基于高精度GNSS/水准数据的城市似大地水准面精化研究

论文摘要

对于一个城市或地区而言,通过使用似大地水准面,可使得测量变得快速而高效,促进了城市与地区发展建设,具有重要的社会效益和科研意义。某市在2001年建成似大地水准面模型（以下简称“现模型”）,随着我国快速发展,推动城市建成区面积不断扩大,加之该模型建立较早,使得现模型其有效覆盖范围,已不足以满足部分区域尤其是在城市外围、边缘及山区,其城市建设发展的需要。因此,本文针对该市现模型有效覆盖区域不均衡现状,基于现模型对其进行精化研究,使其优化后更为有效地为城市区域提供相应服务。本文主要研究内容为:（1）采用GAMIT/GLOBK及精密水准数据处理软件,分别对GNSS观测数据及水准测量数据进行处理。结果得出,基线nrms值均小于0.3,改正数基本在±2cm以内,网平均相对精度为1.98×10-8;每千米水准测量全中误差为±0.51mm,每千米偶然中误差为±0.36mm。并对以上所得数据进行预处理。（2）最佳拟合模型及拟合点位数最优选取。采用多项式和多面函数两种拟合模型,通过改变模型自身参数和基于不同选点方法分析,实验得出多面函数拟合效果最佳,以及综合法选取的点位数结果最优。为进一步提高拟合效果,利用EGM2008模型联合“移去-恢复”法,结果表明该方法取得了优于直接法拟合的精度。（3）基于现模型进行区域性分析,得出其高程异常差异值分布具有一定的空间关系,进而采取三种方案,对现模型进行优化分析,结果显示优化效果依次增强,其中基于现模型的优化方案精度效果最佳。最后基于此方案,通过选取最优点位数进而确定最优精化模型。该模型具有内符合±0.08cm、外符合±0.38cm的较高精度,可满足低于此精度要求的相关测绘任务。并且,通过差异性分析,得出新模型并无区域性分布特征,即所建立的最优模型能够适应城市所有区域,从而更好地为城市建设服务。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章似大地水准面精化理论与方法

2.1 高程系统概述

2.1.1 大地水准面与正高系统

2.1.2 似大地水准面与正常高系统

2.1.3 参考椭球面与大地高系统

2.2 大地测量边值问题及边值理论

2.3 GNSS/水准法精化似大地水准面

2.3.1 多项式函数拟合法

2.3.2 多面函数拟合法

2.4 基于EGM2008 模型的“移去-恢复”法精化似大地水准面

2.4.1 “移去-恢复”法

2.4.2 EGM2008 地球重力场模型

2.4.3 基于EGM2008 模型的“移去-恢复”法

2.5 精度检验方法

2.6 本章小结

第三章 GNSS数据与水准数据处理

3.1 GNSS/水准数据获取和前期准备

3.2 GNSS数据处理

3.2.1 GAMIT/GLOBK处理高精度GNSS数据原理

3.2.2 GNSS网基线解算

3.2.3 GNSS网三维平差

3.2.4 数据处理结果分析

3.3 水准数据处理

3.3.1 数据处理

3.3.2 数据处理结果分析

3.4 数据预处理

3.5 本章小结

第四章城市似大地水准面精化研究——以S市为例

4.1 不同拟合模型下的精化分析

4.1.1 多项式函数拟合分析

4.1.2 多面函数拟合分析

4.1.3 精化效果分析

4.2 点位分布及数量对精化影响分析

4.2.1 均匀分布选取原则分析

4.2.2 综合选取原则分析

4.2.3 精化效果分析

4.3 基于EGM2008 模型的“移去-恢复”法精化分析

4.3.1 主要原理步骤

4.3.2 结果及精度分析

4.4 城市现似大地水准面优化分析

4.4.1 现似大地水准面的相关分析

4.4.2 优化分析及结果

4.5 最优精化模型的确定

4.5.1 最优模型建立分析

4.5.2 模型精度及效果分析

4.6 本章小结

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨凡敏

导师: 李沛鸿

关键词: 似大地水准面,精化,水准,模型,移去恢复法

来源: 江西理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 自然地理学和测绘学

单位: 江西理工大学

分类号: P228.4;P223.0

总页数: 67

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