基于EGM2008模型的GPS高程拟合方法在铁路勘测中的应用研究

铁路勘测工程中,为克服水准测量在山区或丘陵地区实施的困难,采用GPS大地高转化为正常高以代替水准测量是一个有效途径。EGM2008是由美国国家地理空间情报局(NGA)在2008年4月发布的最新一代全球重力场模型。基于EGM2008模型的GPS高程拟合方法在铁路勘测工程实际应用上可满足四等水准的精度要求。     

高精度地球重力场模型用于GPS高程转换

分析了现有国际地球重力场模型所能达到的精度,利用两个工程区域的GPS/水准数据,验证了EGM2008模型的精度,表明单纯用该模型解算高程异常,在中国2个区域的精度可分别达到±4.30 cm及±11.86 cm,消除系统偏差后的精度可分别达到±2.33 cm及±8.46 cm。     

EGM2008重力场模型在铁路GPS高程转换中的应用

基于EGM2008重力场模型分别对平原地区和山区铁路勘测进行GPS高程拟合,并对拟合精度进行分析。     

GPS高程转换的新方法

介绍一种利用EGM96重力场模型计算高程异常之差,将其作为观测值建立误差方程,求解出拟合正常高差,进而实现GPS高程转换的方法。该方法仅需要一两个已知高程点就可以计算出全部点高程。实例验证,这种方法在山区可以达到30L限差要求的精度。     

基于EIGEN-CG01C地球重力场模型的GPS高程转换方法研究

讨论将GPS大地高转换为正常高的基本原理和算法,着重研究了基于地球重力场模型的移除-恢复法在GPS高程转换中的应用。介绍了EIGEN-CG01C地球重力场模型,利用该模型进行了GPS高程转换的试验研究,并与EGM96模型的转换结果进行了比较,获得了一些初步成果。     

线路工程GPS高程动态拟合算法

介绍GPS高程转换的拟合算法,分析了GPS高程拟合精度,并对线路工程GPS高程提出了动态的拟合算法.以京沪公路山东省化马湾至临沂段GPS加密网为例进行了计算,取得了较好的效果.     

移去恢复法在山区高程异常反演预测中的应用研究

基于两组山区高程异常数据,对移去恢复法在山区高程异常反演预测中的应用效果进行研究分析。结果表明,采用移去恢复法之后高程异常内符合、外符合精度均得到显著提高,验证了该方法在山区高程异常反演预测中的适用性。     

EGM2008重力场模型在GPS高程拟合中的应用分析

简要介绍了最新的超高阶地球重力场模型EGM2008,该模型的阶次完全至2159,空间分辨率约为5′(～9km).结合现今高速铁路客运专线精测网建设情况,利用客运专线精测网测设的二,三等水准观测结果和CPⅠ、CPⅡ GPS测量数据,采用高程拟合方法对三种模型的精度进行了统计,并进行对比分析,结果表明:利用EGM2008模型进行GPS高程拟合,其拟合精度明显优于360阶的EGM96以及EIGEN-CG01C模型.     

顾及地形改正的GPS高程转换方法

从重力场原理出发,推导出计算高程异常的地形改正公式(LTCHA),使顾及地形改正的GPS高程转换方法获得更好的结果.LTCHA不仅修正了现有公式中计算重力扰动位方面存在的理论缺陷,而且计算中不再需要设定参考面高程,克服了人工设定参数导致计算结果多值性的弱点.最后,通过实例对LTCHA方法进行了试验,并与现有方法进行了对比分析.试验结果证明,新方法不但在理论上更加完善.而且所获得的局部山区GPS高程转换的精度比现有方法高.     

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。     

GPS高程拟合模型的精度分析

GPS高程拟合的形式多样，计算方法各异，各种模型的拟合精度也相差较大。通过实例数据的试验计算，对4种常用GPS高程拟合模型的方法、精度及适用范围进行了较为详细的分析和比较，得出了若干有益的结论，可供工程实践中合理选择拟合模型参考。     

车辆重心高度对动力学性能的影响

随着我国铁路货物运输向重载化方向发展，车辆重心高度将产生大范围变化。我国铁路技术标准严格限制重车重心高度，当重心超过2000mm时，车辆要限速运行。在满载条件下，我国铁路现有的罐车实际重心高度普遍接近或高于2000mm。现以GQ70为例，采用SIMPACK仿真软件建立重车车辆模型，分析在不同运行工况下重心高度对车辆动力学性能的影响。计算结果表明，速度越高，车辆重心高度对动力学性能的影响越大，当车辆重心高度在1800mm到2600mm范围内变化时，对横向动力学性能及安全性影响较大，对垂向及轮轨动力学影响较小。