论文部分内容阅读
高精度区域大地水准面是当前的研究热点问题，厘米精度的区域大地水准面对GNSS高程转换有重要意义。本文围绕区域大地水准面的计算与检核方法开展相关研究，并利用全球重力场模型、地形数据和江西省的GNSS水准数据，进行了数值计算和分析。主要内容如下：
1.针对GNSS水准拟合区域大地水准面模型的精度检核与评定问题。证明了逐点检核法的检核统计量是相关的，并导出了外部精度评定公式。基于GNSS水准实测值进行的仿真结果表明，本文导出的精度评定公式计算的精度指标与实际模拟精度一致，比传统一般检核法的精度评定结果更加合理。在已知点数量缺少的情况下，明显提高了检验结果的准确性。
2.实现了Stokes积分法和最小二乘配置法计算区域大地水准面的移去-恢复算法。移去大地水准面模型的长波部分后，构建了最小二乘配置法的协方差阵，以及实现了联合GNSS水准数据后的联合配置算法。利用系统偏差改正和二次曲面拟合改正统一重力大地水准面和GNSS水准大地水准面，并应用一般检核法和逐点检核法进行外部精度检核分析。
3.利用江西省部分区域80个实测GNSS水准点，结合EGM96模型、EIGEN-6C4模型和SRTM地形数据，进行了数值计算和分析。1)针对大地水准面外部检核，进行了500次仿真实验，本项目逐点检核法精度公式的估计精度相对于模拟值的离散度为0.001m，明显小于一般检核法计算的离散度0.005m。2)运用Stokes积分法计算大地水准面的成果为(以RMS统计指标为例，下同)：考虑系统偏差改正，其内部精度为0.0853m，外部精度为0.0919m；考虑二次曲面改正，一般检核法评定的内部精度为0.0425m，外部精度为0.0532m，逐点检核法评定的外部精度为0.0481m。3)运用重力配置法计算大地水准面的成果为：考虑系统偏差改正，其内部精度为0.0669m，外部精度为0.0693m；考虑二次曲面改正，一般检核法评定的内部精度为0.0364m，外部精度为0.0448m，逐点检核法评定的外部精度为0.0412m。4)运用联合配置法计算大地水准面的成果为：其内部精度为0.0150m，外部精度为0.0467m。
上述研究成果表明，重力配置法与Stokes积分法表现相当，甚至略优于Stokes积分法。联合配置法具有利用多源重力数据和一步到位的优势，其外部精度表现与先进行重力配置法再利用二次曲面进行校正的方法效果相当。
1.针对GNSS水准拟合区域大地水准面模型的精度检核与评定问题。证明了逐点检核法的检核统计量是相关的，并导出了外部精度评定公式。基于GNSS水准实测值进行的仿真结果表明，本文导出的精度评定公式计算的精度指标与实际模拟精度一致，比传统一般检核法的精度评定结果更加合理。在已知点数量缺少的情况下，明显提高了检验结果的准确性。
2.实现了Stokes积分法和最小二乘配置法计算区域大地水准面的移去-恢复算法。移去大地水准面模型的长波部分后，构建了最小二乘配置法的协方差阵，以及实现了联合GNSS水准数据后的联合配置算法。利用系统偏差改正和二次曲面拟合改正统一重力大地水准面和GNSS水准大地水准面，并应用一般检核法和逐点检核法进行外部精度检核分析。
3.利用江西省部分区域80个实测GNSS水准点，结合EGM96模型、EIGEN-6C4模型和SRTM地形数据，进行了数值计算和分析。1)针对大地水准面外部检核，进行了500次仿真实验，本项目逐点检核法精度公式的估计精度相对于模拟值的离散度为0.001m，明显小于一般检核法计算的离散度0.005m。2)运用Stokes积分法计算大地水准面的成果为(以RMS统计指标为例，下同)：考虑系统偏差改正，其内部精度为0.0853m，外部精度为0.0919m；考虑二次曲面改正，一般检核法评定的内部精度为0.0425m，外部精度为0.0532m，逐点检核法评定的外部精度为0.0481m。3)运用重力配置法计算大地水准面的成果为：考虑系统偏差改正，其内部精度为0.0669m，外部精度为0.0693m；考虑二次曲面改正，一般检核法评定的内部精度为0.0364m，外部精度为0.0448m，逐点检核法评定的外部精度为0.0412m。4)运用联合配置法计算大地水准面的成果为：其内部精度为0.0150m，外部精度为0.0467m。
上述研究成果表明，重力配置法与Stokes积分法表现相当，甚至略优于Stokes积分法。联合配置法具有利用多源重力数据和一步到位的优势，其外部精度表现与先进行重力配置法再利用二次曲面进行校正的方法效果相当。