集成船载重力和GNSS的测线式陆海高程传递方法

摘要

本发明涉及一种集成船载重力和GNSS的测线式陆海高程传递方法，其利用集成船载重力仪和GNSS远距离往返陆地和海岛(礁)一次，在一次船只往返中，沿船只航线进行海洋重力测量和GNSS测量，以完成高精度测线式跨海高程基准传递的数据采集，并将基础数据进行修正和降噪处理，并利用最小二乘配置方法推导出了沿测线重力数据解算高精度航线海洋垂线偏差的公式，并应用天文水准原理，实现了海上测线式高程基准统一和精确高程传递。本发明相对于现有技术，具有所需要观测数据量相对较少、所需费用相对较低；误差小、精度高，适于远距离跨海高程传递等有益效果。

主权项

一种集成船载重力和GNSS的测线式陆海高程传递方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，已知陆地上的高程基准点A的正高h_A，用常用的GNSS方法测量其大地高H_A和用重力仪测量重力异常Δg_A；第二步，用集成船载重力仪和GNSS航船沿陆地已知点A和海岛(礁)待测点B之间的航线上往返一个航程，测量所经过的测线上的重力数据Δg_i和GNSS三维坐标第三步，在海岛(礁)待测点B用常用的GNSS方法测量其大地高H_B和用重力仪测量重力异常Δg_B；第四步，利用EGM2008地球重力场模型，构建沿船只航线的重力异常自协方差矩阵和重力—垂线偏差互协方差矩阵；对所采集到的沿船只航线重力数据和GNSS三维数据进行分析和处理，并利用GNSS三维数据和处理过的实测沿船只航线的重力数据，优化重力异常自协方差矩阵和重力—垂线偏差互协方差矩阵；第五步，将第四步处理完成的重力数据、重力异常自协方差矩阵和重力‑垂线偏差互协方差矩阵，运用最小二乘配置原理解算出垂线偏差，将结果代入天文水准公式，计算沿船只航线测点i点与陆地已知点A之间的大地水准面差距之差在计算的过程中，需要将计算得到的垂线偏差投影到船只测线方向上，并根据大地高、正高和大地水准面起伏的关系计算沿船只航线测点i点的正高；第六步，根据第五步计算出的沿船只航线测点i点的正高，对第四步处理过的沿航线重力数据进行空间重力异常归算；将归算后的重力数据运用最小二乘配置重新计算沿航线测点垂线偏差，计算结果代入天文水准公式，重新修正沿船只航线测点大地水准面差距之差，并对A、B两点之间航线的所有大地水准面差距之差进行积分得到陆地已知点A和海岛(礁)待测点B之间的大地水准面差距之差ΔN_BA；第七步，根据第六步算出的陆地已知点A和海岛(礁)待测点B的大地水准面差距之差，结合第一步测得的A点和B点的大地高，即可求出未知点B点的正高；上述i＝1,2,…。