地球重力场模型的三维表面显示方法

地球重力场模型是指依据重力场理论导出的计算大地水准面差距、重力异常和垂线偏差等的数学模型,可应用其计算大地水准面差距N的数学模型,运用三维可视化技术表现大地水准面的三维图像。通过实验研究地球重力场模型(EGM96)在我国境内的起伏情况,利用三维显示软件(Surfer8.0)显示铁路线路经过的1∶5万图幅范围内似大地水准面的起伏情况,为GPS水准布点提供一定的参考。进而在似大地水准面拟合的时候,选择适合的数学拟合函数,以达到较好的拟合效果,进一步提高GPS水准高程拟合精度,为工程测量使用GPS测高技术提供实用的测量设计模型和方法。     

用GPS水准模拟和解释喜玛拉雅山脉西北部Ladak地区的大地水准面起伏

小于20km基线的快速准确相对定位可用双频GPS接收机完成。使用不同的水准测量技术,通过测量出若干GPS站点的正高,可模拟出大地水准面的起伏,从而使GPS技术成为比地面测量更快、更经济的测量正高方法。大地水准面异常对于研究地壳构造非常有用。在平均海拔4000m喜玛拉雅山脉西北部的印度Ladak地区,地形起伏非常大,我们联合GPS、水准和重力测量,完成了一段长达200km的测量工作。在28个GPS水准测站和67个GPS重力测站上测量大地水准面起伏与重力异常。局部区域的大地水准面下陷将近4m,这与一个陡降的地球重力阶梯相对应;新近来自地球物理研究的成果发现,印度—西藏板块边缘以北,西藏板块一侧有一块厚20～30km的低流速层,这两个发现完全吻合。地形、重力和大地水准面数据表明,很可能实际的板块分界线应该比地理上惯用的传统雅努藏布江缝合带板块分界线更靠北边。比较实测大地水准面与由OSU91和EGM96重力位模型计算出的数据,说明单独使用GPS来测量喜玛拉雅地区的正高,可以达到1～2m的精度。     

基于附加参数的跨海高程传递研究

本文研究了一种基于附加参数的GPS水准测量和重力大地水准拟合测量方法,实现跨越海域的长距离高程基准传递。该方法结合EGM2008地球重力模型和GPS椭球高,确定陆地与岛屿之间的高程基准差异,拟合函数为多项式曲面。在常规方程中采用不同正则化参数的迭代算法,求解病态矩阵,并估计附加参数的精度。通过两桥之间的实际数据验证了该方法的可行性,并获得高程基准参数和似大地水准面模型,实现了长距离高程基准的传递。将计算值与已知值进行比较,结果表明,高差值的不一致性较小。不管有多少差异,都可以精确计算,计算高程的精度可以满足工程要求。因此,该方法可以应用于实际工程中。     

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.     

移动曲面法在GPS高程拟合中的应用

以某市为例,介绍了移动曲面法在GPS高程拟合中的应用,拟合得到厘米级的似大地水准面模型,并给出有益结论。     

二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用

以某市为例,介绍了二次曲面拟合法在区域似大地水准面精化中的应用,拟合得到厘米级的似大地水准面模型,并给出有益结论.     

GPS与重力测量在东海大桥高程控制测量中的应用

在东海大桥的高程控制测量中,最困难的是将上海陆地上的高程传递到小洋山岛,两者直线间距近30km,施工前又无中间平台可利用。将GPS测量与传统的重力测量相结合,通过选择合理的积分半径,采用拟合方式确定了大地水准面,完成了高程传递。通过全年潮位观测,验证了本次高程传递的精度是可靠的。     

GPS在某铁路跨河水准测量中的应用

利用传统方法进行长距离跨河水准测量时,视线长度易超过规定的限值或仪器所能观测的距离而难以实施。在这种情况下,需要进行特殊的水准测量:利用河流两岸GPS水准点之间的大地高高差及水准测量高差来拟合跨河点之间的正常高高差。结合某铁路工程实例,探讨GPS高程测量代替常规水准测量的基本施测方案和计算方法,通过同岸计算数据及国家水准点闭合数据验证,满足二等水准限差要求。     

似单差模型的误差分析与算法改进

给出了似单差法单历元直接解算GPS监测点变形量的数学模型,对影响变形量精度的误差进行了定性分析,主要研究了模型误差产生的原因并提出了相应的改进算法.试验数据的数值结果表明,采用改进算法后,本文给出的似单差模型也是正确的.最后,对似单差法的主要特点进行了总结.     

基于EGM2008模型的GPS高程转换方法研究

分析和总结了常规GPS高程转换方法的局限性,利用高精度高分辨的EGM2008模型,提出了一种基于该模型的GPS高程转换方法,并利用西部地区铁路勘察设计GPS水准资料,对转换方法和EGM2008模型在西部地区的适用性进行了验证分析。结果表明,这种方法在水准施测困难地区,可以达到三等或四等水准精度,完全满足中小比例尺地形图测绘对高程成果的要求。