一种海岛礁高程传递的优化方法

摘要

一种海岛礁高程传递的优化方法，属于大地测量学与测量工程技术领域的发明专利。水准测量是目前高程传递最直接有效精度最高并且使用最为广泛的方法，然后在一些特殊区域却影响了其使用范围，例如在海岛礁高程传递中，水准测量因在海面上无法稳定使用水准测量设备而使得利用水准仪直接测量高程的方法不可用。基于此，本发明提出了一种海岛礁高程传递的优化方法，该方法通过陆地、海岸带、海岛重力数据的高度集成，通过高程基准系统差改正的空间重力异常数据计算陆地与所传递海岛礁一致的高精度整体重力似大地水准面数值模型，最后利用计算区域内的已知高程点，通过测量已知高程的GPS大地高和待测海岛礁点的GPS大地高，完成海岛礁的高程传递。

主权项

1.一种海岛礁高程传递的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)各类重力数据的基准统一；2)各类重力数据的集成，具体步骤如下：(A)本发明所指的各类重力数据，包括卫星测高数据、航空重力数据、船测重力数据、地面实测重力数据，将各类重力数据转化为空间重力异常，并统一到同一边界面；(B)将各类重力数据移去地形改正项；(C)计算卫星测高数据和航空重力数据的重力异常水平梯度矢量；(D)以地面重力异常计算得到重力异常水平梯度矢量作为真值，航空重力异常水平梯度矢量作为观测量，建立函数模型，按经典平差方法计算航空重力异常水平梯度矢量改正数；(E)利用重力异常水平梯度矢量改正数完成对航空重力异常数据的校正，并利用统计分析方法完成与地面重力异常的系统差计算，并进行系统差改正；(F)利用上述(C)-(E)步骤中的方法，利用船测重力数据完成对卫星测高数据的校正；(G)将重力异常集成数据恢复地形改正则分别得到陆地和海洋空间重力异常数据；3)基于方法的陆地重力异常高程基准系统差迭代改正，具体步骤如下：(a)按方法测定国家高程基准与全球高程基准的系统差；(b)陆地空间重力异常的系统差改正，得到新的陆地空间重力异常；(c)利用新的陆地空间异常计算陆地重力似大地水准面；(d)基于GPS水准数据与陆地重力似大地水准面，计算新系统差；(e)计算得到的新系统差与a)中计算的系统差相减得系统差改正数；(f)利用系统差改正数校正b)中计算得到的新的陆地空间重力异常数据，然后利用此数据继续计算重力似大地水准面，再次与GPS水准点比较，得到新的系统差改正数，依次循环，直到系统差改正数小于设计要求为止；4)利用上述步骤中得到的最终陆地空间重力异常与海洋空间重力异常简单几何拼接处理，形成陆海一致的海岛礁空间重力异常数据；5)对陆海一致的海岛礁空间重力异常数据进行格网化处理，形成陆海一致的空间重力异常格网数值模型；6)利用空间重力异常格网数值模型利用现有Mol odensky公式直接计算重力似大地水准面；7)以重力似大地水准面为高程基准面，通过陆地高程已知点和海岛高程未知点的GPS大地高观测，得到两点的高程差，计算得到未知点的高程，具体数学式为：未知点高程H_B计算公式为：H_B＝H_A+[(h_B-ζ_B)-(h_A-ζ_A)]其中，B代表未知高程点，A代表已知高程点，h_A、h_B分别代表已知点和未知点的大地高，ζ_A、ζ_B分别代表已知点和未知点的高程异常，H_A、H_B分别代表已知点和未知点的高程。