区域似大地水准面精化方法及其应用研究

《区域似大地水准面精化方法及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、河海大学硕士学位论文区域似大地水准面精化方法及其应用研究姓名：邓标申请学位级别：硕士专业：大地测量学与测量工程指导教师：黄腾20080501摘要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技术可以直接获得正常高，从而取代传统繁琐的水准测量方法，使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。此外可大幅度减少外业工作量、降低生产成本、缩短获取测量成果周期。因此，精化似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。本文从确定似大地水准面的

2、数据出发，着重研究了区域似大地水准面精化的理论和技术，并将研究结果应用于工程实际，得出了相应的结论。本文的主要研究内容及结论如下：(1)探讨了区域似大地水准面精化的主要误差来源。结合具体实例分析了GPS水准数据、重力数据和数字地形模型的精度及分辨率各自对区域似大地水准面的影响。(2)详细地研究了确定区域似大地水准而的GPS水准法。着重研究了基于贝叶斯正则化理论的BP神经网络模型，并提出了基于训练样本数据快速确定网络结构的方法。比较了神经网络模型和数值逼近模型的拟合结果，分析了各自的优缺点。(3)系统地研究了

3、精化区域似大地水准面的组合法原理，通过具体实例探讨了积分半径的选择对似大地水准面精化效果的影响，并将基于贝叶斯正则化理论的BP神经网络引入到重力似大地水准面系统误差纠正中去，从而拓展了BP神经网络的使用范同。(4)利用我国某巾．分辨率优于5’×5’的重力数据，国内外先进的重力场模型EGM96及分辨牢约10km的85个GPS水准数据，采JHj组合法计算了该地区分辨率为5‘×5’的最终似大地水准面。在此基础上，将精化似大地水准面的组合法和GPS水准法计算结果进行比较，得m了一些有益的结论，可为我国省市级似大地水

4、准面的精化提供参考。关键词：似大地水准面精化、误差分析、GPS水准法、移去一恢复原理、组合法学位论文独创性声明：本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实，本人负全部责任。论文作者(签名)：噩芦插≯————一2008年J月／夕日学位论文使用授权说明河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期

5、刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权河海大学研究生院办理。论文作者(签名)：塞旱颤2008年岁月矽日第一章绪论1．1研究的目的及意义高精度高分辨率的似大地水准面及其变化不仅为测绘学、地球物理、地球动力学、海洋学等地球科学的研究与基础T程建设应用提供基础地球空间信息，而且也是当今构建数字中同必不可少的基础信息

6、之一n3。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，似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆平原地区也几乎重合，在山区有2m～4m的差异瞳1。似大地水准面尽管不是大地水准面，但它可以严密的解决关于研究与地球自然地理形状有关的问题。过去一个国家或地区的局部高程基准面通常是由该国或地区多年的验潮站资料确定的当地的平均海平面。我国的高程基准采用的是正常高系统，而正常高系统就是以似大地水准面为基准的高程系统。测定正常高经典的、最精密的方法是几何水准测量方法，然而此方法无法同时获得点的三维

7、坐标，同时这一技术和作业方式，具有劳动强度大、投资高、工期长等不利特点，在地形复杂的山区和城市往往难以实施，而且其水准标志极易遭到破坏。若长距离逐点传递高程，则误差亦会随之积累，因此，为达到相应要求的精度，往往要付出较高的代价。而GPS作业方式可按点独立测定，避免了水准测量中按一定路线传递高程的缺陷，故没有路线传递的累积系统误差，同时该作业方式具有测量速度快、节省外业工作量及降低成本等优点。但GPS测量的不利情况是无法直接测定高精度的正常高。精确地确定区域似大地水准面，以求取高精度的高程异常值，可从根本上解

8、决GPS定位技术无法直接获取商精度正常高的问题。结合高精度的GPs控制网建市区域似大地水准面，不仅可以建立与国家人地测量坐标一致的精确的区域似人地水准而高程控制框架，而且’口J．用GPS定位方法取代繁琐的水准测量方法，实现真『F意义．卜的GPS技术的j维定位功能。“。在现今GPS定位时代，精化区域性似人地水准而和建立新一代传统的国家或区域性高程控制网同等重要，精化似大地水准面是发展。‘个国家测绘事业，尤其是大地测