基于多源数据融合的区域似大地水准面精化方法研究

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1、RESEARCHONLOCALQUASI--GEOIDDETERMINATIONWITHMULTI—SOURCEDATEADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZhouJieSupervisedbyProf．WushengHuSchoolofTransportationSoutheastUniversityMarch2012东南大学学位论文独创性声明LYIIIIlll2llqlllllllqll

2、l8llllll7llllll8llllllllllll攀本人声明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，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志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。助师科目东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段

3、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，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：j叠透导师签名：日期：弘r己．7平口一一，摘要本文结合国家863计划项目“空间数据挖掘的神经网络技术研究”(No．2007AAl22228)，山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2010SF019)展开研究。似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面，如果能够建立高精度的似大地水准面模型，借助高精度的GPS测量技术，可以

4、间接测定正常高，直接为工程应用服务，从而省去了工作量巨大的传统水准测量。同时，建立和精化地方或区域似大地水准面模型，对现今GPS定位时代建立和维护国家高程参考框架具有重要意义，也是一个国家发展测绘事业的一项大地测量基础建设。重力观测数据包含了丰富的似大地水准面起伏信息，本文将有效融合重力信息，建立高精度、高分辨率的区域似大地水准面模型。主要研究内容及结论如下：(1)介绍了似大地水准面的概念，确定似大地水准面的基本理论及方法。(2)介绍了EGM2008地球重力场模型高程异常的获取、内插，以及地面重力观测值的归算及格网化。(3

5、)本文利用神经网络技术有效融合重力信息、地面实测重力信息、GPS／水准等多源数据中的高程异常信息，运用八种方法进行似大地水准面精化，分别为：常规二次曲面拟合法(方法A)，融入EGM2008高阶重力场模型高程异常的二次曲面拟合法(方法B)，融入实测重力计算的高程异常的二次曲面拟合法(方法C)，融入EGM2008高阶重力场模型和实测重力计算的高程异常的二次曲面拟合法(方法D)，以及这四种方法分别与神经网络方法进行融合的方法。(4)本文结合两个工程实例来进行似大地水准面精化。在工程实例A中运用八种方法进行似大地水准面精化，其中，

6、常规二次曲面拟合法检验样本的精度为士3．90cm，融入EGM2008高阶重力场模型重力高程异常二次曲面拟合法+BP神经网络的融合方法检验样本的精度为士2．56cm，精度比常规二次曲面拟合法提高了34．4％。在工程实例B中，常规二次曲面拟合法检验样本的精度为士8．1mm，融入EGM2008高阶重力场模型重力高程异常二次曲面拟合法+BP神经网络的融合方法检验样本的精度为士5．9mm，精度比常规二次曲面拟合法提高了27．2％。(5)在八种方法中，融入EGM2008高阶重力场模型重力高程异常的二次曲面拟合法+BP神经网络的融合方法

7、，效果最好。关键词：似大地水准面精化：EGM2008高阶重力场模型；高程异常；BP神经网络东南大学硕士学位论文Abs仃actThisresearchhasbeensponsoredbytheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)“Researchonneuralnetworktechniqueforspatialdatamining”(No．2007AA122228)andShandongoutstandingyounga

8、ndmiddle-agedscientistsresearchawardfund(B$2010SF019)．Quasi-geoidisaheightdatumforacquiringgeospatialinformation，ifahigh-accurateQuasi-geoidmodelCanbees