似大地水准面精化及其在重力勘探工作中的应用

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似大地水准面精化方法研究

似大地水准面精化方法研究
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实证分析. 实证分析 已知数据
非洲苏丹国家的205个GPS高程测 个 非洲苏丹国家的 高程测 量成果,且对这205个点均进行了 量成果,且对这 个点均进行了 二等水准测量
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实证分析. 实证分析 选取学习样本以及检验样本
遵循以下原则: 遵循以下原则: 首先以3倍中误差( )为范围探测粗差,经整理剔除10个粗差点 个粗差点, 首先以 倍中误差(3σ)为范围探测粗差,经整理剔除 个粗差点, 倍中误差 其点号分别是123、124、147、148、149、136、151、153、161、 其点号分别是 、 、 、 、 、 、 、 、 、 162。 。 (1)建立测区方格网,选择均匀分布在区域周边方格内的点,以控制变 )建立测区方格网,选择均匀分布在区域周边方格内的点, 量法选择相互靠近而不好选择的点。 量法选择相互靠近而不好选择的点。 (2)不是选择的点越多精度就越高,要剔除对高程精度贡献很小的点。 )不是选择的点越多精度就越高,要剔除对高程精度贡献很小的点。 最终确定出77个学习样本和 个检验样本。 最终确定出 个学习样本和118个检验样本。 个学习样本和 个检验样本
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实证分析
参数试算.改变平滑因子参数 参数试算 改变平滑因子参数 建议值为0.5-0.9 建议值为
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实证分析
参数试算.控制误差和迭代级数 参数试算 控制误差和迭代级数 学习误差E(推荐值为 学习误差 (推荐值为0.01-0.09)表示收敛条件,分级迭代级数 )表示收敛条件,分级迭代级数1018级 分别对应的是 级 分别对应的是5E,4.5E,4E,3.5E,3E,2.5E,2E,1.5E,E。学习精度 。 要求越高,收敛时间越长。初步推断,学习精度要求越高, 要求越高,收敛时间越长。初步推断,学习精度要求越高,模型精度 也越高,学习精度要求越低,模型精度也越差。 也越高,学习精度要求越低,模型精度也越差。

宁夏似大地水准面精化结果在输电线路航测外控测量中的精度分析与应用

宁夏似大地水准面精化结果在输电线路航测外控测量中的精度分析与应用

宁夏似大地水准面精化结果在输电线路航测外控测量中的精度分析与应用摘要:本文介绍了宁夏区域GNSS B级网和在似大地水准面建设实践的基础上,利用GNSS 组合法建立宁夏区似大地水准面的方案,研究了其数据处理方法和精度,简述了似大地水准面检核的内容,利用实际的观测资料对区域GNSS B 级网和似大地水准面精化精度的可靠性进行了分析,并在输电线路航测外控工作中,利用精化成果,进行控制网精度分析。

关键词:似大地水准面,控制网,精度分析1.引言大地水准面的精化是一项意义重大的工作,利用似大地水准面精化成果,在航测外业基础测绘中应用已建区域精化似大地水准面模型测量像控点工作,从控制点使用数量、分布和达到的预期精度方面进行了试验。

一般情况下,一个大型的 GNSS 网中使用3个点位可靠的B级点来约束GNSS网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得的控制点坐标和高程,完全能够满足 1∶2000比例尺地形测量精度要求。

为确保 GNSS网点拟合高程的可靠性,可适当用 GNSS 联测国家水准点以检查 GNSS 网点的高程拟合外符合精度。

原有的国家三角点成果,由于测量年代悠久、历史原因和受当时的技术设备条件限制,其可靠程度和精度已不能用来检测和衡量 GNSS网点的平面和高程外符合精度。

使用 B 级点来约束 GNSS 网平差,并配合精化似大地水准面插值模型取得控制点坐标和高程,可以缩短工作周期,减少人员设备投入,降低成本消耗。

2.似大地水准面精化的设计2.1高程系统我国规定采用的高程系统是正常高系统,参考面是似大地水准面,这个面相对参考椭球面的起伏为高程异常,在求取平均空间重力异常时,必须先进行重力归算,即地面点重力异常归算至平滑的归算面上,以减少地形起伏对重力异常的影响。

地面上一点的GNSS 测量得到的是三维地心坐标(XYZ 或BLH)成果,若既进行GNSS 测量,又进行水准联测,那么就可以得到地面点的高程异常,即:ξ= HGNSS- H水准,其中:HGNSS为GNSS 大地高,h水准为正常高,高程异常也就是参考椭球面与大地水准面之间的差距,所谓的大地水准面精化就是计算高程异常。

高精度_高分辨率区域_似_大地水准面精化若干问题的探讨

高精度_高分辨率区域_似_大地水准面精化若干问题的探讨

一般来说 ,局部大地水准面精化时采用的所有大地测量数 据都应参考同一大地测量基准 (包括椭球几何参数 、椭球定位 定向参数 、引力常数 、地球自转角速度 、潮汐基准 ) 。但由于目 前用于局部重力场逼近的数据所采用的大地测量基准与参考 重力场的大地测量基准不一致 ,主要表现在以下几个方面 :
1)椭球定位参数不一致 。例如 , GPS测量所参考的 ITRF 参考框架地心位置与局部重力场逼近中参考重力场的地球椭 球中心不一致 。这样 ,用 GPS /水准数据进行局部大地水准面 精化时 ,就引入了系统偏差 。
关键词 :高精度 、高分辨率大地水准面 ; Stokes公式 ; DEM; GPS/水准 ;大地测量基准 中图分类号 : P 223 + . 0 文献标识码 : A 文章编号 : 1007 - 9394 (2006) 04 - 0007 - 03
D iscussion of Som e Problem s of the Ref inem en t on the D eterm ina tion of H igh Prec ision and Resolution L oca l Qua si2geo id
中可以忽略 ;比较传统的 Stokes平面近似卷积公式和 Stokes所
谓“严密 ”的平面卷积公式 ,文献 [ 1 ]给出了估算 ,当积分区域以
1°球冠为例 ,此时 S = 1. 0 ×10- 2 ~ 1. 2 ×10- 2 ,略去的 Stokes
核函数约占全项的 1 /10,设计算区域的残差重力异常均方差为
YUAN Guo2hui, WU Yun2sun
( Guangzhou S u rveying M apping O ff ice of R ea l Esta te, Guangzhou Guangdong 510030, Ch ina )

似大地水准面的精化

似大地水准面的精化

似大地水准面的精化 The final edition was revised on December 14th, 2020.摘要随着科技的进步及城市测量基准的发展,高分辨率、高精度的城市级似大地水准面已成为现代测绘发展,尤其是信息化城市所必需的基本条件。

利用GPS定位技术以及现代地球重力场的确定理论和方法,来建立好精度、高分辨率的区域似大地水准面,具有特别重大的科学意义、社会意义和经济效益。

本文首先系统地介绍了GPS水准拟合法在确定似大地水准面中的应用,将常规的几何拟合法分为函数模型法、统计模型法、综合模型法三大类,详细介绍了他们的原理与特点,在此基础上介绍了GPS水准数据结合地球重力场模型和地形改正模型,采用移去一拟合一恢复法精化大地水准面的理论与实施步骤。

文章最后重点研究了以我国新一代似大地水准面CQG2000为平台,结合GPS水准数据精化区域似大地水准面的理论与方法。

将其作为一个平台,结合部分高精度GPS水准数据,借鉴移去恢复法原理提高区域(似)大地水准面的计算精度。

此外,本文给出了具体思想和计算步骤,并对移去恢复方法的可行性和优越性作了分析和探讨,并研究了GPS水准点个数和间距对精化结果的影响。

关键词:似大地水准面; GPS水准;移去-恢复技术; CQG2000ABSTRACTWith the progress of science and technology and the development of city measurement datum, high resolution and high precision level city like the geoid has become a modern surveying and mapping development, especially the information necessary to the city fundamental conditions. Using GPS technology and modern determination of the planet's gravitational field theory and method, to build good precision, high resolution areas like the geoid, have special major scientific significance, social significance and economic benefits.This paper first introduces GPS to determine the level of legal in like the geoid, the application of the conventional geometric intends to legal divided into function model method, statistical model method, integrated model method three categories, detailed introduces their principle and features are introduced in this paper with GPS leveling data earth gravity field model and topographic correction model, a move to a unity to refining geoid recovery act the theory and implementation procedures.Finally, in our country mainly studied a new generation like the geoid CQG2000 as the platform, combined with GPS leveling data refinethe area like geoid theory and method. Will it as a platform, combined with high level of GPS data, from the recovery act to remove the principle to improve regional (like) geoid calculation accuracy. In addition, this paper gives the specific ideas and calculation steps, and to remove the feasibility and advantage of recovery method is analyzed and discussed, and the GPS leveling point number and the spacing to refine the affect the result.Keywords:Like the geoid; GPS level; Remove-recovery technology ;CQG2000目录第一章绪论引言众所周知,通过GPS测量手段可获得点的三维坐标,即点的平面位置和高程位置(即大地高)。

重力勘探的原理及应用

重力勘探的原理及应用

重力勘探的原理及应用前言重力勘探是一种常用的地球物理勘探方法,广泛应用于矿产资源勘探、地下水资源调查、地质构造与沉降研究等领域。

本文将介绍重力勘探的原理、仪器及数据处理方法,并探讨其在实际应用中的优缺点。

1. 原理重力勘探利用地球的重力场对地下物质进行探测和研究。

地球的重力场是由地球质量在空间中产生的,其大小和方向会受到地下物质分布的影响。

重力勘探利用测量地球重力场的变化,以推断地下物质的分布和性质。

2. 仪器重力勘探的仪器主要包括重力仪和支架。

重力仪是测量地球重力场变化的设备,通常由重力感应仪和重力测量仪组成。

重力感应仪用来测量地球重力场的总强度,而重力测量仪用来测量地球重力场的沿着特定方向的分量。

支架则用于稳定仪器的位置和方向。

3. 数据处理方法重力勘探的数据处理包括数据采集、数据质量控制、数据处理和解释等步骤。

3.1 数据采集数据采集是重力勘探的第一步,需要在研究区域内选择一定数量和布设形式的测量点来获取地球重力场的变化数据。

通常,采集数据的密度越高,获得的信息就越精确。

3.2 数据质量控制数据质量控制是保证重力勘探数据准确性和可靠性的关键步骤。

在数据采集过程中,需要定期检查和校准重力仪,排除仪器故障和外界干扰等因素对数据的影响。

3.3 数据处理数据处理是将原始测量数据进行预处理和分析的过程。

常见的数据处理方法包括数据滤波、数据平差和数据插值等,用于消除数据中的噪声和误差,提取有用的地下信息。

3.4 数据解释数据解释是根据已处理的数据结果,进行地质结构解释和地下物质分布推断的过程。

通过比对重力数据与地质地球物理模型,可以推断地下的岩石密度、构造特征等信息。

4. 应用重力勘探在许多领域都有广泛的应用,下面列举几个典型的应用案例:•矿产资源勘探:重力勘探可以用于找矿。

矿床一般密度较高,因此在地下与周围岩石形成的重力异常可以被重力勘探方法探测到,从而指导矿产资源勘探工作。

•地下水资源调查:重力勘探可以用于地下水资源的调查和评价。

杭州市区域似大地水准面精化成果应用分析

杭州市区域似大地水准面精化成果应用分析

1 概

料 、 形 资料 、 力场 模型 与 G S水准 成果 , 用 物 地 重 P 采
理大 地测量 理论 与 方法 , 应用 移 去 恢 复技 术 确 定 区
为 了满 足杭州 市基 础 测 绘 、 研究 城 市 地 面 沉 降 和城市 建设 等重要 工 程 的需 要 , 州市 政 府 适 时提 杭
soe技 术 , 成 了 杭 州 市 分 辨 率 为 2 5 ×2 5 tr) 完 . . 18 9 5国家高 程基 准下 的高精 度 1c 级 的似 大地 水 m
准面 工作 。
水准 以一 等点 作 为起 算 , 以二等 水 准方 法 联测 。 充 分 利 用 杭 州 市 地 形 资 料 、 州 市 及 其 周 边 地 区 杭
第3 4卷第 6 期 21 0 1年 l 月 1




Vo. 4, . 13 No 6
NO . 0 1 V 2 1
M o en S r e i ̄ a dM a p d r u v vn n D i
杭 州 市 区域 似 大 地 水 准 面 精 化 成 果 应 用 分析
杨 彬 , 王宇东 , 凉。 李
( ld n k Moo e s y原 理 ) 移 去 ( e v ) 恢 复 ( e 及 rmo e ~ r-
图 1 似 大 地水 面计 算 流 程
2 2 杭 州精 化似 大地 水准 面精度 .
杭州 精 化 似 大 地 水 准 面 共 布 设 高 精 度 的
GP / 准 点 1 9个 , 地 高 精 度 优 于 0 0 6m, S水 8 大 . 0
E GM2 0 ( 1 0阶 次 ) 陆 海 统 一 的严 密 重 力 归 08 2 6 , 算 理 论 与技 术 , 以及 精 密 确 定 地 形 质 量 对 大 地 水 准 面 的 直接 与 间接 影 响 , 成 杭 州 市 区域 重 力 大 完 地水 准 面 的计 算 。综 合 应 用 多 项 式 拟 合 、 小 二 最

区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线及应用

区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线及应用

区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线及应用摘要:区域似大地水准面精化方法能为测量工作提供技术支撑,具有科技、经济和社会应用价值。

在实际的测量工作中,利用GPS测量代替一部分的水准测量,使区域似大地水准面的精度及其分辨率提高,推进数字化区域建设进程。

本文就区域似大地水准面精化方法的原理和技术要点进行分析,阐述此方法在测量工作中的应用和实施。

关键词:区域似大地水准面精化方法;测量工作;GPS测量一、区域似大地水准面精化方法技术原理大地水准面是假设地球表面由完全静止的海水所包围的曲面。

正高是沿重力方向地面上任意一点到大地水准面的距离,在位差理论中,正高的算法是用沿水准路线的位差比重力平均值。

由于重力平均值无法准确得出,所以较难求解出正高值。

为了解决这个问题,用地面点的正常重力值替换重力平均值,而对于水准路线上的重力使用实测重力值。

高程起算面由于重力值的改变发生变化,此时的测量的大地水准面应为似大地水准面,是经过理论处理的大地水准面。

海洋上的似大地水准面与大地水准面相一致,但根据原理,陆地上的似大地水准面就有所不同。

沿重力方向,地面点与似大地水准面之间的距离为正常高,所以似大地水准面作为正常高的起算面,而这样的高程系统为正常高系统。

正常高系统是我国的法定高程系统。

定义一个参考椭球面作为大地高的起算面,当参考椭球面的设定不同时,所计算出的大地高也不同。

大地水准面差距(N)是参考椭球面到大地水准面的距离,而参考椭球面到似大地水准面的距离为高程异常(ξ)。

所以地面点的大地高(H)等于其正高加上大地水准面差距,或者等于正常高加上高程异常。

已知任意地面点的大地高和高程异常,就可以求出其正常高。

精化似大地水准面的基础就建立在采用GPS定位,测出大地高,精确确定区域内的高程异常,就能转准确得出区域的正常高。

二、区域似大地水准面精化方法在测量中的技术路线常用来区域似大地水准面精化的方法,就是根据莫洛坚斯基理论,结合重力测量资料、地形数据,利用高阶次的重力场模型以及移去恢复技术,将区域重力似大地水准面计算出来。

溧阳市厘米级似大地水准面精化成果应用分析

溧阳市厘米级似大地水准面精化成果应用分析

2 似大地水准面精化
溧 阳似 大地 水 准 面计 算 采 用 了第 二类 He | me r t 凝集法 , 其各 类地形位及地形 引力 的影响均 考虑 了地
球曲率影响的严密球面积分公式 , 计算地形直接和间 接影响的积分半径均为 3 0 0 k m。A i r y - Ha i s k a n e n 地 形均衡归算 、 地形位及地形引力影响的计算采用 7 『 『 . 5
r — ●=—

大地高可以快速地获取地面点的水准高程 , 极 大地 改善传统高程测量作业模式 , 从而使费用高、 难度 大、 周期长 的传统高精度水准测量工作量减少到最
的 高程 异 常 可 得 该 点 的 正 常 高 , 由此 可 以 代 替 三
± 0 . o 1 o I ± o . o 1 o
表2 GP S水准与 G P s似大地水准面高残差统计 ( 单位 : 米) 点数 最大值 最小值 平均值 均方根 标准差
1 3 O . O 1 8 —0 . 0 2 0 0 . 0 0 0 土 O . 0 0 7 ± O . 0 0 7
点 数 最 大 值 最 小 值 平 均 值 均 方 根l 标 准 差
1 3 0 . 0 2 4 一O . 0 1 9 0 . 0 0 0

随着现 代 大地 测量 技 术 的发 展 及 其在 相 关 地学 中应 用的不断扩展 , 大地水准 面的研究在 大 地测量学 的发展 中始终保 持着 重要地位 , 不断提 高其分辨 率和准确度以满足应用上 的高要求 , 始 终 是 大 地 测 量 学 中 一 项 艰 巨 的 任 务 。GP S定 位 技术 的普及 , 提供 了直接测 定地 面点大地 高 的精 密技术 , 若 已知厘 米级 精 度大 地水 准 面 , 由 一 点

我国似大地水准面的精化

我国似大地水准面的精化

我国似大地水准面的精化摘自《中国测绘报》 2003.12.02 作者:晁定波(武汉大学测绘学院)我国似大地水准面在经历了近半个世纪的发展后,“九五”期间由陈俊勇院士和宁津生院士共同主持继续进行了精化中国大地水准面的研究,完成了中国新一代似大地水准面模型(简称CQG2000模型)的计算,它可以覆盖包括海域在内的我国全部领土范围,总体精度达到了分米级水平,作为我国正常高高程系统起算面的区域似大地水准面数值模型,它可在中小比例尺图中应用于由GPS测定正常高。

CQG2000模型基本应用了目前我国全部适用的实测重力数据,同时加入了GPS似大地水准面的控制,是我国迄今分辨率和精度最高的似大地水准面模型。

对该模型实际采用重力数据分布状况的统计表明,重力测量空白地区最多的是新疆,总面积约30万平方公里,主要位于东南部塔克拉玛干沙漠东部及邻接的罗布泊地区、库姆塔格沙漠和阿尔金山地区;其次是西部帕米尔和喀喇昆仑山地区;西北部的哈尔克山、婆罗科努山;博格达山。

西藏地区重力测量空白区则主要位于喜马拉雅山东段中印边界地区,总面积约12万平方公里。

在这些空白区采用EGM96模型重力异常值填充,大约占我国陆地面积的4.4%。

重力测量分布密度地区差别较大,但基本上可分为低密度和高密度两大区域,低密度区大致集中在28°N至36°N;78°E至102°E区域,主要包括西藏、青海南部、四川西部和云南,总面积约180万平方公里,约占全国陆地面积的19.0%,平均分辨率约25公里;高密度分布区占全国陆地面积的76.6%,平均分辨率约为13公里。

CQG2000模型不仅实现了将重力似大地水准面纳入到我国法定高程系统,使之可用于由GPS测定正常高,而且由于HACN90的控制作用使新模型比WZD94模型的精度从米级精度提高到分米级精度。

HACN90网的控制总体比较均匀,经粗差检测,实际使用的网点数为671点(A级网点28和B级网点643)。

论似大地水准面精化分析研究

论似大地水准面精化分析研究

论似大地水准面精化分析研究摘要:现阶段,因GPS技术快速发展,能为观测提供准确点位,并与水准等常用精密高程测量手段及精密重力测量手段结合,可测出某地的高程异常。

由此,似大地水准面精化变成可能,如何实现是本文研究重点。

本文通过似大地水准面的精化方法及精化计算,并应用似大地水准面成果的检测方法分析,以此检验似大地水准面模型的质量与实际成效,以此提供一定借鉴作用。

关键词:似大地水准面;GPS水准;重力;高程异常因地球地面高低不平,通过常规水准测量与重力测量等技术手段开展地表变形周期观测,其任务重、时间紧、难度大,而似大地水准面精化能为观测带来极大便利,因此研究似大地水准面精化具有深远意义。

1似大地水准面的概述大地水准面既是几何面又是物理面,如同地球被静止不动的海水所围的一个曲面,是正常高的起算面,也称为重力等位面。

基于位差理论分析,H正高=W∕Gm,其中Gm是重力平均值,W是该点沿水准路线所测得的位差。

因Gm数值未能精准算出,正高解算难度加大。

因此,通常是使用待定点的正常重力值Rm近似等于Gm。

水准路线上重力采用实测重力值。

其中,重力值的变化会引发高程起算面的变化,即不再是大地水准面,却变成了似大地水准面。

在海洋上,似大地水准面与大地水准面相同,但在陆地上具有一定差异性,是正常高的起算面,换句话说沿重力线到似大地水准面的距离称为正常高。

精确求大地水准面的差距N,则是对大地水准面的精化,精确计算高程异常ξ,则是对似大地水准面的精化。

现阶段使用的法定高程系统是正常高系统,对似大地水准面精化等同于根据一定的分辨率计算高程异常值。

伴随GPS技术应用于测量的成熟度越来越高,已是似大地水准面精化的常用技巧,通过GPS定位技术能很快获得某地的WGS84坐标及大地高,只需在某地精准求出高程异常ξ,即可获得正常高,实现了以往测量技术难以达到的技术水平,其作为当前精化似大地水准面的特色。

2精化似大地水准面的方法精化似大地水准面的常用方法有GPS水准(似)大地水准面的确定、重力(似)大地水准面的确定、GPS水准似大地水准面与重力似大地水准面的联合等,下面一一介绍:2.1 GPS水准(似)大地水准面的确定某位点的高程异常是指任一点的大地高和正常高(海拔高)两者之差。

金华市似大地水准面精化技术与应用

金华市似大地水准面精化技术与应用

陈 少 飞
( 浙江省第一测绘院 浙江杭 州 3 1 0 0 1 2 )
摘要: 在现代化 测绘基 准体 系中, 高程 系统的维持 已由过去传统 水准测量过 渡到依 靠似 大地 水准 面精化 阶段 。 似大地水 准面精化是在 空间定位 坐 标 基 准框 架 的基础上 , 建 立集平 面、 高程 、 重力场信 息 于一体 的基础控 制 网, 利 用G P S / 水准 、 重力等 资料, 融合 处 理可获得 厘 米级的似 大地 水准 面, 达 到 实现 通过G P S  ̄ ' I ' 量 来代替 水准测 量的 目的 。 关键词 : G N s s 网 似 大地水 准面精化 高程 异常 拟合
e l a b or a i t o n. Li ke g e o i d r e i f ne i s o n t he b a s i s of s pa t i l a o r i e n t a t i o n c o o r d i n a t e r e f e r e n c e f r a me , e s t a b l i s hi n g i me g r a in t g p l a ne , e l e v a t i o n ,g r a v i t y i f dd i n f o r ma t i o n, t h e b a s i s o f c o n t r ol n e t wo r k , u s i ng he t d a t a o fGPS / l e v e i l ng a n d g r a v i y, t f us i o n p r o c e s s i ng c a n o b t a i n c m ma g ni t ud e o f g e oi d , a c h i e v e t he r e a l i z a io t n o f t h e a i m

似大地水准面精化高程在水利工程勘测阶段的应用

似大地水准面精化高程在水利工程勘测阶段的应用

似大地水准面精化高程在水利工程勘测阶段的应用王博1,杨昆仑2(1.陕西煤田地质勘查研究院有限公司,陕西西安710000;2.陕西省水利电力勘测设计研究院测绘分院,陕西西安710002)[摘要]榆林东线引黄工程规划设计急需输水线路1:2000带状地形图。

前期测绘利用四等GNSS 控制测量建立了平面控制网,利用似大地水准面精化方法获得GNSS 点的正常高,在平高控制的基础上利用航空摄影测量方法获取了前期急需的地形图资料。

采用三等三角高程测量方法联测GNSS 点,联测结果表明:似大地水准面精化的高程精度可以达到工程前期测图高程控制的要求。

类似工程项目可以一次布网,一次测量,能够减少一半以上的控制测量时间。

[关键词]GNSS 控制网;似大地水准面精化;大地高;正常高;中误差[中图分类号]TV211[文献标识码]B [文章编号]1004-1184(2019)05-0253-02[收稿日期]2019-04-02[作者简介]王博(1986-),男,陕西合阳人,工程师,主要从事煤田地质工程测量方面工作。

全球导航卫星系统(GNSS )测量技术在测绘地理信息领域已得到广泛应用,可以获取到mm 级的地心空间三维坐标,进而可以得到高精度的平面坐标与大地高。

但在我国的工程建设中使用的高程系统是正常高系统,GNSS 测量技术提供的大地高不能被直接应用,若要利用GNSS 的大地高数据,就需将GNSS 大地高转换为正常高。

似大地水准面精化的高程测量有着非常精密的数学模型与先验值,近年来有着广泛的使用。

工程控制网按用途主要可以分为测图控制网、施工控制网、变形监测网等。

其中,测图控制网是在工程勘测设计阶段建立的,其目的主要是为测绘地形图服务,控制网的点位、密度以及精度取决于测图比例尺。

文中讨论了榆林东线引黄工程利用似大地水准面精化方法建立了测图高程控制网,并对其精度进行了验证。

1高程系统及似大地水准面精化1.1常用的高程系统GNSS 大地高指地面上一点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离,用H 表示,大地高系统是指以地球椭球面为高程基准面的高程系统;正常高指地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离,用h 表示,正常高系统是指以似大地水准面为高程基准面的高程系统。

成都市似大地水准面的精化及应用

成都市似大地水准面的精化及应用
第2 9 卷 第1 期 2 0 0 9年 2月
大地测量O D E S YA N DG E O D Y N A M I C S
V o l . 2 9N o . 1 F e b . , 2 0 0 9
文章编号: 1 6 7 1 5 9 4 2 ( 2 0 0 9 ) 0 1 0 0 8 3 0 5
摘 要 利用 1 03 1 4个重力点数据、 2 1 1个高精度 G P S 水准点数据、 3 0 ″ 分辨率的数字地形模型( D T M) 及地球重
力场模型 WD M 9 4 , 基于移去 - 恢复技术确定了成都市 1 ′ × 1 ′ 格网似大地水准面模型。以 2 0个高精度 G P S 水准点 0 . 0 0 9m 。利用成都市似大地水准面模型 对该成果进行外部检验, 结果表明所确定的似大地水准面模型精度为 ± 探测和分析了两个传统高程控制网中可能存在的系统偏差。
8 ] 的间接影响按下式计算 [ :
这里 G M 为地心引力常数, γ为计算点的正常重力, a 是参考椭球的长半径, 、 分别是计算点的 φ λ和 r 珔 珔 C 地心纬度、 经度和向径, n m和 S n m为完全规格化位系 珔 数, P s i n ) 是完全规格化缔合 L e g e n d r e 函数, n φ n m( m a x 为重力场模型的最大阶数( 本文取 n 3 6 0 ) 。 m a x=
6 ] 模型重力异常 [ : n m a x G Mn an 珔 g = n - 1 ) C o s m Δ ∑( λ+ G M n mc 2 ∑ ( )( m n = 2 = 0 r r 珔 珔 S i n m ) P s i n ) λ φ n ms n m(
2 似大地水准面的计算方法
目前, 局部或区域似大地水准面精化均基于移 去 恢复原理, 主要采用 F F T技术( 1 D/ 2 DF F T ) , 辅 以多项式拟合法或其他拟合方法。在实际计算中通 常采用分步计算方法, 即首先应用移去 恢复原理和 1 D F F T技术计算重力大地水准面, 然后以高精度的 G P S 水准数据作为控制, 采用多项式拟合法或其他 P S水准确 拟合方法将重力大地水准面拟合到由 G 定的几何大地水准面上, 旨在消除这两类大地水准 面之间的系统偏差, 使似大地水准面满足实际应用。 具体的计算流程可参见文献[ 1 , 2 ]。

似大地水准面精化及其在重力勘探工作中的应用

似大地水准面精化及其在重力勘探工作中的应用

似大地水准面精化及其在重力勘探工作中的应用
饶才强;郭慧娟;卢军;王斌战;汪洋兵
【期刊名称】《资源环境与工程》
【年(卷),期】2011(25)4
【摘要】通过精化似大地水准面在一个重力勘探工区中的具体应用,阐述局部似大地水准面的精化(使当地参考椭球面紧贴似大地水准面)过程、方法及其趋势改正在每个重力勘探点中的应用方法,在不考虑起算点误差的情况下使拟合精度优于5cm,测绘成果更精准地服务于重力勘探工作,达到找矿的目的.
【总页数】6页(P368-372,379)
【作者】饶才强;郭慧娟;卢军;王斌战;汪洋兵
【作者单位】湖北省地球物理勘察技术研究院,湖北武汉430056;湖北省地球物理勘察技术研究院,湖北武汉430056;湖北省地球物理勘察技术研究院,湖北武汉430056;湖北省地球物理勘察技术研究院,湖北武汉430056;湖北省地球物理勘察技术研究院,湖北武汉430056
【正文语种】中文
【中图分类】P631.1
【相关文献】
1.高精度重力剖面测量重力勘探应用研究 [J], 王子豪;
2.高精度重力剖面测量重力勘探应用研究 [J], 王子豪
3.卫星重力信息融合及区域似大地水准面精化应用 [J], 宋雷;陈晓华;胡伍生;王德
宝;王牧龙
4.广州市重力异常计算及其在似大地水准面精化中的应用与探讨 [J], 谭观龙
5.中国东北地区重力场研究——剩余重力场与重点油气勘探盆地的关系及油气勘探新领域 [J], 张凤旭;邰振华;张兴洲;张凤琴;孟令顺
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似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用

似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用

似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用地质工程测量高程测量在满足其高程精度要求的基础上常常通过水准测量或高程拟合的方式完成。

但在一些特殊情况下,可通过GPS测量,利用區域似大地水准面精化成果求取其高程成果这种方式就变得尤为可取。

这样,可在保证其高程精度的情况下,大大减少测量工作量,降低测量成本,产生巨大的经济效益。

标签:似大地水准面精化1 概述似大地水准面(quasi-geoid)是指从地面点沿正常重力线按正常高相反方向量取到正常高端点所构成的曲面。

区域似大地水准面精化是综合利用GPS水准资料、重力资料、地形资料、重力场模型等资料,通过相应的算法确立的似大地水准面,用以实现通过GPS测量来代替低等级水准测量的目的。

地质工程测量高程测量在满足其高程精度要求的基础上常常通过水准测量或高程拟合的方式完成。

对于测区周边国家已知水准点稀少,不能完全覆盖整个测区,高程拟合无法保证其测量的高程精度,水准测量周期长、成本大,加之部分地区气候环境恶劣(常年大风),不能保证水准测量顺利进行,相对而言,在能满足其高程测量精度要求的基础上,通过GPS测量,利用区域似大地水准面精化成果求取其高程成果这种方式就变得尤为可取。

本篇主要根据我新疆地矿测绘院2012年承担的新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目为例,重点介绍似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用。

2 似大地水准面精化成果在地质工程测量中的应用新疆哈密地区三塘湖煤田矿区外围柳树泉东、西区煤炭资源预查二维地震勘查测量项目根据甲方要求及测区实际情况编制项目设计书,并按设计进行施工。

测区面积约2500平方公里,位于准噶尔盆地东部边缘,属典型的大陆性沙漠干旱性气候,昼夜温差大,气候干燥。

七、八、九月气候干燥炎热,且常年大风。

且只有一条水准路线自西向东从测区中部穿过,不能覆盖整个测区。

考虑到上述因素,在确定能满足高程测量精度要求(设计要求各控制点的高程中误差不大于0.2m)的基础上,按要求进行GPS外业观测,平差计算求得各控制点的2000国家大地坐标系(CGCS2000)成果,然后利用新疆维吾尔自治区似大地水准面精化成果(新疆似大地水准面精化成果:分辨率为2.5′×2.5′,高程异常值中误差为±0.112M),求得各控制点1985国家高程基准高程。

浅谈似大地水准面精化的方法

浅谈似大地水准面精化的方法

浅谈似大地水准面精化的方法摘要: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,在高精度、高分辨率(似)大地水准面模型的支持下,利用GPS技术可以直接测定正高或正常高,从而取代传统复杂的水准测量方法,使得平面控制网和高程控制网分离的传统大地测量模式成为历史。

因此,精化大地水准面是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务之一。

关键词:似大地水准面;精化Abstract: the geoid or like the geoid is geographic space information for the elevation datum, in high precision, high resolution (like) the geoid model, with the support of using GPS technology can be determined directly ZhengGao or normal high, can replace the traditional complex level measurement method, and makes the plane control nets and elevation control network of traditional land measurement separation mode become history. Therefore, refining geoid face is a country or region to establish a modern elevation is one of the main tasks of the benchmark.Keywords: like the geoid; Refine the1、大地水准面的概念大地水准面是指与全球平均海平面(或静止海水面)相重合的水准面。

似大地水准面精化成果的检核及其应用分析

似大地水准面精化成果的检核及其应用分析

似大地水准面精化成果的检核及其应用分析作者:王永盛来源:《城市地理》2017年第09期摘要:高精度的似大地水准面结合GPS定位技术能快速获取正常高,改变了传统的几何水准测量作业模式,实现了GPS测量的高程直接代替四等水准及以下的高程。

本文首先对似大地水准面精化方面的工作进行了简单的论述,同时讨论了似大地水准面精化成果的两种检核方法,在此基础上分析了基于湖南省连续运行卫星定位服务系统(HNCORS)的城市似大地水准面精化成果的应用情况,希望给广大同行提供借鉴。

关键词:似大地水准面;内符合精度;外符合精度;网络RTK1引言近年来,为了确立高精度的坐标基准和三维空间框架,我国一些地区和城市相继开展了区域似大地水准面的精化工作,同时取得了一些突破性的成果,有些地区似大地水准面的精度甚至达到了厘米级,为经济建设提供了巨大的帮助。

高精度的似大地水准面结合GPS定位技术能快速获取正常高,改变了传统的几何水准测量作业模式,实现了GPS测量的高程直接代替四等水准及以下的高程,节约了大量人力物力的同时又产生了巨大的经济效益,加快了数字城市的建设,具有特别重要的社会效益和科学意义。

本文首先对似大地水准面精化方面的工作进行了简单的论述,同时讨论了似大地水准面精化成果的两种检核方法,在此基础上分析了基于湖南省连续运行卫星定位服务系统(HNCORS)的城市似大地水准面精化成果的应用情况,希望给广大同行提供借鉴。

2似大地水准面精化简述正常高系统是我国采用的高程基准,而它又是以似大地水准面为基准的高程系统,水准测量测定高程的参考框架是由精密水准测量建立的地区或国家性高程控制网组成的。

我们知道,GPS能测量出精度很高的大地高,但因为没有一个具有相应精度的与高分辨率的似大地水准面模型,导致GPS大地高转换成正常高时精度不能符合规范的要求。

GPS技术结合高分辨率、高精度的似大地水准面模型,改变了传统大地测量中的平面控制网和高程控制网不能同时进行的模式,可以同时测定平面位置和高程,从而真正实现GPS技术在物理和几何意义上的三维定位功能。

确定似大地水准面的方法分析及适用性研究

确定似大地水准面的方法分析及适用性研究


( 5)
其中 , Δ g 为地面重 力 异常 ; G1 为地 形 改正 项 . 此时 , 图 1 中的大地高 h 等于 H = H 1 + H2 = H * + ζ. 何面 , 它们是两个不同理论体系中的概念 . ( 6) 在这 里 , 大地 水准面 与似 地球表 面并 非同 一几
2
确定( 似) 大地水准 面的主要方 法
收 稿日期 基 金项目 2004- 05- 05 ; 修 回日 期 2004- 08-09 .
国 家自然 科学 基金( 40374005) 、 测绘 遥感 信息工 程国 家重点 实验室 开放 基金( 02-0201 、 WKL03-0201) 和 地 理空 间 信息 工 程国 家 测 绘局重 点实 验室基 础测 绘课题 联合资 助 .
1
物理大地 测量研究 基本原理
物理大地测 量 的理 论 体 系 主要 以 Stokes 理 论
和 Mol odensky 理 论为 代 表 , 两 者 都 是 求 解 关 于 扰 动位 Lapl ace 方 程 的自 由 边 值 问 题 .Stokes 理 论 是 以大地水准面为 边界 面 , 而在 Molodensky 理 论中 , 是以似地球表面为边界面的 . 概括起来说 , 物理大地 测量理论可以由如下函数关系表述 g = F( S , W ) , 求解算子 F 的逆算子 F S = F ( g,w ) .
大地水准面是物理大地测量研究的主要对象之 一 , 也是地球物理 用以 分析 和 反演 地球 内部 物质 结 构的最重要手段之 一 . 它是 代 表地 球形 状的 一个 封 闭重力等位面 , 具 体定 义为 与 全球 平均 海水 面重 合 的重力等位面 . 然而随着 GPS 技术的 出现和广 泛应 用 , 理论上解决了 物理 大地 测 量研 究中 地球 形状 的 确定问题 , 人们似 乎觉 得已 经 没有 必要 研究 代表 地 球形状的 ( 似) 大地水准面 . 但是 , 在 GPS 出现之前 , 关于地球形状的描 述 , 一直 是 以大 地水 准面 或似 大 地水准面来表达 , 全球高程系统也都是以局部、 区域 及全球 大 地 水 准 面 或 似 大 地 水 准 面 作 为 基 准 面 . ( 似) 大地水准面更重要的意义还在于为相关地球学 科 ( 如地球物理学、 大地构造学、 地球动力学、 地震学
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称之为加常数 ; 、 、 E、 日 C D、 F均为二次 曲面拟合系数 , 这 五项统 称之 为 趋 势 改 正 , 势 改正 必 须 应 用 于 每 个 趋 重力勘探点的高程异常计算 ; X、 Y A A 分别是其它各 已 知点 相对 于参 考 点 的 纵 、 坐标 增 量 。利 用 上 述 公 式 横

0 3
பைடு நூலகம்

2 8


地 彤测
量专业 ,从事地质测绘 工作 。E一 10 9 4 1@ q _ m 2 9 87 3 q
第 4期
饶 才强等 : 大地水 准面精化及 其在重力勘探 工作 中的应 用 似
39 6
和 曲面趋 势 ( 姿势 ) 改正 计 算 , 常数 计 算 简单 本 文 不 加 作探 讨 , 面趋势 改正 计算 是本 文讨 论 的重点 。 曲 ① 原 理 : 点 成 线 , 线 成 面 。 当测 区有 足 够 已 连 连
二 次 曲面 的数 学 特性 , 于每 个 已知 点都 可 以列 出如 对 下 公式 :
( 制测 量 ) 使 全 工 区 有 统 一 的大 地 高 , 利 用 已知 控 , 再
H=t+ + 垒 ! ! ± 垒 垒 ! t A 堡! ± 垒 ± 垒 : ! ± 垒 o
算 出各 系数 , 实际 工作 中最少 7个 已知点 , 以作 检 核 和
情况、 P 仪器性能等资料并对其认真分析研究 , GS 然后 对 工 区控制 网进 行 设 计 和 精 度 预算 , 达 不 到要 求 精 若 度 则要 进行 控 制 网改 造 或 方 法 改进 , 必要 时 还得 用 水 准 或三 角高 程进 行高 程控 制点 加密 , 当然 , 也要 做 好经 费 和工 期预算 , 多快好 省地 干测 量 工作 。
何 曲面 , 以参 考椭 球 面 为 起算 面的 局栏 杯 乙 刀 1 由 I 知 三 面 ( 考 椭 球 面 、 地 水 准面 、 大 比可 参 大 似
水 准面



趋 势改 正 系数应 用于每 个重 力勘 探 点 的高程 异 常 计
H H,
H ) 和 常
三 面改 正 。如 果 大 地 水 惟 左
并将 足够 的已知 点 代 人公 式 中 , 算 方 程 就 可 以求 得 解 工 区各个 二 次 曲面 改 正 系 数及 加 常数 。可 以 看 出 : 式
( ) 一个 六元 二次 方程 , 1是 理论 上有 6个 已知点 就 能解
首 先要 了解 工 区 的高 程 异 常变 化 缓 急 度 、 已知 点

似 大地 水准 面 。它 是 一 个 不 规则 的 近 似椭 球 面 ,
程之正高 称为萼( 笔常 H
常) 。似 大 地 水准 回 _ 足
辈 襄 蓄
控 制 网并复 测 了一 等 和 二 等水 准 路 线 , 分 省 市 部

用的法 定高程 起算 面 … 。 由此 可 见 H常 随 时 间 和 空 是
( 参考椭球面与似大地水准面之问的距禺 n已 } , = 毛 三高之间的关系式可表述为 : HF Ⅳ= 常+ , H= + H ∈ 二
为了精化似大地水准 面 国家投入 了大量 的 瓶

圉 八j 冢孜 八里!

应(紧 又为帛e 用1 力羹程分) m 计 贴紧过 ] 平 ¨ 1 贴 Ⅱ o 移 十 修
第2 5卷 第 4期
21 0 1年 8月
资 源 环 境 与 工 程
似 大 地 水 准 面 精 化 及 其 在 重 力 勘 探 工 作 中 的 应 用
饶才强 ,郭 慧娟 ,卢 军 ,王斌战 ,汪洋兵
( 北省地球物理勘察技术研 究院 , A 武汉 4 0 5 ) 湖 N - 3 0 6
阐述局部似 大地 水准面的精 化 ( 当 使
加常数
AX =X — X AY = Y — r o
曲面趋势改正
() 2 () 3
式 中 : 为 参 考 点 高程 , A为参 考 点 高 程 异 常 , 两 项 这
趋 势 改正 的精度 保 证 : 势 改 正误 差 ( q 主 要来 趋 h) 源 于 已知点 误差 ( ) G S测量 误差 ( g) 即 : 和 P h , 幻 =± () 4
知 点时 , 过 待 定 点 ( 密 控 制 点 ) 已 知 点 的 联 测 通 加 与
点 的 、 、 、 拟合 出测 区的似 大地 水准 面 , 内插 再 求 出待 定 点 的 , 而 求 出待 定 点 的正 常 高 , 从 同时记 住 趋 势改 正 ( 紧贴 ) 数 , 第 : 参 为 步工作 做好 准 备 。根 据



重 力 勘 探 点 中的 应 用 方 法 ,在 不 考 虑起 重 力勘 探 工作 ,达 到 找 矿 的 目的 。



幂 及 威 ; A
状 和大 小可 以通 过测算 得 知 , 在 陆地 上 , 具 _形 但 具 头
嚣 叠 篓萎 莱 ~ 嫜 的 辨 一 改 躲 应每务 探 树谁 娥 枷 小 并无限地接近它。这个测,出米 慧 叫州 鼻 八 j匪 : _垲/ \
C级 G s 制 网并 复测 了 三等 水 准 路线 , 些 P控 这
幸的 喜 茎某 萎 ? 蓑 喜蠡 慧妥 薷譬萎 要 蔷 磊 喜 妻 娄 : 茎 羞 占 引盏 找 接地毳的 蓉参椭回 苯 表质度均( 部) 的 岂 近 形 椭体 考球差/ ? 球状 曩曩 球。 是I 蓉 器 一祧 : 物密不匀 少分 起, 要 ‘ 似 水面化 出 次回 磊 意地准精慧 当的 凹 百, 大 , 地二 似 姒 求 ( 童 笑 言 萎
( )趋 势改 正在 每个 重力勘 探 点 中 的应 用 2 重力 勘探 工作 中的测 量 属 于 工 程 测量 系列 , 须 服 从 测 量 必 的基 本原 则 “ 整 体 到 局 部 , 控 制 到 地 形 ” 上 一 步 从 从 , 的工 作 只是将 重力 勘探 工 区高程 起算 面 的数 学 模 型和 待定 点 的正 常高 求 出来 了 , G S所 测 量 的 高 程是 相 而 P 对 于其基 准 站 的大地 高 。重力勘 探 与大 地测 量 中的重 力测 量不 同的是 : 网度 大 、 度 高 、 积 小 、 精 面 目的不 同。 上文 已述 , 力 勘探 是 利 用 地 表 物 质密 度 不 均 所 引 起 重
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