2005珠峰测高GPS测量及其数据处理

日结束 # 观测 采 用 了 ’ J 5连续运行站的观测模 式$ 每点观测 # 实际测量时 $ 利用多台 ’ D8$ J 5接 收机同步进行观测 # 在开 展 青 藏 地 区 地 壳 运 动 ’ J 5监测网观测 的同时 $ 还开展了 该 监 测 网 与 中 国 地 壳 运 动 观 测 网络 工 程 ’ J 5网及原青藏地区 ’ J 5监测网" D 个’ 其中每 个 联 测 点 的 观 J 5 联测点的联测工作 $ 测时间为 D8# !1 ’!’ + + - 珠峰测高 * 4 5 控制网测量 在完 成 了 青 藏 地 区 地 壳 运 动 ’ J 5监测网的 观测任务后 $ 同时 也 为 珠 峰 高 程 测 量 奠 定 了 良 好 的基础 # 但由于珠峰复杂的地貌以及这次珠峰测 高本身也是复杂 庞 大 的 系 统 大 地 测 量 工 程 $ 所有 这些都要求除了建立用于青藏地区地壳特征和地 球动力学研究的 ’ 还需要建立一 J 5 监测网之外 $ 个用于珠峰地 区 综 合 大 地 测 量 目 的 的 ’ J 5控制 网$ 这些 ’ %水准点 $ 辅以 J 5 控制网可以形成 ’ J 5 加密重力测量等 $ 精确确定珠峰高程测量的起算 点$ 并 用 于 大 地 水 准 面 精 化# 此 外$ 这些 ’ J 5控 制测量网点也 是 后 期 开 展 珠 峰 ’ J 5高程测量的 基准点 & 见图 $ ’ # 珠峰 ’ 其中和 ’ J 5 控制网 由 ! $ 点 组 成$ J 5 监测网重合的 点 有 & 个 # 珠 峰 ’ J 5控制网的观 测从 $ 每点 % % M年M 月 E 日 开 始$ & 月 # 日 结 束$ 观测 D8# !1 0!’ + + - 珠峰测高 * 4 5 高程测量 ’ J 5 高程测量是 $ % % M年珠峰高程测量最关 键和最重要 的 观 测 任 务 # 峰 顶 的 ’ J 5接收机于 $ % % M年M月$ $日" "( # !( M M 开 始 工 作$ " $( " E( ! $ 观测结束 # 峰顶 ’ 其中包括$个 J 5 联 测 共 有 D 个 点$ 峰顶 ’ ’ J 5 控制网点 $ J 5 观测点的观测时间长度 万方数据 为! $ 其 他 测 站 的 观 测 时 间 为 D8# 为 M* 0! C/
" 卷第 # 期 !第!
党亚民等 ! $ % % M 珠峰测高 ’ J 5 测量及其数据处理
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控制网部分 点 为 基 准 点 " 具 体 地 说 # 青藏地区地 壳运动 ’ J 5监测 网 数 据 处 理 选 取 了 珠 峰 周 围 地 区" C个 ’ J 5 连 续 运 行 站 作 为 参 考 点 "$ % % M珠 峰测高 ’ J 5控制 网 数 据 处 理 选 取 靠 近 珠 峰 地 区 将其作为参考站一 的" !个 ’ J 5连 续 运 行 站 点# 起纳入到数据处理中 " 利用 ’@G $’ = K _ Q W c 软件进行数据处理 的流程可概括 为 ! 首 先 利 用 ’@G 2 K 处理每天的 即对每天的 ’ ’ J 5 观测数 据 # J 5 相位观测值利 用 ’@G 大气延 2 K 软件解 算 出 各 个 测 站 的 坐 标 % 迟以及轨道参数等 # 在数据处理中 # 还包括了上面 所提及的珠峰周 边 地 区 的 2 然后 ’ 5 观 测 站 数 据& 利用 ’ 即利用第一步解算 _ Q W c 进行 平 差 解 算 # 的站坐标 % 卫星轨道和其他参数及其协方差阵 # 将 其视作准观测值 # 利用卡尔曼滤波方法估计一组 统一的站坐标和速度场
摘!要" 介绍了各种不同 ’ 结合珠峰峰顶 ’ 分 J 5 测量的特点和数据处理方法 ’ J 5观测自然环境恶劣的特点’ 析了各种计算方案 ’ 确定了一种合理的解算珠峰高程的 ’ 取得了较为满意的计算结果 # J 5 数据处理方案 ’ 关键词 " 珠穆朗玛峰 $ $ 高程 $ 测量 ’ J 5 中图法分类号 " J $ $ D> # "
我国第一次对 珠 峰 海 拔 高 程 进 行 了 E C M年’ !!" 正式测量 ’ 这次珠峰高程测量采用了包括天文 ( 三
"’ $* 水 准( 重 力( 三 角 高 程 等 大 地 测 量 技 术) # 角(
观 测 时 间 从 数 十 8( 数 8到数十 * 测环境 ’ 0不 等 # 测量仪 器 使 用 了 @ 5 TK R HT ‘ B K Z 2 G B -!( 确保了珠峰测 J 5 接 收 机’ W _ RM C % %高精度的 ’ 高’ J 5 测量结果的精度 # !> !! 青藏地区地壳运动 * 4 5 监测网测量 在$ 青藏地区地壳运动 % % M 珠 峰 测 高 中’ 也是 ’ J 5 监测网观测是 其 中 最 重 要 的 工 作 之 一 ’ 高程测量前期基础性 的测绘 任务 # 开展珠峰 ’ J 5 青藏地区地壳 运 动 ’ J 5监测网由! % 个 点 组 成’ 该网测量的目的主要是为了监测青藏地区的地壳 运动特征 ’ 开展相关的地球动力学研究 ’ 同时也为 后期开展的 $ % % M 珠峰 ’ J 5 控制测量 提供基 准和 控制作用 # 此外 ’ 为了更好地研究青藏地区现今 更有效地利用青藏地区过去积 的地壳运动特征 ’ 累的 ’ 此次$ J 5 地 壳 监 测 资 料’ % % M珠峰测高还 进行了该 ’ J 5监测网与中国地壳运动观测网络 工程 ’ J 5 网及原青藏地区 ’ J 5 监测 网 的 联 测 工 作’ 联测点共有 " 见图 " & # D 个% 青藏 地 区 地 壳 运 动 ’ J 5监测网北起青海的 格尔木 ( 五道梁 ’ 其中格尔木也是监测网最东端的 一个点 $ 青藏地 区 地 壳 运 动 监 测 网 的 大 多 数 监 测 点在西 藏 ’ 主 要 包 括 安 多( 温 泉( 当 雄( 洞 错( 日喀 则( 嘎拉 ( 定 日( 珠 峰 北( 拉 孜( 岗 巴 等 点’ 其中定 日( 珠峰北 ( 拉孜 ( 岗巴等点位于珠峰高海拔地区 # 该监测网 观 测 从 $ % % M年!月" & 日 开 始’ #月D
第! "卷 第#期 $ % % &年#月
武 汉 大 学 学 报 ! 信 息 科 学 版 ’ ( ) * + , . /+ 0 12 0 3 ) 4 * + , ) 05 . ( 0 . () 367 8 + 09 0 : ( 4 / , ;
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万方数据 项目来源 " 国家基础测绘基金资助项目 $ 国家自然科学基金资助项目 % & # # % M % # % % !
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武汉大学学报!信息科学版
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图 "!$ % % M 年珠峰测高 ’ J 5 监测网及联测网 X > "!’ J 5H 4 7 / , + =F ( 3 ) 4 * + , ) 0? ( , d ) 4 U) 3 , 8 ( \ " $ % % M I ) * ) = + 0 * +T ( 8 ,5 7 4 : ( 0 \ \ ; \
图 $!$ % % M 年珠峰测高 ’ J 5 控制网及峰顶联测 X > $!’ J 5’ ( ) 1 ( , .H ) 0 , 4 ) =? ( , d ) 4 U+ 0 1’ J 5 \ G ( + / 7 4 ( * ( 0 , /) 0, 8 (J ( + U) 3I ) * ) = + 0 * + \
文章编号 " % & " & C " B D D & % $ % % & % # B % $ E C B % #
文献标志码 " @
’ + + - 珠峰测高 * 4 5 测量及其数据处理
党亚民"! 程传录$! 陈俊勇!! 张 !பைடு நூலகம்鹏#
% 北京市海淀区北太平路 " & "! 中国测绘科学研究院 ’ &号’ " % % % ! E % 西安市友谊东路 ! & $! 国家测绘局大地测量数据处理中心 ’ ! #号’ C " % % M # % 北京市百万庄三里河路 E 号 ’ & !! 国家测绘局办公室 ’ " % % % D ! % 北京市紫竹院百胜村 " 号 ’ & #! 国家基础地理信息中心 ’ " % % % # #
此外 ’ 还利用高空探测气球实际测量气象元素 ’ 对 大气折射 ( 山顶覆 雪 等 因 素 进 行 了 研 究 和 综 合 考 虑#自" 随着新的大地测量技术在珠 E C M 年以后 ’ 峰高程测量中的 广 泛 应 用 ’ 珠峰高程测量又成为 一个新的 研 究 热 点 # 我 国 科 研 人 员 先 后 在 " E E $ 年( 结合常规 " E E D年 和 " E E E年利用 ’ J 5 技 术’ 单独或通过国际合作 ’ 在珠峰地区 大地测量手段 ’ 进行了多次以珠峰高程测量为主要目标的科研项 目’ 获得了一批 重 要 科 研 成 果 #$ 国家 % % M 年’ 测绘 局 组 织 了 自 " E C M年以来最具权威的一次珠 这次珠峰测量和 " 峰高程复测 ’ E C M 年第一次对珠
了获得尽 量 多 的 ’ J 5 观 测 数 据$ $ % % M年珠峰峰 顶’ # J 5 联测首次将数据采样率设为 "/
’!’ + + - 珠峰测高 * 4 5 数据处理
如上所 述 $ $ % % M珠峰 ’ J 5测量的数据处理 也 包 括 三 个 方 面 的 内 容$ 即青藏地区地壳运动 珠峰地区 ’ ’ J 5 监测网数据处理 ) J 5 控制网数据 处理和珠峰 ’ J 5 高程测量数据处理等 # $ % % M 珠峰测高 ’ J 5测量数据处理利用了著 名的 ’@G % 采 用 了2 2 K ’ _ Q W c 软 件$ ’ 5精密星 历$ 并以2 K Z X $ % % % 为 参 考 框 架 # 利 用 ’@G 2 K 软件进行数据处 理 时 $ 各点先验坐标的确定是保 证数据处理 的 一 个 关 键 环 节 # 在 $ % % M珠峰测高 先验坐标采用差分的办法 ’ J 5 测量数据处理 中 $ 获得 $ 即以北京房山& ) 武汉& ) 拉 W S X 5’ 69T?’ 萨& ’ 和乌 鲁 木 齐 & 等’ _T@ 5 9Z9G ’ J 5连续运 行站为基准站进行差分 $ 求得 ’ J 5 观测站的先验 坐标 # 此外 $ 根据$ % % M珠峰测量三种 ’ J 5网各 自的特点 $ 数据处理中数据采样间隔也各有不同 $ 其中 ’ $ J 5 监测网数据采样间隔为 ! %/ ’ J 5 联测 点数据采样间隔为 " $ M/ ’ J 5 控制网数据采样 间 隔为 " # 峰顶 联测数据处理时 $ 由于观测 M/ ’ J 5 数据采样为 "/ $ 因此为选用各种采样间隔进行数 据预处理提 供 了 便 利 # 经 过 比 较 分 析 $ 峰顶大地 高最终解算数据采样间隔确定为 $/ # 青藏地区地壳 运 动 ’ J 5监测网和珠峰 ’ J 5 控制网数据处理时 $ 将周边地区的 ’ J 5 连续运行 站纳入其中 # 也就是说 $ 在三种 ’ J 5 网数据处理 中$ 青藏地区地壳运动 ’ J 5监测网选择以 ’ J 5 连续运行站为框架点 $ 珠峰 ’ 控制网以青藏地 J 5 区地壳运动 ’ J 5 监测网部分点和 ’ J 5连续运行 站为 基 准 点 $ 而峰顶 ’ J 5联测网则以珠峰 ’ J 5
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峰海拔高程测量最大的不同是 ’ J 5 技 术的 引 入 # 众所周知 ’ 但由于珠 ’ J 5 具 有 很 高 的 定 位 精 度’ 峰恶劣的观测环境 ’ 珠峰 ’ J 5 测量 和 数据 处 理 也 成为珠峰高程测定的一个关键技术问题 #
!!’ + + - 珠峰测高 * 4 5 测量
$ % % M 珠峰测高 ’ J 5测量包括青藏地区地壳 运动 ’ J 5监测 网 以 及 ’ J 5 网 之 间 的 联 测 工 作’ 珠峰 地 区 ’ 珠峰峰顶高程 ’ J 5 控 制 网 测 量’ J 5 联测 # 不同的 ’ 测 量 根 据 其 具 体 的 要 求 和 观 J 5
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