【摘要】：統(tǒng)一全球高程基準是大地測量學重要的研究目標,特別是全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)與高精度重力場模型的發(fā)展,使統(tǒng)一全球高程基準成為可能。在構建高程基準時會受到構建方法和外部環(huán)境的影響而導致國家或區(qū)域之間的高程基準存在差異。本文在構建區(qū)域高程基準的基礎上,研究不同地理因素對高程基準的影響,以便在選擇不同區(qū)域時決定是否需要顧及某種地理因素的影響,為統(tǒng)一高程基準提供一種參考技術與思路。本文首先介紹了高程基準的研究背景與意義,闡述了構建高程基準的理論與方法,對統(tǒng)一高程基準的方法與影響因素做了介紹;其次對比分析了現有的超高階重力場模型之間的差異;采用虛擬球諧方法構建實驗區(qū)域的大地水準面,分析了該方法在高原、盆地、平原以及丘陵的適用性;最后從不同的地形模型中提取位模型系數,計算分析不同地理因素對不同區(qū)域的影響。本文研究內容如下:(1)以EGM2008模型為參考,對比分析了現有超高階模型在全球和中國范圍與EGM2008模型之間的差異。結果表明,三個超高階模型與EGM2008模型相比都存在一定的差值,且都存在明顯的極大值與極小值,SGG-UGM-1模型較其他兩個模型與EGM2008模型之間的差值較小。(2)在球冠諧模型的基礎上,采用虛擬球諧方法構建區(qū)域大地水準面。通過大地水準面精細結構信息計算了四個區(qū)域的虛擬邊界帶寬度,并采用虛擬球諧方法對現有數據與模擬數據進行實驗分析。結果表明四川盆地和青藏高原地區(qū)的過渡帶寬度較小;采用虛擬球諧方法構建區(qū)域大地水準面的誤差可以達到mm級,突破了傳統(tǒng)球冠諧模型最高階次的限制問題,在理論上可以無限逼近區(qū)域大地水準面。(3)對比分析不同地理因素對高程基準的影響。選取高原、丘陵、平原、盆地以及冰原地區(qū),通過模型直接或間接的計算地理因素對不同區(qū)域的影響。結果表明,基巖的影響值最大;在青藏高原以及北冰洋時,地形的影響位居第二;在東南丘陵、東北平原以及四川盆地時位居第三,此時水對高程基準的影響位于第二;冰川只在格陵蘭島區(qū)域的影響顯著,在我國大部分地區(qū)的影響可以忽略不計。
【圖文】：

圖 2.1 SGG-UGM-1 模型計算的全球大地水準面Fig. 2.1 Global geoid calculated by the SGG-UGM-1 model2.2.2 大地測量邊值問題方法在大地測量中，地球重力場的研究可歸結為解算大地測量邊值問題。大地測量邊值問題是物理大地測量學的主要理論支柱，是研究地球重力場的理論基礎，也是局部重力場逼近的基本理論。本文在 2.1.2 章節(jié)中對大地邊值中經典的 Stokes 理論和Moledenshy 理論進行了詳細的論述。通過大地邊值問題能夠獲取高程基準之間的位差或垂直偏差，是高程基準統(tǒng)一的通用方法。由 Sjoberg 等人將第三邊值問題與驗潮站的地心坐標、大地水準面高以及局部高程基準上的高程值相結合，推導了相鄰高程基準的嚴密數學模型。如前文所述，Stokes 理論和 Molodensky 理論都是基于第三邊值問題，其目的是要確定全球統(tǒng)一的高程基準。

東華理工大學碩士學位論文 超高階重力場模型應用分析1 超高階重力場模型的應用為分析超高階重力場模型在全球和中國范圍計算大地水準面的精度。本章2008 模型作為參考模型，，對比分析 EIGEN-6C4 模型、GECO 模型-UGM-1 模型在全球和中國的大地水準面與其差異，其原因主要是 EGM2全球范圍內的精度較高。由表3.2可知，EGM2008模型在美國的標準差為±國的標準差為±20cm。圖 3.1 和圖 3.2 是采用 EGM2008 模型計算的全球和地水準面。
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P224

【參考文獻】

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本文編號：2679646