王正亮薛荣军南 城杨 军孙 哲

(江苏省水文地质海洋地质勘查院,江苏 淮安223001)

0 引 言

现阶段我国正大力推进实施“一带一路”和“走出去”战略,国内很多工程企事业单位纷纷走向国外开拓国际市场,承担了很多大型基础设施建设工程。在这类工程建设施工过程中,水准测量仍然是获取正常高的主要手段。但水准测量工作强度高、效率低,国外基础控制相对落后、作业距离长,多数情况下缺少检核条件。应用GNSS水准高程测量技术是成为替代常规水准测量的重要途径。

本文选择国外某测区内GPS/水准数据进行常规拟合和EGM2008全球重力场模型辅助条件下的高程拟合,经比较验证表明,重力场模型辅助的高程拟合方法获取的高程精度和可靠性可大幅提升。

1 原理与方法

GPS测量直接获得的是以WGS-84椭球面为基准面的大地高H,而水准测量是以似大地水准面为基准面的正常高h,两者转换关系可表示为:

式(1)中ζ为似大地水准面到参考椭球面的距离,称为高程异常。利用重力场模型计算GPS点的模型高程异常,根据Bruns公式,地球表面上任意点的模型高程异常可由式(2)获得[1]:式(2)中:G为万有引力常数,M为地球质量,ρ、φ、λ为计算点的地心向径、地心纬度和地心经度,γ为计算点的正常重力平均值,a为参考椭球的长半轴。为完全规格化的正常位球谐系数,为完全规格化的Legendre函数,N为地球重力场模型展开的最高阶数。

利用测区内GPS/水准点数据计算高程异常值ζ',计算模型高程异常的残……