【摘要】：統(tǒng)一全球高程基準(zhǔn)是大地測量學(xué)重要的研究目標(biāo),特別是全球?qū)Ш叫l(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(zhǔn)成為可能。在構(gòu)建高程基準(zhǔn)時(shí)會(huì)受到構(gòu)建方法和外部環(huán)境的影響而導(dǎo)致國家或區(qū)域之間的高程基準(zhǔn)存在差異。本文在構(gòu)建區(qū)域高程基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,研究不同地理因素對高程基準(zhǔn)的影響,以便在選擇不同區(qū)域時(shí)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(zhǔn)提供一種參考技術(shù)與思路。本文首先介紹了高程基準(zhǔn)的研究背景與意義,闡述了構(gòu)建高程基準(zhǔn)的理論與方法,對統(tǒng)一高程基準(zhǔn)的方法與影響因素做了介紹;其次對比分析了現(xiàn)有的超高階重力場模型之間的差異;采用虛擬球諧方法構(gòu)建實(shí)驗(yàn)區(qū)域的大地水準(zhǔn)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(shù),計(jì)算分析不同地理因素對不同區(qū)域的影響。本文研究內(nèi)容如下:(1)以EGM2008模型為參考,對比分析了現(xiàn)有超高階模型在全球和中國范圍與EGM2008模型之間的差異。結(jié)果表明,三個(gè)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(gè)模型與EGM2008模型之間的差值較小。(2)在球冠諧模型的基礎(chǔ)上,采用虛擬球諧方法構(gòu)建區(qū)域大地水準(zhǔn)面。通過大地水準(zhǔn)面精細(xì)結(jié)構(gòu)信息計(jì)算了四個(gè)區(qū)域的虛擬邊界帶寬度,并采用虛擬球諧方法對現(xiàn)有數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)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(gòu)建區(qū)域大地水準(zhǔn)面的誤差可以達(dá)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(zhǔn)面。(3)對比分析不同地理因素對高程基準(zhǔn)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(jì)算地理因素對不同區(qū)域的影響。結(jié)果表明,基巖的影響值最大;在青藏高原以及北冰洋時(shí),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(shí)位居第三,此時(shí)水對高程基準(zhǔn)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(jì)。
【圖文】：

圖 2.1 SGG-UGM-1 模型計(jì)算的全球大地水準(zhǔn)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(jié)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(xué)的主要理論支柱，是研究地球重力場的理論基礎(chǔ)，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(jīng)典的 Stokes 理論和Moledenshy 理論進(jìn)行了詳細(xì)的論述。通過大地邊值問題能夠獲取高程基準(zhǔn)之間的位差或垂直偏差，是高程基準(zhǔn)統(tǒng)一的通用方法。由 Sjoberg 等人將第三邊值問題與驗(yàn)潮站的地心坐標(biāo)、大地水準(zhǔn)面高以及局部高程基準(zhǔn)上的高程值相結(jié)合，推導(dǎo)了相鄰高程基準(zhǔn)的嚴(yán)密數(shù)學(xué)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(zhǔn)。

東華理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 超高階重力場模型應(yīng)用分析1 超高階重力場模型的應(yīng)用為分析超高階重力場模型在全球和中國范圍計(jì)算大地水準(zhǔn)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(zhǔn)面與其差異，其原因主要是 EGM2全球范圍內(nèi)的精度較高。由表3.2可知，EGM2008模型在美國的標(biāo)準(zhǔn)差為±國的標(biāo)準(zhǔn)差為±20cm。圖 3.1 和圖 3.2 是采用 EGM2008 模型計(jì)算的全球和地水準(zhǔn)面。
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P224

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2679646