马小辉 张志斌 孙中苗 米立功 雷 鸣 张阿丽王广利 王 宏 谷守周0

(1 信息工程大学地理空间信息学院郑州450001)(2 西安测绘研究所西安710054)(3 地理信息工程国家重点实验室西安710054)(4 中国科学院上海天文台上海200030)(5 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049)(6 黔南民族师范学院物理与电子科学学院都匀558000)(7 西安航光仪器厂西安710119)(8 中国科学院新疆天文台乌鲁木齐830011)(9 北京跟踪与通信技术研究所北京100094)(10 中国测绘科学研究院北京100039)

1 引言

垂线偏差(Deflection of the Vertical, DOV)定义为地面一点上的重力矢量和相应椭球面上的法线矢量之间的夹角. DOV是连接天文、大地以及重力3大基准之间的重要参数, 在不同重力基准转换方面也不可忽视[1]. 其具体应用[2]包括: 天文与大地成果(坐标、方位角)间的转换、观测水平角垂直角到椭球的归算、大地网平差、大地水准面检核、不同高程系统间的转换等. 更为可贵的是DOV在航天[3–5]以及地球物理研究, 包括地下物质迁移、地震信号分析等[6–12]方面也具有重要意义. 国际天文联合会[13]与国际大地测量协会[14]等组织均十分重视对DOV的研究.

DOV的测定方法包括传统天文大地测量法、全球卫星导航定位系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)水准法、重力测量法和地球重力场模型法. 天文大地测量法观测设备近年已由天顶筒升级为数字天顶仪[15–16], 其内符合观测精度∼0.2′′, 轴线绝对定位精度为1′′–2′′. GNSS水准法[17]在采用相对精度为厘米级的大地水准面的情况下, 可获得∼0.7′′计算精度的DOV[18], 适用于面积不大且地形呈线性变化的地区……