小区域似大地水准面精化方法的分析

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1、1绪论图1.1CQG2000似大地水准面1.4我国部分地区似大地水准面精化现状目前，在区域大地水准精化方面，全国不少城市或地区都推算出具有较高精度的(似)大地水准面或高程异常差值(即∆ξ)，并广泛应用于实际工程项目中。1.4.1海南地区海南地区大地水准面是我国率先确定的第一个省级高精度大地水准面，分辨率为2.5′×2.5′，大地水准面成果填补了海南地区无大地水准面的空白，其精度为0.09m，是我国目前最精确的局部大地水准面。海南高精度高分辨率大地水准面的计算采用88个GPS水准点、1817个重力点值。海南岛B、C级GPS网在ITRF框架下的三维整体平差结果。最

2、弱边相对中误差为±1/246000[7.5km±0.03m]；平均边长相对中误差为±1/98000；点位中误差：纬度方向，最弱为±0.050米，平均为±0.014m，经度方向，最弱为±0.057m，平均为±0.028m；大地高：最弱为±0.112m，平均为±0.040m。GPS点的水准联测高程一般采用三、四等水准测量方法，其最弱水准高程精度一般也在0.05-0.10m之间，由此推算的GPS水准高程异常精度最弱点估计为±0.150m。计算中采用了目前国内外确定大地水准面的严密理论和最新最严密算法，并进行了多种计算方案来分析和确定该地区大地水准面。鉴于利用GPS大

3、地高确定海拔高程的实际要求，在精确确定重力大地水准面的基础上，通过二次多项式将其符合到GPS水准似大地水准面上，得到一个具有生产实用精5西安科技大学硕士学位论文【6】度优于0.100m的似大地水准面。1.4.2香港地区香港大地水准面模型HKGEOID-2000[6]以WDM94为参考重力场，采用的数据包括：（1）香港地区640个分辨率为2～4km的陆地和海洋重力异常，以及香港周边地区2158个分辨率约为lkm的陆地和海洋重力异常；（2）50个高精度GPS水准数据，其中GPS椭球高相对于WGS84椭球和ITRF96，水准高程相对于香港主要高程基准面(HKPD)，

4、精度优于2cm；（3）覆盖整个香港及其周边地区分辨率为100m的数字地形模型(DTM)。该大地水准面的分辨率为lkm(实际分辨率略低)，其覆盖范围为：在香港独立坐标系下，南北方向800km～850km，东西方向800km～870km。利用19个独立离精度GPS水准数据的检核结果表明：HKGEOID-2000的实际精度优于±1.7cm，该大地水准面的精度和分辨率均优于江苏省似大地水准面模型。其成果为各行各业提供国家统一标准的空间定位基准，具有特别重要的科学意义以及巨大的经济效益和社会效益。图1.2HKGEOID-2000（香港似大地水准面2000）1.4.3深圳

5、地区为了适应深圳市经济建设与科技高速发展的需要，深圳市规划与国土资源局于2000年立项建立深圳市1km分辨率的厘米级似大地水准面。为此，深圳市规划与国土资源局61绪论委托原武汉测绘科技大学、国家测绘局第一大地测量队等8个单位于2001年完成了深圳特区高精度GPS水准测量、1km分辨率的陆地和海洋重力的数据采集任务。利用深圳市65个实测高精度GPS水准数据、5213个实测重力点数据、100m分辨率的数字地形模型和WDM94地球重力场模型，采用移去～恢复原理和1DFFT技术计算了深圳市1km格网似大地水准面模型SZGEOID-2000。该大地水准面的覆盖范围为：在

6、深圳格网坐标下，南北方向8km～60km，东西方向79km～179km。利用29个独立高精度GPS水准数据的检核结果表明，深圳市1km格网似大地水准面高和似大地水准面高差的精度(标准差)分别为±0.014m和±0.019m，其相对精度总体上优于l×10-7，SZGEOID-2000的实际精度和分辨率略优于HKGEOID2000，是迄今为止我国省市级大地水准面模型中精度和分辨率最高的[7]。图1.3SZGEOID-2000（深圳似大地水准面2000）1.4.4江苏地区江苏省为研制了江苏省高精度、高分辨率似大地水准面模型，建立了江苏省C级GPS控制网，该网包括框架

7、网和基本网两部分，共由472个控制点组成，其中框架网6个点，基本网466个点。利用已有的二等水准点、国家高精度GPS(A、B级)网点、中国地壳运动观测网点及三角点等各类控制点358个，新选埋点114个。该似大地水准面的分辨率为2.5′×2.5′；其精度优于±0.078m[8]。7西安科技大学硕士学位论文图1.4江苏似大地水准面1.5本文研究的目的和主要内容1.5.1研究目的随着社会的不断发展，现代化工程建设的不断推进，为之提供一个高精度的高程基准尤显重要且意义非凡。因此对我国高程系统的参考基准面-似大地水准面进行不断的精化完善，使之具有更高的分辨率、更高的精度

8、，更好地去指导社会生产，也就成为测绘工