两种地球重力场模型在GNSS高程拟合中的适用性分析

为比较XGM2019e与EGM2008两种地球重力场模型在GNSS高程拟合中的适用性,基于“移去-恢复”法,使用平面拟合、二次曲面拟合及多面函数拟合在两个不同地形条件区域开展GNSS高程拟合实验。实验数据表明,在两个区域中,基于XGM2019e模型计算出3种不同拟合方法的外符合精度依次为2.22,1.62,1.85 cm及1.56,3.32,1.17 cm,均高于使用EGM2008模型计算出的外符合精度,表明在实验区域内使用XGM2019e模型进行GNSS高程拟合的效果优于EGM2008模型,将XGM2019e模型与不同GNSS高程拟合方法进行组合,还可进一步提升GNSS高程拟合精度。     

大区域城市测量高程实时获取方法探讨

针对大区域城市测量正常高实时获取困难的问题,提出利用地球重力场模型2008(Earth Gravitational Model 2008,缩写为EGM2008),结合全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,缩写为GNSS)和水准数据拟合的方法,对EGM2008重力场模型与GNSS/水准模型高程差值进行建模和精度分析,从而获取测量点正常高。选取华北某城市区域进行实验,分析对比不采用EGM2008重力场模型和采用该重力场模型,以及采用该重力场模型时不同GNSS/水准点位分布对该区域模型的精度影响。结果表明,EGM2008重力场模型在该区域吻合较好,当控制点位分布均匀时,该方法的内符合精度和外符合精度可达到5 cm,达到了规范规定的地形测量精度要求。研究所得结论对于大区域城市测量高程实时获取具有一定的参考价值。     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

铁道工程中两种常用GNSS高程拟合方法的比较研究

为了研究铁道工程中长测段情况下合适的高程拟合方法,简要介绍了几种高程系统,阐述了GNSS大地高转换为正常高的原理。针对铁道工程呈带状的特点,在充分考虑GNSS点的数量、密度和分布状况基础上,重点分析了多项式曲线拟合和三次样条曲线拟合两种高程拟合模型的原理和特点,依据具体的工程算例,采用数值模拟方法分析得知,二次多项式、三次多项式、三次样条曲线的最大拟合残差依次为:-0.071 m,-0.059 m,-0.042 m;残差均值依次为:-0.019 m,-0.015 m,-0.011 m;内符合精度依次为0.066 m,0.055 m,0.045 m;外符合精度依次为0.070 m,0.059 m,0.044 m。由此可见,两种GNSS高程拟合方法的点位拟合残差平均值都在0.02 m以内,而三次样条曲线对于中长距离的铁道工程拟合效果更优。     

GPS高程异常拟合粗差剔除以及精度评价方法研究

提出一种GPS高程拟合公共点粗差定位的新方法,即利用最小二乘法平差所得方差,采用假设检验法,完成GPS高程异常拟合模型参数计算过程中的粗差定位与剔除。对多种高程拟合模型的拟合精度进行评价,引入均方误差、信噪比和互相关系数评价指标,提出一种多指标融合评价方法,实现对GPS高程异常拟合精度的评价。结合实例分析,证明所提方法的有效性。     

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拟合高程应用于铁路定测的研究

简要介绍了当前采用的高程系统,结合客运专线精密工程测量网施测的二、三等水准成果和GPS测量数据,通过高程拟合得出水准点高程,并将GPS拟合高差与水准实测高差进行比较分析,认为在铁路勘测的定测阶段,采用精度较高的拟合算法所得到的拟合高程可靠,同时提出了进一步提高GPS拟合高程精度的方法。     

线形拟合在无砟轨道维护中的应用与探讨

根据铁路曲线曲率图为一梯形的特性和回归直线移动定理,实现了对某无砟轨道线路实测数据所在线形的自动识别。在此基础上,利用最小二乘法建立了直线线形和圆曲线线形拟合的计算模型,对该实测数据进行了重新拟合。结果表明,拟合后的轨面高程与实测的轨面高程较为接近。     

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。     

基于千寻定位的铁路定测GNSS RTK中线测量数据分析

为研究利用千寻定位GNSS RTK技术进行铁路定测阶段中线测量(平面纵、横向及中桩高程)精度等问题,以基于同一铁路定测阶段平面CPI控制网和线路水准基点为测量基准进行中线测量数据采集,比对分析千寻定位GNSS RTK技术与传统单基站GNSS RTK获取数据的较差和中误差,并对两种方式测量结果数据进行研究分析。研究表明,千寻定位的GNSS RTK技术与单基站GNSS RTK测量结果平面坐标较差中误差和高程较差中误差均≤0.05 m,小于《铁路工程测量规范》中线测量平面纵横向限差0.1 m及中桩高程限差0.1 m的规定,故基于千寻定位的GNSS RTK技术可在一定程度上替代传统单基站GNSS RTK进行铁路定测阶段中线测量。     

基于监控数据挖掘的运行图参数查定与修正方法

采用基于统计的异常数据处理方法对列车运行监控装置记录的海量列车运行实测数据进行处理,剔出其中的异常数据,设计数据补齐算法补齐缺失的数据;应用统计分析方法,在分析实测数据的集中趋势、离散程度、分布形态等规律和按照列车种类对数据进行时距分组的基础上,建立能够合理反映数据变化趋势的拟合曲线回归模型,用于参数的修正。运用给出的数据处理方法和拟合曲线回归模型开发出基于实测数据的运行图参数查定与修正系统。以大同—准格尔铁路为例进行验证,结果表明该方法及系统提高了参数的计算精度和查定效率,并且简便易行,可操作性强。     

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。     

GNSS失锁时车载激光扫描点云精度提高方法研究

为解决车载激光扫描系统因GNSS偶然失锁造成采集点云精度低等问题,采用布设不同控制点网形的方法对车载点云数据精度进行提高。实验流程为将车载激光扫描系统置于GNSS失锁状态下进行点云数据采集,通过3种不同控制点布设网形得到校正控制点,并对点云数据进行校正,研究不同控制点布设网形对点云精度提高的影响。研究表明,每100 m布设1个控制点,直线网形控制点校正后的点云平面精度为0.029 6 m,高程精度为0.032 8 m;双直线网形点云平面精度为0.057 7 m,高程精度为0.028 2 m;折线网形点云平面精度为0.079 9 m,高程精度为0.055 3 m。每300 m布设1个控制点,直线网形控制点校正后的点云平面精度为0.143 7 m,高程精度为0.037 5 m;双直线网形点云平面精度为0.131 8 m,高程精度为0.049 6 m,折线网形点云平面精度为0.121 8 m,高程精度为0.050 1 m。每500 m布设1个控制点,直线网形控制点校正后的点云平面精度为0.211 1 m,高程精度为0.045 8 m,双直线网形点云平面精度为0.213 6 m,高程精度为0....     

高速铁路大跨度斜拉桥主梁CPⅢ点实时高程预测模型算法研究——以昌赣高铁赣江特大桥为例

大跨度斜拉桥梁体受到多种环境因素的影响会发生变形，进而导致桥面CPⅢ控制点的成果具有多值性，昌赣高铁赣江特大桥主跨长300 m,采用常规的技术方法在如此大跨度斜拉桥上铺设无砟轨道难度较大。通过实测桥面CPⅢ点位高程、大气温度、梁体温度和桥塔位移变形，建立以上几种参数之间的关系模型，通过模型计算各个CPⅢ点在不同温度条件和桥塔偏移量下的变化量，并验证模型计算结果和实测结果较差小于规范要求的3 mm限差，进而采用模型计算的高程数据进行自由设站，设站精度均不大于规范要求的0.7 mm限差，说明本研究模型计算的CPⅢ点高程能够在实际工程应用中使用并满足规范的精度要求。