问题,以指导我国南海海底矿物资源潜力研究和满足勘探开发前景分析的迫切需求,并为南海海底矿物资源的开发和决策提供依据。     

南海及其邻近海域SST系统的点概率密度谱特征

采用相空间点概率密度谱分析方法对南海及其邻近海域ＮＣＥＰｒｅａｎａｌｙｓｉｓＳＳＴ候平均资料进行了分析,发现南海与其邻近海域的ＳＳＴ系统的结构均具有混沌特征,南海与孟加拉湾ＳＳＴ系统的耦合谱分布几乎一致;年变化最显著,年际变化次之,季节内变化相对较弱。邻近西太平洋ＳＳＴ系统中的准３ａ耦合振荡相当显著。对于季节内振荡,西太平洋ＳＳＴ系统强于孟加拉湾和南海的ＳＳＴ系统。结果还表明季节内振荡（３０￣６０     

水下火眼金睛--国家"863"计划海底大地电磁探测与电磁成像技术

“九五”至“十五”期间，国家“863”计划连续资助中国地质大学（北京）开展对海底大地电磁探测与电磁成像技术的研究。经数年努力，终于取得技术突破。由邓明教授所率课题组研发的海底大地电磁仪成功进行了国内首次海陆联合大跨度多点位大地电磁同步采集试验，布置并完成了我国海域第一条具有实际地质意义的海底大地电磁探测剖面，填补了中国在该技术领域的空白。     

核电厂海域放射性后果评价系统

 基于中国海域海流预报数据和核电厂近岸海域的高分辨率岸线及海底地形资料,建立了核电厂海域放射性后果预测与评价系统。该系统采用成熟的海流预报模型和输运扩散数值模型及直观的剂量评估方法,可对中国不同核电厂址核事故下液态放射性物质的排放进行污染物输运路径模拟,并可以在中国特定核电厂的近岸海域进行精细化3维后果评价,为应急响应行动提供决策技术支持。本文针对宁德核电厂进行了假想核事故案例计算,结果表明一般情况下模拟海域内潮流类型为半日潮流,落潮流向偏东,涨潮流向偏西,海流速度较小,扩散过程缓慢,会在近岸海域积累较高的放射性浓度。     

基于测斜仪的天然气水合物开采海底变形监测

根据Okada线弹性理论, 提出并建立海域天然气水合物开采的海底变形场模型, 对开采产生的海底变形场进行正演模拟, 并采用模拟退火方法, 对合成观测数据进行模型参数反演。结果表明, 利用测斜仪监测能够得到水合物开采区域准确的倾角、方位角和体积等信息。不同噪声水平下的测试结果表明, 所采用的模型参数反演方法具有良好的抗噪性。另外, 结合2017年中国南海神狐海域水合物开采试验, 分析测斜仪监测在实际应用中的可行性, 表明“产能递减型”开采方案在海底稳定性方面具有一定的优势。     

南海北部三参量风浪频谱数值模拟

基于Open FOAM开源程序,采用侯一筠的三参量风浪频谱构造了适用于中国南海北部海域的不规则波浪。首先,在waves2Foam程序中开发了解析松弛法进行消波处理并选用速度入口法造波,进而选用JONSWAP谱进行计算以验证不规则波造波程序的准确性;其次,以适用于中国南海北部海域的三参量风浪频谱为理论基础进行编程,将三参量风浪频谱嵌入到waves2Foam程序中,替换JONSWAP谱,通过设定风区长度、风速等参量构造模拟南海北部的不规则波浪。经验证,构造的不规则波的模拟值与理论值之间的误差在精度允许范围内,表明该方法能较好地模拟南海北部真实海况下的不规则波浪。     

山西省似大地水准面的确定研究

简述了我国大地水准面精化的发展现状,给出了山西省似大地水准面确定的技术路线以及数据处理过程和精度统计方法。     

拟合法在区域大地水准面精化上的应用

介绍了大地水准面精化的意义和精化大地水准面的3种方法,用GPS/水准重合点的高程异常,建立了区域大地水准面的几种数学模型并做了实验和精度分析。     

大地水准面与似大地水准面之差及其模型检核

大地测量学的发展 ,要求能够精确推得大地水准面高 (N) ,为此 ,在阐述顾及扰动重力垂直梯度的大地水准面与似大地水准面 (ζ)之差的公式基础上 ,对它们在三种模型上进行了数值计算和检核。结果表明 ,该公式的精度是相当高的 ,由此可以将正常高化算为正高 (海拔高 )     

基于EGM2008的安徽省区域似大地水准面结构分析

基于EGM2008重力场模型,使用Alltrans EGM2008 Calculator 1.00计算机软件计算安徽省区域高程异常值数据。利用MATLAB编程软件对获取的数据绘制出安徽省区域似大地水准面、大地水准面经度方向高差起伏和大地水准面纬度方向高差起伏图,并对成果进行分析。     

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。     

中马南海争议的现状及管控前景

正今年6月,马来西亚对中国军用运输机飞越南海及中国海警船在南沙群岛海域正常巡航做出了罕见的强烈反应,中马围绕南海问题的分歧再次引起舆论关注。马来西亚在南海的权益主张马来西亚是中国周边邻国当中最后卷入南海争端的国家,直到20世纪70年代末才渐渐明确岛礁领土主权和海域管辖权主张,大致内容包括:     

基于双线性插值模型的高程异常值的获取

以已知的离散数据点坐标和高程异常为研究对象,讨论了基于双线性内插模型的高程异常值获取的方法,通过内插模型建立高精度、高分辨率的区域高程异常数字模型,从而内插出该区域内任何一点或一小片区域的高程异常值,有助于解决各种与大地水准面相关的测绘工程问题,对推动“数字区域”、“数字城市”、“数字中国”的信息化建设具有重要作用.     

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。     

我国南海海底出现荒漠化

据最新的一项调查显示,在我们南海的一些海底地区已经出现了荒漠化现象。我国南海海域渔业捕捞能力大大超过了资源的再生力。海洋的底部原本是凹凸不平的,但是由于捕捞船的拖网在海底长期拖来拽去,许多礁石都遭到破坏。礁体没有了,海洋微生物没了安家之所,自然也就无法生存,海底生态环境因此出现了荒漠化的趋势。另外,大量没有经过处理的废水直接排入大海,造成     

基于区域似大地水准面精化的测量精度探索

本文基于笔者从事区域似大地水准面精化的相关工作,以区域似大地水准面精化的意义为研究对象,从三个方面对其测量精度进行了验证,结果表明,区域似大地水准面精化成果的精度完全满足四等及等外水准点的测量、各种比例尺地形测图及相应比例尺航测像控点布设的要求,基于此,笔者给出了重点应用方向,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益.