新的月球大地水准面模型与参考三轴水准椭球

采用月球重力场模型CEGM02和地形模型LRO_LTM02建立一个尽量与几何表面贴近的月球参考等势面,定义为月球大地水准面,其重力位W0=2 822 327.8±16.2 m2s-2。并解求与其等势的三轴水准椭球(长半轴1 737 462 m,极扁率1/2 579,赤道扁率1/6 863,长半轴经度-76.8″)作为参考椭球。以该参考椭球为基准计算发现:正常重力场由赤道向两极减小约60×10-5ms-2,沿赤道部分变动约25×10-5ms-2;月球大地水准面高-325.9～389.1 m。

正常重力公式

在论述一般正常重力公式的基础上,详细推导了正常重力的泰勒级数展开式,给出了适用于GRS80椭球和WGS84椭球的数值常数。展开式计算的结果,对于至20km的大地高度,精度好于0.1μGal;对于至50km和70km,分别好于0.3μGal和1μGal。

基于WGS84正常重力公式的重力外部校正方法

以WGS84参考椭球为基准,建立地球表面正常重力公式。利用该公式可以直接计算地球表面每个测点的正常重力场,从而计算出测点所在位置的重力异常,避免重力外部校正过程中存在的高程起算面误差、重力正常椭球与参考椭球不一致引起的纬度误差、中间层密度不合理及地形校正破坏区域地质构造格架等问题。对实测重力数据的试算结果表明,利用建立的正常重力公式所计算的重力异常较之布格重力异常对构造的反映更加清晰,更能够发现细小的断层及岩体。

重力校正中存在的若干问题

目前我国所采用的重力校正中包括纬度校正、高度校正、中间层校正和布格校正四大校正,这种重力外部校正方法中存在大量的简化假设,以降低计算量,提高运算效率,这种简化假设使得重力校正中存在若干问题:1)由于大地参考椭球与重力正常椭球不一致而引起的纬度误差;2)由于垂直基准面不一致而引起的高程异常;3)地形和中间层校正中密度选择不合理使得重力异常与地质构造背景相左等.随着我国重力勘探力度逐步向西部山区转移和重力勘探精度的提高,这种以大量的简化假设为前提的重力校正方法,便成为制约重力勘探的重要因素.本文对上述问题进行了分析论述,总结了国内外学者针对这些问题所进行的研究,并提出了对未来研究方向的展望,即一种基于"正常空间重力异常"的重力校正方法,这一方法的中心思想在于通过建立大地坐标系参考椭球空间任意一点的正常重力公式,将重力异常直接计算到重力测点上,取消了传统重力校正中的四大校正,从而避免各种校正过程中存在的问题.

我国大地坐标系的换代问题

首先指出了我国现有大地坐标系在先进性和实用性方面存在的问题 ,提出了我们面临的选择与采用地心坐标系的建议 ,然后就地心坐标系的定义和实现、参考椭球常数、正常重力公式等问题提出了初步意见 ,并就坐标系改变对旧地形图的影响问题进行了研究。我国大地坐标系应由局部坐标系更新为地心坐标系。我国大地坐标系的定义应与IERS(国际地球自转服务)协议相一致 ,采用国际常用的参考椭球和正常重力公式。本文提出的参考椭球和正常重力公式符合这些原则 。

2000中国大地坐标系

2000中国大地坐标系是我国新一代大地坐标系。在扼要叙述我国新一代大地坐标系建立的背景和基本原则之后,详细介绍2000中国大地坐标系的定义和实现,给出参考椭球的定义常数和导出常数,以及相关的正常重力公式,最后对坐标系进行几点说明。

关于2000中国大地坐标系的建议

简述了建议的我国新一代大地坐标系——2000中国大地坐标系的定义和实现,给出了参考椭球的定义常数和导出常数的计算公式及其常数值,以及椭球面及其外部的正常重力公式。

GNSS相应坐标系之间的关系及其影响

不同的GNSS采用的坐标系定义几乎相近,但参考椭球及其坐标实现不同,这将影响多GNSS融合导航定位效果。根据各GNSS坐标系所采用参考椭球的基本常数,计算比较了不同坐标系参考椭球参数的差异;导出了相应的正常重力公式,比较了这些正常重力公式确定的正常重力值差异;最后分别从坐标系统的定义与实现两个方面分析了其对定位结果的影响。结果表明:1)GPS(BDS)与Galileo和GLONASS所使用的参考椭球引起正常重力差约为0.15和0.30 mgal;2)GPS与BDS,Galileo及GLONASS所使用参考椭球引起纬度分量最大差异约为0.1 mm,3 cm和3 cm,高程分量约为0.1 mm,0.5 m和1 m;3)各GNSS所使用坐标框架间转换参数引起的坐标变化达到厘米级。

第九篇GPS高程与高程转换

第九篇ＧＰＳ高程与高程转换ＧＰＳ定位是以世界大地测量坐标ＷＧＳ－８４为基础的，这是一种地心地固三维空间直角坐标系。与之对应同时定义了一个参考椭球。地面点的ＧＰＳ高程是指沿法线方向到参考椭球的距离，称作大地高。大地高是基于参考椭球面的纯几何量。实用上，...