利用重力位差实现跨海高程传递

摘要

海岛测绘相对于陆地测绘来说还相对薄弱，大部分海岛至今尚未有确切的测绘资料，而且海洋高程基准与陆地高程基准不统一，这是海洋测绘领域面临的主要难题之一。而传统的高程传递方法受到环境、时间、费用等因素的影响，使得跨海高程基准的传递精度难以达到测量精度的要求。利用现代测绘的高新技术找到一种更适用于跨海高程基准传递的方法还有待深入研究。本文主要研究利用重力位差实现跨海高程的传递，主要研究内容包括：
　　⑴计算陆地起算点与海岛待测点之间重力位差。利用重力位差方法实现陆海高程传递时用到平均海面高的值，因此在选择传递路线时传递路线上所有的水准点必须在海上而不能在陆地上。由于在海洋区域不能进行实际的几何水准测量，因此采用在陆地起算点和海岛待测点之间布设虚拟水准路线并设置内插点。通过对两点间测线上的平均重力与海面地形差值乘积的积分，精确求定两点之间的重力位差，从而实现陆海高程的传递。
　　⑵对影响重力位差精度的因素进行误差分析。利用重力位差实现陆海高程传递的关键是精确求得起算点与待测点之间的重力位差，而理论上影响陆海高程传递精度的数据主要有虚拟水准路线上的平均海面高、重力异常值以及大地水准面起伏。本文通过对这几种数据进行误差分析得到，重力位差计算误差主要是由重力异常的系统误差以及大地水准面的偶然误差引起的。
　　⑶设计并实现了利用重力位差实现跨海高程传递的算法软件。该软件实现了重力异常、平均海面高等数据的读取，同时该软件具有良好的图形界面。利用数据验证了高程传递的算法和软件，实验证明软件具有可行性，说明高程传递软件程序的正确性，以及利用重力位差技术能够实现跨海高程的高精度传递。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．3 研究内容

1．4 小结

2 传统高程传递方法

2．1 静力水准法

2．2 动力水准法

2．3 GPS水准法

2．4 常规大地测量方法

2．5 小结

3 重力位差方法

3．1 基本概念

3．2 基本原理

3．3 解算步骤

3．4 误差分析

3．5 小结

4 软件设计

4．1 软件功能与模块设计

4．2 软件模块设计

4．3 高程传递实验

4．4 小结

5 总结与展望

5．1 主要结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间的主要成果

致谢