文档介绍：我国陆地垂线偏差精化计算
宁津生1、郭春喜1,2、王斌2、王惠民2
(,武汉市珞喻路129号, 430079)
(2. 国家测绘局大地测量数据处理中心,西安市友谊东路334号 710054)
摘要:我差时,为满足地面观测数据归算到WGS84椭球的需要,我们采用先进的移去-恢复技术和高阶次地球重力位模型,应用全国重力资料和30″×30″数字地形模型,完成了参加联合平差的48919个大地点相应于WGS84椭球垂线偏差的精化计算,并用115个与天文点重合的GPS点的实测垂线偏差对计算结果进行了外部检验,得到全国垂线偏差子午分量的总体精度为±″,卯酉分量的总体精度为±″,该成果已提供联合平差使用。
关键词: 垂线偏差;WGS84;移去-恢复技术
1 引言
精化计算的目的
传统大地测量技术建立面控制网(又称天文大地网)时,长度、水平方向等观测数据都是以垂线方向为依据完成的,必须对这些观测数据加以改正而归算到相应的参考椭球体上,转化为以参考椭球体法线为依据的归算数据,才能进行天文大地网的平差和大地位置的计算。在进行归算时,必须计算各大地点相对于参考椭球体的垂线偏差分量。
在实施我差(以下简称联合平差)时,为提高垂线偏差的计算精度,满足天文大地网的观测数据归算到WGS84椭球的要求,需要求解各大地点相应于WGS84椭球的垂线偏差。因此,我们研究了垂线偏差的精化计算方法,并完成了48919个大地点WGS84椭球垂线偏差的计算。
垂线偏差实测值的应用
垂线偏差实测值由下式定义:
(1)
为某天文基准系统的地面纬度、经度,B、L为相应椭球的大地纬度、经度。不管是参考椭球,还是平均椭球,都有其相应系统的实测值。
天文大地网是上世纪80年代以前施测的,其中的天文测量成果当时采用的是FK4星表系统,IAU1964天文常数系统,我差前重新联测得到的天文经度基准(经度由上海天文台徐家汇目视等高仪基座中心起算),地极坐标则是我差时应该采用FK5星表系统,IAU1976天文常数系统和IAU1980章动模型,我国综合时刻1978年系统(重新订正结果),全国天文基本网第二次联测得到的天文经度基准(经度由上海天文台佘山经度原点起算),以及IERS的IRP地极坐标系统。前者统称为旧天文系统,后者统称为新天文系统。
我均为±″,大部分属于旧天文系统。根据文献[1]的分析,″,″,″,并认为2千多个天文点可属新系统。该数据和文献[2]关于新天文系统在1980年天文大地网平差时对天文经纬度和方位角影响的统计资料基本一致。从实际应用来看,不管是否进行天文成果的改算,原有天文成果精度可以控制±″左右。如果就垂线偏差计算所需天文点的精度而言,则纬度、经度的这种变化是完全可以忽略不计的。因此在垂线偏差计算时,直接把2千多个天文点的实测垂线偏差值作为控制,以保证重力垂线偏差的系统转换精度。