基于构建Delaunay三角网和平面拟合法组合的GPS高程转换
2012-02-08王新张绍良
城市勘测 2012年3期
王新 ,张绍良
(1.中国矿业大学环境与测绘学院,江苏徐州 221008;2.江苏省资源环境信息工程重点实验室,江苏徐州 221008)
1 引言
与常规水准测量相比,GPS水准具有费用低、效率高、观测时间短、操作方便、全天候等特点,因此在为研究地表形变的变化机理提供动态监测数据有着独特的优势。但GPS测量是在WGS-84坐标系中进行的,所提供的高程为相对于WGS-84椭球的大地高H,而我国在工程实际应用中使用的是正常高Hr。为此,必须将GPS大地高H转换成正常高Hr,二者之间的差值称为高程异常 ζi[1~2]。

目前实现GPS大地高与正常高之间的拟合方法有很多,包括:加权均值法、多项式曲线拟合、多项式曲面拟合、多面函数曲面拟合、线性移动拟合法、神经网络法、支持向量基回归(SVM)模型等[3~7]。其中以多项式曲面拟合中的平面拟合法最为简单,容易编程实现,但是单一的平面拟合法却难以满足较大范围和地形变化比较大的地区,文献[8]指出高程异常由中长波段的趋势项(地球重力场和重力异常)和短波项(地形起伏引起的高程异常)组成,而在 20 km~200 km内中长波段的趋势项变化趋势和大地水准面变化趋势基本相同且变化趋势平缓,即只与坐标有关,可用一般拟合函数进行拟合。而短波项与地形信息相关,变化比较复杂,大区域内不能拟合。基于此种原因,提出构建Delaunay三角网和平面拟合法的组合模型,将联测点构建成Delaunay三角网,使整个区域分成若干三角形小区域,然后插入待拟合点进行Delaunay重构,选择与待拟合点相关联的联测点,并且使用逐点剔除法优化这些关联点,选择最佳拟合组合进行平面拟合函数的求取[9],进而得出待拟合点的高程异常。……
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