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GPS拟合高程建立和精化山区大地水准面应用探讨 DOI：CNKI:11-4415/P1606.016 网络出版时间：2010-11-30 16:06 网络出版地址：/kcms/detail/11.4415.p1606.016.html 罗天文，覃锋 （①贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002；②贵州省水利电力学校，贵阳 550002） 【摘 要】本文在分析大地水准面精化的目的意义及其发展现状的前提下，阐述了确定（似）大地水准面的原理，并针对贵州山区重力资料缺乏的现实情况，探讨了确定和精化山区局部区域大地水准面的方法；尤其对在贵州山区局部区域范围运用GPS水准资料结合地球重力场模型EGM96,拟合区域大地水准面的方法进行了详细的分析和讨论。通过运用原理和方法对实例的应用，说明了这些方法的适用范围，得出了一些有益的结论。 【关键词】GPS拟合高程；建立和精化；似大地水准面 【中图分类号】P228.4 【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307（2011）03- - ①② area Abstract: or geoid by analyzing the meaning of geoid refining and its measures of defining and refining geoid in mountainous regions materials in conclusions. Keywords: ①②LUO Tian-wen, QIN Feng(of Water Resources and Hydropower, Guiyang 550002, China; ② 1 引言 GPS技术的应用日益广泛，采用GPS高我们的工作效益。进入90年代以来，大地水准面的研究工作取得了很大的积极的进展，它的巨大的应用价值和科学价值正在不断地凸现。从1994年开始，美国和欧洲地区先后推出了OSU91A、G9501、EGG94、EGG95、EGG96和EGG97等重力似大地水准 [2]面模型，后来又对这些模型进行了修正。我国必威体育精装版的大地水准面模型CQG2000的构制充分利用了 国家高精度的GPS水准网和较为丰富的重力资料，运用了必威体育精装版的重力场的理论和方法。CQG2000和 [3]我国以前的大地水准面模型相比，在精度方面有了很大的提高，达到了分米级的精度。随着大地 水准面理论和技术的不断成熟，从2000年以后，我国在许多省市相继进行了大地水准面的精化工作，并且取得了很好的效果。现在很多城市的大地水准面的都达到了厘米级的精度，由此表明，我国部分局部区域大地水准面精度已经达到了厘米级的水平。精化局部似大地水准面将对测绘科学技术产生重大的影响，也对相关的地学研究起到积极的促进作用。 确定（似）大地水准面的基本原理有著名的斯托克斯边值理论、莫洛金斯基边值理论和霍丁边值理论以及布耶哈马边值理论等。在具体的应用中，还是stokes理论和molodesky理论。Stokes 理论是以大地水准面作为边值面，将地面重力值归算到大地水准面上来确定大地水准面的形状。而 molodensky 理论是直接使用不加归算的地面重力观测值来确定地球表面形状及其外部位的方法。因 [4]此Stokes理论确定的是大地水准面，而molodensky 理论确定的是似大地水准面。 2 确定和精化大地水准面或似大地水准面的方法 确定（似）大地水准面的方法可分为几何方法、重力学方法及几何与重力联合方法（或称为组合法）。几何方法就是根据几何关系测定地面上点的大地水准面高或高程异常，例如天文水准法、卫 [6]星测高以及GPS∕水准和重力场模型法。 [1]目前我国区域大地水准面的精化主要是基于移去－恢复原理，辅以多项式拟合或其他方法。在 实际的计算中，通常采用分步计算的方法，即首先应用移去－恢复原理和1DFFT技术计算重力大地水准面，然后以高精度的GPS水准数据作为控制，采用多项式拟合或其他的拟合方法将重力大地水准面拟合到由GPS水准确定的几何大地水准面上，最后利用shepard曲面拟合、加权平均法及最小[5]。 下面重点介绍GPS高程结合EGM96GPS360阶EGM96模型可用GPS水准和EGM96首先利用EGM96地水准面拟合到由GPS 1）模型似大地水准面的计算 根据Bruns公式，地球表面上一点P(φ,,rζp=ζ0+Tγ