地球重力场逼近理论与中国2000似大地水准面的确定PDF电子书下载

第一章 确定地球重力场的基本理论及现代进展 1

1.1 引言 1

1.1.1大地水准面在现代大地测量中的作用 1

1.1.2 中国2000似大地水准面研究的目的和意义 3

1.1.3国内外确定大地水准面的进展和现状 6

1.1.4大地水准面计算方法发展概况 9

1.2 Stokes理论与大地水准面 17

1.3 Molodensky理论和似大地水准面 19

1.3.1基本概念和线性化 19

1.3.2高程异常和似大地水准面 25

1.3.3球近似 25

1.3.4 Molodensky级数解 26

1.4 Bjerhammar边值问题理论 30

1.4.1基本原理 30

1.4.2连续边值问题 31

1.4.3离散边值问题 35

1.5确定地球重力场的统计方法 38

1.5.1最小二乘配置的快速谱算法 38

1.5.2最小二乘谱组合法 47

1.6地球重力场模型构建的理论与方法 51

1.6.1概述 51

1.6.2基本理论和方法 53

1.6.3 WDM89和WDM94模型 73

1.7似大地水准面与大地水准面的转换 83

1.8 由GPS确定地形表面的Molodensky问题 85

1.9似大地水准面的基准转换 90

1.10 中国2000似大地水准面研究的实施内容 91

1.10.1 目标和任务 91

1.10.2需要思考和解决的理论与实际问题 92

1.10.3实施内容 92

第二章高程异常控制网的布设 93

2.1 我国高程异常控制网的发展概况 93

2.2 我国高程异常控制网（HACN90）的设计原则和方案 94

2.2.1设计原则 94

2.2.2设计方案 94

2.3我国高程异常控制网布测实施简介 98

2.3.1我国高程异常A级控制网的布测 98

2.3.2我国高程异常B级控制网的布测 98

2.4高程基准 103

2.4.1 1956年黄海高程基准 103

2.4.2 1985国家高程基准 104

2.5 国家一、二等水准网的布测及正常高的精度分析 104

2.5.1 国家第二期一、二等水准网的布测 104

2.5.2正常高的精度分析 106

2.6高程异常控制网的GPS数据处理及高程异常的精度估计 108

2.6.1 A、B级网外业施测情况 108

2.6.2 A、B级网的数据处理 108

2.6.3高程异常控制网点大地高的精度分析 111

2.6.4高程异常的精度估计 112

2.7 不同参考椭球高程异常的转换 113

2.7.1转换方法与不同的试验模型 113

2.7.2转换参数精度分析及高程异常的转换方案 113

第三章陆地似大地水准面计算方案的研究 115

3.1 总体计算方案和计算步骤 115

3.1.1总体计算方案 115

3.1.2大地测量常参数和正常重力公式 117

3.1.3计算方法和步骤 117

3.2地面重力数据的归算和内插 122

3.2.1空间重力异常 122

3.2.2 Bouguer重力异常 123

3.2.3地形均衡重力异常 128

3.2.4重力异常的拟合内插 138

3.3重力大地水准面的计算模型 140

3.3.1 Stokes公式的球面卷积形式 140

3.3.2 Stokes公式的平面卷积形式 142

3.3.3 Stokes公式的一维卷积算法 143

3.3.4大地水准面计算的移去—恢复法 146

3.4重力似大地水准面的计算模型 148

3.4.1 Faye异常计算高程异常及其卷积形式 148

3.4.2 Molodensky级数的卷积形式 154

3.4.3线性Molodensky问题解析延拓解的卷积形式 158

3.5 重力（似）大地水准面与GPS水准（似）大地水准面的拟合 164

3.5.1拟合模型 164

3.5.2分区拟合方案 165

3.5.3拟合多项式系数的求解 165

3.5.4推算拟合校正后的（似）大地水准面格网值 166

3.6计算结果的精度估计指标 166

3.6.1重力异常内插值的精度估计 166

3.6.2重力（似）大地水准面的精度估计 166

第四章卫星测高技术确定海洋大地水准面的理论与方法 168

4.1 海洋大地水准面研究的进展 168

4.2确定海洋大地水准面的理论 170

4.2.1基本原理和基本模型 170

4.2.2卫星测高的误差源 172

4.2.3海面地形及可分离性 175

4.2.4区域海潮模型 178

4.2.5交叉点平差和共线平差 184

4.2.6平均海面高程模型的建立 191

4.3确定海洋大地水准面的统计方法与滤波方法 196

4.3.1概述 196

4.3.2整体求解法 197

4.3.3最小二乘配置法 198

4.3.4共线迹波数相关滤波法 200

4.4垂线偏差反演法 214

4.4.1海面梯度和垂线偏差 214

4.4.2测高海面梯度系统误差分析 210

4.4.3测高垂线偏差的计算及格网化 219

4.4.4由垂线偏差计算大地水准面的公式及卷积表达式 221

4.5 由测高数据计算重力异常的方法 225

4.5.1 逆Stokes公式及其卷积式 226

4.5.2逆Vening Meinesz公式及其卷积式 227

4.5.3由垂线偏差计算扰动重力的简单Fourier变换公式 230

4.6海洋大地水准面计算的技术方案 234

4.6.1技术方案概要 234

4.6.2海洋大地水准面的计算流程 235

第五章海洋与陆地似大地水准面的拼接 237

5.1 拼接问题产生的背景 237

5.2我国陆海大地水准面拼接的原则和要求 240

5.3几种拼接方案及其可行性 241

5.3.1几种拼接方案 241

5.3.2方案的可行性 244

5.4各拼接方案的数学模型 245

5.4.1方案一：扩展法 245

5.4.2方案二：拟合拼接法 247

5.4.3方案三：最小二乘配置拼接法 250

第六章数据源及预处理 252

6.1 数字地形模型（DTM） 252

6.2陆地重力数据及重力归算 252

6.2.1数据来源 252

6.2.2数据分辨率统计分析 255

6.2.3重力归算 258

6.3 GPS水准网数据 260

6.4卫星测高数据及预处理 261

6.4.1 采用的测高数据的来源和状况 261

6.4.2测高数据的预处理 264

6.5船测重力数据 268

第七章 中国似大地水准面（CQG2000）的计算及成果分析 270

7.1 陆地似大地水准面的计算及成果分析 270

7.1.1 重力似大地水准面的计算 270

7.1.2重力似大地水准面与GPs似大地水准面的拟合校正及精度估计 270

7.1.3内部比较与检核 271

7.2海洋测高垂线偏差的计算与检核 274

7.2.1 交叉点垂线偏差的计算 274

7.2.2测高垂线偏差的检核 275

7.3海洋大地水准面的计算及成果分析 276

7.3.1海洋测高大地水准面的计算 276

7.3.2测高大地水准面计算的内部检核和精度估计 277

7.4海洋测高重力异常的计算及成果分析 278

7.4.1测高重力异常的计算 278

7.4.2测高重力异常的检核及精度估计 278

7.5平均海面及海面地形的计算 279

7.5.1采用的数据 279

7.5.2共线平均结果 279

7.5.3交叉点平差结果 279

7.5.4格网化结果 280

7.5.5结果的比较及分析 280

7.5.6 中国海域测高海面地形数值模型 282

7.6陆海统一似大地水准面的计算 283

7.7中国2000似大地水准面的外部检验 284

参考文献 286