基于激光雷达点云的输电线路雷电绕击EGM模型参数智能提取算法

地形地貌与线路结构是基于电气几何模型(electro-geometricmodel,EGM)开展输电线路雷电绕击风险评估的关键几何参数。机载激光雷达虽为EGM模型几何参数提取提供了高质量的数据支撑,但现有参数提取方法存在自动化程度低,及制约绕击风险评估差异化、精细化工程便利性的问题。为此,提出了一种基于激光雷达点云的EGM模型几何参数智能提取算法。首先,对输电通道屏蔽关系以及EGM模型几何参数需求进行分析;然后,建立了基于点云数据的EGM模型参数测量算法及流程,制定了全通道的小颗粒度自动遍历策略。某500 kV山区线路典型档距案例验证结果表明,提出的算法能自主识别待评估导线并筛选参数提取需要的样本点云,可自动遍历实现EGM模型参数的提取测量,并具有良好的准确性、普适性、稳定性。研究成果可为复杂地形输电线路绕击风险差异化精细化评估提供技术支撑。

改进EGM模型对特高压输电线路的适用性与验证

为了更准确地分析我国特高压输电线路雷电绕击屏蔽性能,基于我国长空气间隙放电试验数据和雷电回击观测数据,建立考虑地形条件的适应于大尺寸输电线路雷电屏蔽性能评估的改进电气几何模型(electric geometry model,EGM)并进行验证,将击距公式修正为rs=0.13(I^(2)+40I)^(0.814)。改进EGM模型对超、特高压输电线路三相导线的雷电绕击率计算结果与日本实际线路雷击观测数据及我国平原、山区特高压输电线路雷击模拟试验数据具有一致性,验证了改进EGM模型的适用性。采用改进EGM模型评估了杆塔型式、山坡陡度对我国特高压线路绕击跳闸率的影响。计算结果表明,采用SZ322型杆塔的绕击跳闸率高于采用SZT1型杆塔,且特高压线路绕击跳闸率随山坡陡度的增大而增大。EGM模型的修正以及计算方法的优化,对我国特高压输电线路雷电屏蔽性能的设计具有一定的指导意义。

基于EGM模型的多波束无验潮测深技术应用

多波束水深测量中受潮汐因素的影响,测量垂直基准是变化的,具有瞬时性。传统多波束测量,需在测区内设立一个或多个验潮站进行同步水位观测,最终将水深归算到深度基准面上。针对多波束水深测量中垂直基准转换的复杂性问题,文中基于地球重力场模型,结合测区内实测的GNSS/水准数据,通过插值算法建立了测区范围内似大地水准面精化模型,构建了多波束无验潮水深测量的垂直基准转换模型。通过实例表明,该方法有效地消除了潮汐、动态吃水及涌浪等因素影响,直接获取深度基准面的水深值,提高工作效率,可满足近岸多波束水深测量的工作需求。

EGM 2008模型在水利工程测绘中的应用探讨

水利工程通常具有巨大的地理空间范围和复杂的地形条件,在工程设计和施工阶段需要准确的地理信息,因此对数据的准确性和可靠性要求很高。基于EGM 2008模型的GNSS高程拟合方法获得的正常高可以达到较高等级的精度要求,可以满足大比例尺地形图测绘,数字航空摄影测量等任务。本文通过EGM 2008模型在GNSS数据处理的应用研究,阐述GNSS拟合高程计算的原理和方法,并进一步说明其在GNSS控制网数据处理,网络RTK技术方面的应用。最后通过实际案例证明其成果的准确性和可靠性。

基于EGM96模型的神经网络BP算法在GPS高程转换中的应用

在一个测区内,从水准联测点上移走EGM96含有的高精度中长波部分后,把余下的高程异常通过BP神经网络进行模拟,最后再对数据进行恢复,使实验达到良好的结果。

基于EGM2008精化模型的无人机免像控地形测量应用研究

本研究利用无人机免像控倾斜摄影,开展1∶500和1∶1000地形测量实验,探讨无人机免像控倾斜摄影用于大比例尺地形测量可行性、精度以及相关技术方案。研究过程中采用具有RTK+IMU的大疆M300 RTK无人机进行倾斜摄影,利用局部精化后的EGM2008似大地水准面模型对无人机POS参数进行高程异常改正,然后进行空三解算、立体建模和DLG采集,最后通过地面平高控制检查点对照免像控的测量成果进行比较和精度评定。结果表明:利用具有GNSS RTK+IMU的无人机开展免像控倾斜摄影测量,其模型平面位置中误差和高程位置中误差均满足相关规范要求。

基于EGM2008模型的GPS水准拟合方法应用研究——以尼泊尔西北部山区某水电站测量工程为例

常规GPS水准拟合方法被广泛应用于测量工程中,但其具有精度不够高的缺陷。对此,文章针对尼泊尔西北部山区某水电站测量工程中水准测量施测困难的问题,结合算例对基于EGM2008重力场模型的GPS水准拟合方法进行研究,并且与传统的GPS水准拟合方法进行对比。结果表明,在尼泊尔山区某水电站高程控制测量中,该方法的测量精度相对传统水准拟合方法有很大提高,且该方法能够满足四等水准测量的要求。

EGM 2008地球重力场模型在中国大陆适用性分析

分别利用我国大陆GPS水准实测高程异常和地面平均空间异常数据,对EGM2008地球重力场模型进行外部精度测试,结果显示:①EGM2008模型高程异常在我国大陆的总体精度为20cm,华东华中地区12cm,华北地区达到9cm,西部地区为24cm;②EGM2008模型空间异常在我国大陆的总体精度为10.5mGal(1mGal=10-3cm/s2),且大大缩小了我国大陆重力场信息东西部地区的差距;③EGM2008模型具有很高的精度,测试结果显示,EGM2008模型在我国大陆的精度与在全球范围内的精度相当;④与WDM94,DQM系列,EGM96相比,EGM2008模型高程异常精度提高了3～5倍,比利用GRACE数据的IGG05b,EIGEN-5c模型提高了2倍以上,空间异常的改善程度更为突出。鉴于EGM2008显著改善了我国大陆重力场东西部地区不平衡的现状,建议在EGM2008模型的基础上,广泛整合我国各部门最新数据,构建与我国局部重力场最佳拟合的(超)高阶地球重力场模型,重新整体计算全国似大地水准面。

基于EGM2008模型的重力观测点GPS高程转换

在重力勘探工作中,重力成果的精度受重力观测点高程的影响尤为明显。在分析了EGM2008模型的精度基础上,提出一种基于该模型的重力观测点GPS高程转换方法,并利用某地区GPS水准资料,对转换方法的可行性进行验证分析,结果表明,这种方法完全适用于中小比例尺重力勘探工作。

利用EGM2008位模型计算中国高程基准与大地水准面间的垂直偏差

高程基准面相对于大地水准面的垂直偏差是区域高程基准转换和全球高程基准统一的基础数据。利用最新发布的EGM2008地球重力场模型和中国均匀分布的936个GPS水准点数据计算得出中国青岛大港验潮站的重力位为62 636 852.85±0.07 m2/s2,进而得到中国1985高程基准相对大地水准面的垂直偏差为0.32m。

顾及EGM96模型的GPS水准高程拟合

介绍了如何利用EGM96模型采用“移去—恢复法”计算GPS点的高程异常,进而求解正常高的方法,并结合实例将其与常规拟合的结果进行比较,对其在生产应用中的可行性进行了分析。

EGM2008地球重力模型数据在中国大陆地区的精度分析

本文介绍了5′×5′的EGM2008地球重力模型及其在全球的精度评价.按照地形变化规律,将中国大陆大致分为7个区域,在10km网度上,将EGM2008地球重力模型数据与中国地面实测空间重力网格数据进行了对比.由于数据源的问题,中国大陆的模型数据精度普遍低于北美和欧洲.二种数据在地形平坦的东部地区差别较小,向西随着地形复杂程度的增加,二种数据之间的标准差从小于10mGal增大到50多mGal.畸变点分析表明精度极低的网格点均分布在地形起伏大的地区.总体而言,5′×5′的EGM2008地球重力模型数据在中国大陆将近80%的面积上的精度可达10mGal之内,可用于小比例尺重力编图和构造研究.在地形起伏较大的中国西部以青藏高原为例进一步比较了EGM2008重力模型和重力测点数据,结果表明在重力点分布稀疏不均匀的地区,平面网格数据难以准确表达重力场信息.由于缺少地面重力数据控制,EGM2008重力模型数据在中国西部精度较低,但模型数据依然在很大程度上提高了空间重力异常信息的丰富程度.将中国区域重力调查成果数据应用于地球模型的构建是一项有意义的工作.

应用EGM2008模型和GPS/水准数据确定局部似大地水准面

针对由地球重力场模型、地面重力数据、DEM数据以及GPS水/准数据精化区域似大地水准面的技术在工程测量领域不便于推广应用的情况,提出应用EGM2008模型和GPS水/准数据确定局部似大地水准面的方法,并给出工程算例进行分析。计算结果表明,应用EGM2008模型和GPS水/准数据确定局部似大地水准面的精度可达2 cm,可满足大多数工程测量领域利用GPS技术测定高程的需要。

重力场的局部虚拟向下延拓以及利用EGM96模型的模拟实验检验

阐述了基于虚拟压缩恢复法导出的虚拟向下延拓法,该法从理论上解决了重力场的向下延拓问题。为了检验理论的正确性,选取EGM96模型进行了模拟实验检验,实验结果支持局部虚拟向下延拓法。同时,对观测值加进随机误差的情形也进行了模拟实验检验,结果表明,局部虚拟向下延拓几乎不损失精度。

川西地区实测自由空气重力异常与EGM2008模型结果的差异

在四川盆地西部建立了一个由302个观测站组成的区域观测网,并进行了高精度流动重力与GPS观测,其目的是获取区域自由空气重力异常(简称重力异常)的分布特征,并对EGM2008模型在该区域的结果进行验证分析.研究区域实测的重力异常总体为负值,由西到东逐步从-160×10-5 ms-2平缓变化到-60×10-5 ms-2左右.EGM2008地球重力场模型揭示的模型重力异常较好地勾画出研究区域的总体地形分布形态,龙泉山脉以及四川盆地与青藏高原的边界皆存在明显的模型重力梯度带.研究区东南部的模型重力异常大约为-50×10-5 ms-2左右,但在龙泉山西部成都平原地区,模型重力异常则达到-120×10-5 ms-2左右.在区域观测网内绝大部分观测点上,模型与实测重力异常的差值几乎为一个常数(-10×10-5 ms-2左右),说明EGM2008地球重力场模型可较好地反映实际重力场的空间分布形态.如果配以一定数量的地面观测数据进行整体调节,EGM2008地球重力场模型就可以较真实地反映实际地球重力场.

基于EGM2008重力场模型的高程联测方法

为提高高程联测的工作效率和精度,提出基于EGM2008重力场模型,GPS技术结合似大地水准面的高程联测方法,并在山东地区比较了不同方法拟合高程异常残差的精度。研究结果表明:加权反距离法的拟合标准差为6.3 cm,优于其他方法,高程联测的精度可信。

基于EGM96模型的GPS高程拟合方法研究

结合某区域的GPS和水准测量数据,将基于EGM96模型的移去恢复法与多面函数法、二次曲面法相结合进行高程拟合,经过处理结果进行的比较分析,得出了几点有意结论。

利用EGM2008模型和地面实测重力资料反演川滇地区构造应力场

分别利用EGM2008模型和地面实测重力资料反演川滇地区构造应力场,并总结分析川滇地区构造应力场特征。结果表明,EGM2008模型和地面实测重力资料的反演结果较为一致;川滇地区构造应力场复杂,龙门山断裂带和嘉黎断裂带地区构造应力分布明显、聚集程度高,构造应力均值也较大,反映了该地区构造运动活跃,与地震历史资料相对应。

基于EGM2008模型的陆海高程基准统一方法

通过阐述"移去—拟合—恢复"技术原理,结合珠江河口海岛统一高程基准工程实例,分析比较了直接拟合与不同重力场模型拟合的精度,证明了EGM 2008模型具有较高的拟合精度;并利用外部验潮资料进行检核。结果表明,基于EGM 2008模型的"移去—拟合—恢复"技术能为海岛提供统一的高程基准。

基于EGM96模型的GPS水准拟合方法

用GPS测量的方法来获得一点的正高或正常高,需要知道一点的大地水准面差距或高程异常。采用的大地水准面差距或高程异常的精度,决定了GPS水准的精度。本文利用EGM96模型计算高程异常。在利用已知水准点上的高程异常拟合区域似大地水准面模型时,首先移去用EGM96模型计算得到的部分,然后对剩余的高程并常进行拟舍和内插,在内插点上再利用EGM96模型把移去的部分恢复,得到该点的高程异常。通过对某线路GPS水准的计算表明,引入EGM96模型拟合高程的精度改进不大。但对于大范围测量,这种方法有望能改进GPS水准的拟合精度。