1、魏锦德日期：2011年11月23日,我国GPS高程异常的研究,关键字：中国；GPS高程异常；正常高,一、研究背景,我国地势的三大特征：西高东低、呈阶梯状分布、山区面积广大。,国家高程基准,一、研究背景,高程系统大地高系统地面点沿椭球法线到参考椭球面的距离。正常高系统地面点沿正常重力线到似大地水准面的距离。正高系统 地面点沿铅垂线至大地水准面的距离。,一、研究背景,GPS测量依据的基准面是WGS-84椭球,GPS高程是基于WGS-84椭球的大地高程系统。我国目前采用的高程系统是基于国家高程基准的正常高系统。似大地水准面与椭球面之间的差距称为高程异常。即，= h-H,高程异常,二、GPS高程异常的
2、测定,GPS水准法,高程异常测定,GPS重力场模型法,我国似大地水准面主要是通过天文重力方法测定的。其精度为1m左右，因此很难直接由GPS大地高求得正常高。,结合法,二、GPS高程异常的测定,（一）、GPS水准法 .用水准测量的方法联测网中若干GPS点的正常高，再根据GPS点的大地高求得各点的高程异常值。.然后由公共点的平面坐标和高程异常采用数值拟合计算方法，拟合出区域的似大地水准面，求得各点高程异常值，并由此求出各GPS点的正常高。目前，国内外主要采用纯几何的曲面拟合法。根据构造曲面不同可分为，平面拟合法、曲面拟合法、多面函数拟合法、样条函数法、非参数回归曲面拟合法、有限元拟合法、移动曲面法
3、等。,二、GPS高程异常的测定,平面拟合法在小区域且较为平坦的范围内，可以考虑用平面逼近局部似大地水准面。设高程异常值与平面坐标关系式为，公共点的数目大于3个，则可列出相应的误差方程：写成矩阵形式有根据最小二乘原理可得，该方法适用在120平方千米的平原地区，拟合精度3-4cm。,二、GPS高程异常的测定,二次曲面拟合法似大地水准面的拟合也可采用二次曲面拟合法，即对于公共点上的高程异常与平面坐标之间，存在如下模型：因此，至少6个公共点组成误差方程：此时，该方法适用于平原与丘陵地区，小区域范围内，精度可优于3cm。,二、GPS高程异常的测定,（二）、GPS重力场模型法地球重力场模型法是指用卫星跟踪
4、数据、地面重力数据、卫星测高数据等重力场信息，由地球扰动位的球谐函数级数展开式求高程异常。,二、GPS高程异常的测定,（二）、重力场模型与GPS水准相结合法在GPS水准点上，将由GPS大地高和水准正常高求得的高程异常与由重力场模型求得的高程异常m进行比较，可求得两种高程异常的差值：然后再采用曲面拟合方法，由公共点的平面坐标和异常差值推求其他点的异常差值，则可计算GPS网中未测水准点的正常高。,三、我国高程异常分布,从图1可见, 1、GPS高程异常从云南中东部、 四川中部、陕西中部、内蒙中西部向东呈现一种较均匀的梯次变化。2、在西藏东部、青海中东部、甘肃中东部、内蒙中西部、宁夏、四川中西部这个区域GPS高程异常存在两个涡旋。,三、我国高程异常分布,图1中采用内推的方法插值的等值线精度应该说是有保证的。通过外推的方法进行插值的等值线精度应该说是有一定缺陷的,采样点数量稀少的地区等值线的精度可能有一定程度的降低。,四、总结分析,Thank You !,
