城市级似大地水准面模型确定的优化方法研究

方 涛，张雪梅*，洪 斌，廖强强

（1.广东省国土资源测绘院,广东 广州 510500；2.广东数源测绘技术有限公司,广东 广州 510535）

确定大地水准面的方法包括几何方法（天文水准、卫星测高和GPS水准等）、重力学方法以及几何与重力联合方法（组合法）[1]。目前,确定高精度似大地水准面的方法主要是基于高阶地球重力场模型、高分辨率数字地形模型和重力加密数据,采用“移去-恢复”法确定该地区的重力似大地水准面,再结合GNSS/水准数据对重力似大地水准面进行拟合,从而确定该区域的似大地水准面模型[2]。

清远市地处广东省北部,总面积约为1.92万 km2；地势自西北向东南倾斜,以山地、丘陵为主,平原分布于北江两岸的南部地区；地形地貌复杂,水系众多。因此,清远市在GNSS控制网布设观测、水准测量、重力观测和区域似大地水准面的计算和优化方面都提供了可供研究的典型案例。

1 似大地水准面模型计算流程

本文采用“移去-恢复”法确定区域似大地水准面模型,简略计算流程如图1所示。

图1 模型计算简略流程图

本文采用EGM2008全球重力场模型计算大地水准面和高程异常,其高程异常精度在我国整体约为0.20 m,空间异常精度整体约为10.5 mGal[3]；采用广东省优于0.2 m的高分辨率影像项目生产的5 m格网数字高程模型数据进行地形改正计算[4]。

2 清远市似大地水准面的确定

2.1 高精度GNSS控制网

清远市高精度GNSS控制网由框架网（B级网）和基本网（C级网）两级构成,共有143个GNSS站点。GNSS基线解算和平差采用科学计算软件GAMIT/GLOBK 10.7进行。……