文档介绍：应用GPS拟合高程建立和精化局部似大地水准面的研究
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本文在分析大地水准面精化的目的意义及其发展现状的前提下,阐述了确定大地水准面的原理,探讨了确定和精化局部区域大地水准面的方法;尤其对在小区域范围运用GPS水准资料结合地球重力场模型EGM96,拟合区域大地水准面的方法进行了详细的分析和讨论。通过运用原理和方法对实例的应用,说明了这些方法的适用范围,得出了一些有益的结论。大地水准面是和全球的平均海水面一致的重力等位面。精化大地水准面不仅对测绘科学有重要的意义,而且对于整个地学领域的研究都有积极的作用和影响。大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面,是确定空间三维坐标的重要基础。现在GPS技术的应用日益广泛,和我们生活中的许多工作和事情都产生了联系。在测绘领域,GPS技术主要用于空间的三维定位和速度及时间的测量。GPS技术结合高精度高分辨率的大地水准面模型,可以取代传统的水准测量和三角高程测量,改变
高程测量的传统模式,这将给测绘领域带来又一次革命,因为这种方法大大地减轻了测绘工作的劳动强度,成倍的提高我们的工作效益。这样的前提是有一个高精度高分辨率的大地水准面模型。现在大地水准面模型的研究正朝着这方面不断的发展,不断的取得新的成果,这对大地测量学、地球物理学、海洋学、石油勘探、地壳形变和地震学的研究具有重要的意义。自从二十世纪九十年代以来,大地水准面的研究工作取得了很大的积极的进展,其分辨率和精度提高了一个数量级,它的巨大的应用价值和科学价值正在不断地凸现。信息技术和电子技术为其发展提供了巨大的支持。它的发展现状引人关注。从1994年开始,欧洲地区先后推出了EGG94、EGG95、EGG96和EGG97重力似大地水准面模型,后来又对这些模型进行了修正。美国的大地水准面模型OSU91A在美国陆地的精度为±38cm,在海洋的精度为±26cm。美国另一大地水准面模型G9501与GPS水准面之差的平均偏差为-,倾斜为
,差值的均方差为±,这是一个系统偏差。对69501进行改正后得到一个校正大地水准面模型G9501C。加拿大的大地水准面模型GSD95与加拿大的10个GPS网的746个GPS水准点比较,不符值的标准差为±7-±40厘米,将GSD95和GPS水准大地水准面拟合后表明GSD95在几十公里距离上具有±5-±10厘米的精度。我国最新的大地水准面模型CQG2000的构制充分利用了国家高精度的GPS水准网和较为丰富的重力资料,运用了最新的重力场的理论和方法,在2001年完成了。CQG2000和我国以前的大地水准面模型相比,在精度方面有了很大的提高,达到了分米级的精度。随着大地水准面理论和技术的不断成熟,从2000年以后,我国在许多省市相继进行了大地水准面的精化工作,并且取得了很好的效果。现在很多城市的大地水准面的都达到了厘米级的精度,由此表明,我国部分局部区域大地水准面精度已经达到了厘米级的水平。这将对测绘科学技术产生重大的影响,也对相关的地学研究起到积极地促进作用。
确定大地水准面的基本原理有著名的斯托克斯边值理论、莫洛金斯基边值理论和霍丁边值理论以及布耶哈马边值理论等。在具体的应用中,还是stokes理论和molodesky理论。Stokes理论是以大地水准面作为边值面,将地