我国精化大地水准面工作中若干问题的讨论

对我国正进行的精化大地水准面工作中若干问题作了讨论,包括:1)推估内插(或拟合)模型;2)利用莫霍面起伏资料代替均衡假说;3)GPS水准布网的优化设计;4)利用GPS水准及重力资料精化大地水准面的精度估计。

精化大地水准面模型在铁路测量中的应用分析

研究目的:利用GPS观测信息获得观测点的正常高,是目前GPS应用领域研究的热点。通过本文对精化大地水准面模型的研究与分析,可以将项目中GPS测量获得的大地高直接转换为正常高。研究结论:利用精化大地水准面模型对GPS控制网点进行高程拟合,然后对精化大地水准面模型内外精度进行检验与分析,结果表明:精化大地水准面模型的精度优于±3.5 cm,可以获得厘米级精度要求的正常高,真正实现了GPS技术在几何和物理意义上的三维定位功能;与传统水准测量相比,利用精化大地水准面不但没有误差累积,而且可以大大降低劳动强度,提高工作效率等诸多优点。在交通不便、地形复杂的条件下,采用高分辨率的大地水准面模型,水准精度达到厘米级,这是铁路水准测量中的一次飞跃。

GPS高程应用的关键在于精化大地水准面

由于GPS技术结合高精度、高分辨率的大地水准面模型可以获得地面点的正常高,进而取代传统的高程测量方法(如三角高程测量和低等级水准测量),因此,精化我国区域大地水准面有重要的实用价值,它是GPS高程得到广泛应用的前提条件。本文探讨了精化大地水准面的方法以及我国近几年来在这一领域取得的成果。

特大型跨海桥梁工程似大地水准面精化实践与分析

特大型跨海桥梁工程似大地水准面精化应用实践极少。为解决风浪大、长距离等复杂海况下海上施工的高精度定位和放样等难题,本文对某特大型跨海桥梁工程进行高精度似大地水准面精化,基于地形、重力数据等基础数据和先进的理论模型,采用应用广泛的第二类Helmert聚集法计算得到似大地水准面模型。经实践验证,该似大地水准面模型精度达±0.008 m,应用实测平均精度为±0.0118 m,成果满足设计精度要求;同时,通过将格网模型植入该桥梁建设所建立的工程用连续运行基准站(CORS)系统内,方便大桥日常建设中采用网络实时动态定位(RTK)实现高精度的施工放样,提高工作效率,为大桥顺利建设提供重要的基础技术支持和保障。

长庆油田似大地水准面精化软件应用探析

为了验证长庆油田似大地水准面精化软件在场站高程控制测量方面的精度和可行性,本文研究了长庆油田似大地水准面精化软件在控制测量中的应用效果。首先,采用最小二乘配置法进行拟合,根据残差进行粗差探测与剔除;其次,采用移动拟合方法计算,建立高精度、高分辨率似大地水准面模型,并根据模型构建的原理进行编程,编译形成长庆油田似大地水准面精化软件;最后,结合某处理厂高程控制测量实际案例,把大地高直接输入精化软件计算出正常高,对计算结果进行精度分析。研究结果表明,采用长庆油田似大地水准面精化软件输出成果能代替低等级水准测量,可为站场高程控制测量提供新方案。

基于BP神经网络似大地水准面精化精度分析

针对BP神经网络似大地水准面精化在山区和平原等地形区域的差异,采用BP神经网络+残余高程异常的方法,建立残余高程异常与坐标的非线性函数关系,并以南方某山区和华北某平原为研究对象,对比分析了BP神经网络似大地水准面精化不同地形区域的精度。结果表明,在平原和山区均能达到较高的精度(±5 cm以内),且平原优于山区,因此BP神经网络可应用于大面积的不同地形区域的似大地水准面精化,精度可满足1∶500~1∶2000大比例尺地形图测量的需求。

可见地形的分布与大地水准面的精化

大地水准面的精度是一个重要的研究问题.作者在多年研究的基础上,指出可见地形质量在精化大地水准面中起着关键作用,它在高海拔的山区尤为明显.其次研究了垂直梯度分布的特征及其与地形质量的关系,并阐明了这种关系的原理和其间的规律性.最后讨论了由似大地水准面转换到大地水准面的公式,分析了在我国扰动重力垂直梯度的影响可以达到米、分米和厘米级.

基于似大地水准面精化的山区基础控制网建设

本文通过某山区县基础控制网的方案设计、水准联测和GNSS测量的施测和精度分析,实现了全县辖区范围内高精度空间三维控制网的全覆盖,为同类型的测绘基础控制网的建设积累经验.

基于改进的Kriging法区域似大地水准面精化

利用常规的Kriging法进行GPS高程拟合时,由于模型误差和公共点误差的存在,其拟合内符合精度值并不为零。通过对已知点拟合残差进行改正得到一种改进的Kriging法来精化区域似大地水准面。通过实测数据对比改进的Kriging法与Kriging法的GPS高程拟合精度,结果表明:改进的Krig-ing法的拟合精度明显优于Kriging法,该方法能有效削弱模型误差和公共点误差引起的拟合残差。

地面重力数据结合GPS/水准数据精化兴城物探实验区大地水准面

区域大地水准面的确定是GPS测量常需解决的问题。目前确定大地水准面的方法主要包括重力法、GPS水准几何法及组合法,其中组合法因其精度和可靠性都较高,常用于计算高精度区域大地水准面。高精度的大地水准面模型是组合法确定区域大地水准面的关键。在我国,EGM2008全球重力场模型精度和分辨率均高于此前的所有模型,研究基于该模型的组合法大地水准面精化具有重要的实践意义。笔者以吉林大学兴城教学实习基地物探实验区为例,基于实测重力数据、EGM2008重力场模型和GPS水准数据,采用组合法精化了区域大地水准面,比较了组合法大地水准面模型和无重力实测数据的几何法大地水准面模型的精度差异,分析了该方法在物探测量中的适用性。结果表明,实验区组合法大地水准面模型精度最高达到1.2cm,并且误差分布区间较小,总体上精度和可靠性高于对比的几何方法,并且组合法和几何法获取的两种大地水准面模型均能满足大比例尺物探测量要求。EGM2008模型精度较高,故平坦地区使用组合法时,高密度的实测重力数据可能带来高频扰动,有可能降低EGM2008重力场模型本身的精度,所以重力数据采集过程中要顾及重力点的密度和空间分布。本文方法更适用于地形复杂的地区。

武汉市区域似大地水准面精化成果应用分析

介绍了武汉市区域似大地水准面精化成果的应用分析、评价以及应用GPS静态和以WHCORS系统的网络RTK的两种作业方法,对两种方法所得成果进行了精度分析,并论述了两种方法的适用范围。

区域似大地水准面精化模型算法的优选

建立高精度、高分辨率的区域似大地水准面模型是GPS高程测量在实际应用中必须解决的首要问题,分别介绍BP神经网络、曲面拟合的模型及算法,并基于焦作市GPS测量数据,通过MATLAB编程计算和分类实验,验证几种算法的有效性与可靠性,结果证明神经网络算法要优于其它算法,最后给出有益的结论。

联合多代卫星测高和多源重力数据的局部大地水准面精化方法

本文研究了基于泊松小波径向基函数融合多代卫星测高及多源重力数据精化大地水准面模型的方法.分别以沿轨垂线偏差和大地水准面高高差作为卫星测高观测量,研究了使用不同类型测高数据对于大地水准面建模精度的影响.针对全球潮汐模型在浅水区域及部分开阔海域精度较低的问题,引入局部潮汐模型研究了不同潮汐模型对于大地水准面的影响.数值分析表明:相比于使用沿轨垂线偏差作为测高观测量,基于沿轨大地水准面高高差解算得到的大地水准面模型的精度更高,特别是在海域区域,其精度提高了2.3cm.由于使用沿轨大地水准面高高差作为测高观测量削弱了潮汐模型长波误差的影响,采用不同潮汐模型对大地水准面解算的影响较小.总体而言,船载重力及测高观测数据在海洋重力场的确定中呈现互补性关系,联合两类重力场观测量可以提高局部重力场的建模精度.

BP神经网络在局部似大地水准面精化的应用

针对高程拟合中的模型误差问题,采用BP神经网络方法进行拟合,可以减小模型误差,提高似大地水准面的精化精度。在焦作市局部似大地水准面精化算例中,BP神经网络高程拟合取得了良好的效果。

BP神经网络在区域似大地水准面精化中的应用

研究BP神经网络算法在区域似大地水准面精化中的应用,阐述了神经网络的结构及其算法,根据焦作市D级GPS网控制点的数据,利用MATLAB进行编程计算,拟合得到厘米级的似大地水准面模型,并得到了有益的结论。

城市似大地水准面精化成果的应用

介绍了利用城市似大地水准面精化成果,结合HBCORS获得的大地高数据,通过正常高求解数学模型来获取点位正常高的方法。实验结果表明,通过该方法获得的正常高精度能够满足四等GNSS高程测量精度要求,似大地水准面精化成果在城市测量领域具有广阔的应用前景。

基于区域GNSS CORS与似大地水准面精化模型的高速公路控制网应用研究

结合长乐至平潭高速公路控制网建设项目,开展基于区域GNSS CORS与似大地水准面精化模型的高速公路控制网的应用研究,对类似项目的开展有一定的借鉴意义。

区域似大地水准面精化算法及成果三维仿真研究

利用GPS水准代替繁重的几何水准测量工作,必须确定高精度、高分辨率的似大地水准面。本文分别介绍了函数模型算法、随机模型算法和综合模型算法,并基于试验区域的GPS水准数据,通过各种算法的分类计算比较,验证了这几种模型算法的有效性和可靠性,结果证明最小二乘配置算法精度较高,并对实验结果进行三维仿真,可视化的分析似大地水准面的变化。

基于EGM2008重力场模型的松原灌区大地水准面精化

以松原灌区GPS控制网为例,采用高程异常直接拟合和插值法,以及基于EGM2008重力场模型和移去-计算-恢复技术的残差二次曲面拟合和插值法,精化了测区大地水准面。首先简要介绍了研究区数据,进而探讨了高程异常的获取,在此基础上,详细介绍了二次曲面拟合的大地水准面精化和空间插值法大地水准面精化方法,结果表明,EGM2008重力场模型精度较高,对精化局域和国家大地水准面具有重要意义。

似大地水准面精化成果的检测与探讨

高精度似大地水准面精化成果的理论精度达到了毫米级,如何应用其成果,需要通过检测才能确定。结合某市似大地水准面精化成果的检测案例,介绍了正确性检测和实用性检测的内容和方法,对检测成果进行了分析,验证了该项目成果的精度优于1 cm。实用性检测成果显示:GPS静态精度优于1 cm,可替代远距离的二等水准测量;GPS RTK 动态精度优于2 cm,达到了四等水准测量的技术要求。