區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化在測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、論文題目：區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化在測(cè)量中的應(yīng)用專業(yè)：大地測(cè)量學(xué)與測(cè)量工程碩士生：吳桐(簽名)指導(dǎo)教師：姚頑強(qiáng)(簽名)摘要區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化的主要作用之一，是在一定比例尺地形測(cè)圖時(shí)，用GPS測(cè)量代替三角高程測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量，充分發(fā)揮GPS測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，減少外業(yè)工作量，降低生產(chǎn)成本。目前，在區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化中，大多運(yùn)用大量重力資料、高精度GPS水準(zhǔn)數(shù)據(jù)和數(shù)字地形模型，而且內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算過程相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力一般的生產(chǎn)單位而言，

2、幾乎是無法做到的，而且很多地區(qū)缺乏地面重力數(shù)據(jù)以及高精度和高分辨率的數(shù)字地形模型，因此該方法的應(yīng)用受到了一定程度的限制。此外，國內(nèi)研究區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化還存在擬合點(diǎn)選擇是否合理的問題。針對(duì)以上問題，本文引入EGM2008地球重力場(chǎng)模型，詳盡分析了該模型的精度，特別是該模型在中國大陸地區(qū)的精度。然后基于VS2010平臺(tái)，使用C#語言編寫了運(yùn)用移去恢復(fù)法進(jìn)行區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化的高程異常計(jì)算程序。最后，通過對(duì)不同地貌的三種塊狀測(cè)區(qū)和兩種帶

3、狀測(cè)區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化結(jié)果的對(duì)比分析，研究了擬合點(diǎn)的選擇問題，總結(jié)出一種簡(jiǎn)單易行的小區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化方法，得到以下結(jié)論：（1）對(duì)于塊狀測(cè)區(qū)，運(yùn)用EGM2008模型，結(jié)合10個(gè)左右的GPS水準(zhǔn)點(diǎn)，運(yùn)用移去恢復(fù)法，其中擬合方法為二次曲面擬合法，便可計(jì)算出該測(cè)區(qū)高精度的高程異常。如測(cè)區(qū)地形較為平坦，擬合點(diǎn)個(gè)數(shù)可減少至8個(gè)，如測(cè)區(qū)地形復(fù)雜，可適當(dāng)增加擬合點(diǎn)個(gè)數(shù)，具體情況視測(cè)區(qū)面積與地形復(fù)雜程度而定。擬合點(diǎn)的選擇十分重要，應(yīng)

4、盡量選擇周圍地形無劇烈變化的GPS水準(zhǔn)點(diǎn)作為擬合點(diǎn)，擬合點(diǎn)總體應(yīng)均勻分布于測(cè)區(qū)；（2）對(duì)于塊狀測(cè)區(qū)，基于EGM2008模型，結(jié)合GPS水準(zhǔn)點(diǎn)，運(yùn)用移去恢復(fù)法進(jìn)行區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化是可行的，滿足1∶2000及以下比例尺地形圖測(cè)圖中對(duì)于圖根控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)的高程精度要求，可應(yīng)用于圖根控制點(diǎn)與碎部點(diǎn)的正常高測(cè)量工作；（3）對(duì)于帶狀測(cè)區(qū)，運(yùn)用此方法進(jìn)行區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化適用于地形較為平坦的測(cè)區(qū)，計(jì)算所得高程異常的精度，滿足1∶2000及以下比

5、例尺地形圖測(cè)圖中對(duì)于圖根控制點(diǎn)和碎部點(diǎn)的高程精度要求，可應(yīng)用于圖根控制點(diǎn)與碎部點(diǎn)的正常高測(cè)量工作，對(duì)于地形復(fù)雜的帶狀測(cè)區(qū)，還需進(jìn)一步討論分析。Subject:RegionalquasigeoidrefinementinmeasurementSpecialty:GeodesySurveyingEngineeringName:WuTong(Signature)Instruct:YaoWanQiang(Signature)ABSTRACTTh

6、emainpurposetodeterminethehighprecisionregionalquasigeoidistoutilizeGPStoinsteadoftrigonometriclevelingdirectlevelingitcantakefulladvantageofGPSmeasurementreducethesurveyingwkload.Accdinglythecostofproductioncanalsobered

7、uced.AtpresentthegreatquantityofgravitydatahighprecisionGPSlevelingdatadigitalterrainmodelisusedinthehighprecisionregionalquasigeoid.Withintheindustrythedataprocessingcomputingistoocomplextoaffdftheinstitutionwithdinaryt

8、echnicaleconomicalstrengthmeovermanyareaslackofgroundgravitydataaswellashighprecisionhighresolutiondigitalterrainmodel.Therefetheapplicationofthismethodislimitedbyacertainextent.Meanwhilethechoiceoffittingpointsisstillap

9、robleminthedomesticquasigeoidrefinementstudy.AimingtheproblemmentionedabovetheEGM2008earthsgravityfieldmodelisintroducedinthethesistheaccuracyofthemodelisanalyzedindetailespeciallytheaccuracyinMainlChina.Thecalculationpr

10、ogramusingtheremoverestemethodtorefinedregionalquasigeoidisdevelopedbyC#languageonVS2010platfm.Themeasureddataof3massivesurveyareas2bingsurveyareasisutilizedtorefinedregionalquasigeoidbycomparison.Thechoiceoffittingpoint

11、sisstudied.aeasyimplementedmethodfthedomesticquasigeoidrefinementisbeensummarized.Theconclusioncanbemadebelow:(1)FthemassivesurveyareasuseEGM2008modelcombinedwithabout10GPSlevelingpointsusingremoverestemethodfittingquadr

12、aticsurfacefittingcanbecalculatedhighprecisionheightanomalyofthesurveyarea.Thesurveyareaisrelativelyflatterrainthenumberoffittingpointscanbereducedto8suchasthesurveyareaiscomplexterrainmaybeappropriatetoincreasethenumber

13、offittingpoints.Thespecificcircumstancesisdependedonthemeasuredareaterraincomplexity.ChoiceofthefittingpointisveryimptantyoushouldtrytochoosethesurroundingterrainwithoutseverechangesofGPSlevelingpointsasfittingpointsfitt