李春华[1]2004年在《成都市似大地水准面精化分析研究》文中研究指明随着GPS技术的发展，由GPS定位获取的大地高直接解求厘米量级精度的正高或正常高已成为一种趋势，其实现可以减轻外业工作量，大大提高工作效率，从而带来直接的经济效益。而实现这一目标的前提条件是首先确定一个达到足够精度的(似)大地水准面。 (似)大地水准面精化是大地测量、地球物理等学科研究的重要内容之一，同时也是一项重要的基础测绘项目。我国即将启动的“国家空间信息基准框架工程”的重要目标之一就是精化我国大地水准面。确定厘米量级的局部似大地水准面是当今大地测量学研究的热点。 本文针对成都市现有高程系统在使用中的相关问题，对该地区内GPS测高转换到正常高等实际技术问题进行了一定的探讨。在系统介绍GPS测高与水准测量的理论及其异同的基础上，重点阐述了确定似大地水准面的原理与方法，分析了用数学模型法，通过少量GPS与水准重合点将GPS大地高直接转换为具有厘米量级正常高的实现方法。并通过实验，研究了GPS单点定位对大地高的影响，分析了高程转换的误差来源。实验通过分析已联测的成都地区不同精度不同等级叁角点(共16点)的平差处理结果，建议采用WGS-84椭球来实现成都市平面网的改、扩建；通过分析不同区域的厘米级正常高的确定方法与误差大小，提出了成都地区确定厘米量级似大地水准面的实施方案。实验结合成都地区的地形特点，针对不同的工程，提出了用线性内插法、平面模型法和二次曲面模型法等来转换GPS高程，实践证明在成都地区可以通过少量且分布合理的水准点(线性工程点位密度约为1点／13-23 km，平面模型的点位密度约为1点／8kmX8km)来直接求出该地区具有厘米量级的正常高，且精度可以达到四等水准测量的精度要求，满足一般测绘工程的需要。
吴海涛[2]2007年在《区域大地水准面精化理论与应用》文中研究指明随着GPS技术的发展，由GPS定位获取的大地高直接解求厘米级精度的正高或正常高已成为一种趋势，其实现可以减轻外业工作量，大大提高工作效率，从而带来直接的经济效益。而实现这一目标的前提条件是确定一个达到足够精度的(似)大地水准面。确定厘米级的区域(似)大地水准面是当今大地测量学研究的热点，它将为基础测绘、数字中国地理空间基础框架、区域沉降监测、地学研究、交通、水利、电力等多学科研究．与应用提供必要的测绘服务。本文首先介绍了大地水准面精化的意义和国内外大地水准面精化发展动态，系统地研究了精化区域大地水准面的原理和各种方法，并分别对其中的重力法和几何法进行了详细的讨论和研究。在重力法中，研究了重力法精化大地水准面的理论和主要技术、(似)大地水准面的计算模型、区域厘米级大地水准面精化的实施方法。在几何法中，介绍了天文水准、卫星测高和GPS／水准叁种方法，并着重研究了GPS／水准拟合法：常数拟合、曲线拟合(多项式曲线拟合、叁次样条曲线拟合和Akima法曲线拟合)和曲面拟合(多项式曲面拟合、移动曲面拟合、多面函数拟合和样条函数拟合)。此外，还研究了地球重力场模型和拟合相结合的方法。结合测区GPS／水准资料，采用多项式曲面拟合模型、移动曲面拟合模型和多面函数模型，用VB自编程序做了拟合试验和精度分析，得出相关结论，取得良好效果，拟合的区域似大地水准面可应用于GPS大地高与正常高之间的转换。之后，介绍了地球重力场模型理论，研究了如何利用地球重力场模型和GPS／水准数据，采用移去～恢复方法计算区域似大地水准面，进而求解正常高的方法，并结合实例将其与常规拟合的结果进行比较，对其在生产应用中的可行性进行了分析。最后，分析了大地水准面精化的误差来源，并总结了不同情况下区域大地水准面精化的方法和改进办法。
李春华, 黄丁发, 罗志才, 邓芳[3]2009年在《成都市似大地水准面的精化及应用》文中研究指明利用10 314个重力点数据、211个高精度GPS水准点数据、30″分辨率的数字地形模型(DTM)及地球重力场模型WDM94,基于移去-恢复技术确定了成都市1′×1′格网似大地水准面模型。以20个高精度GPS水准点对该成果进行外部检验,结果表明所确定的似大地水准面模型精度为±0.009 m。利用成都市似大地水准面模型探测和分析了两个传统高程控制网中可能存在的系统偏差。
李春华[4]2010年在《基于网络GPS和精华大地水准面的区域实时叁维定位理论与应用》文中认为近年来,GPS技术和(似)大地水准面精化技术得到了迅猛发展,GPS定位精度从米级到厘米级甚至更高,似大地水准面精化精度也进入1厘米时代,并逐渐成为替代传统测量方法的重要手段。然而,随着GPS技术的不断革新,人们对技术本身可能达到的精度、可靠性、实时性与有效性提出了更高的要求。同时,随着连续运行GPS参考站(或网络GPS)和高精度(似)大地水准面模型的逐步建立与完善,使区域测绘基准将向实时、动态方向发展,而基于这两者的定位服务又是极具潜力的应用服务,因此,研究基于网络GPS和大地水准面精化的区域叁维实时定位理论与应用服务具有很高的理论价值与现实意义。本文在深入分析连续运行GPS参考站(CORS)和精化(似)大地水准面的基础上,对区域网络GPS系统和高精度(厘米量级)大地水准面模型的建立理论和方法进行了重点研究,并成功建立了成都综合GPS服务网(Chengdu Integrated GPS Network, CDIGN)和高精度似大地水准面精化模型。同时,就精化模型与网络GPS的应用与集成展开了广泛研究,包括CORS系统性能测试与评估、区域测绘基准的快速恢复、大地水准面模型与CORS系统集成方法、大地水准面查询系统与传统高程控制网系统偏差探测等。本文的主要内容包括以下几部分：1.全面介绍了区域网络GPS卫星定位的关键技术,包括GPS载波相位与码伪距观测方程、GPS观测误差、网络模糊度与网络参数估计方法、网络RTK的计算模型以及CORS系统的通讯协议等主要内容。并成功建立了CDIGN服务系统,采用卡尔曼滤波和LAMBDA法求解了网络模糊度,采用ARSNet/VENUS软件实时估计了CDIGN的天顶对流层延迟网络参数,实践证明,该方法稳定可靠。2.基于ARSNet/VENUS网络RTK服务系统的CORS系统性能测试结果表明：在CORS网内,初始化时间基本呈均匀分布,最短为2-3s,最长为103s,平均为9.2s,且初始化时间与DOP值的大小(DOP值小于3的情况下)无关；在网外30km左右范围内,平均初始化时间不大于6s,而随着网外距离的增加(30km以外),初始化时间将会越长,从几秒增加到480s以上,而在60km以外则难以完成初始化。单历元定位的内符合精度北、东方向基本一致,其中误差约为±1.0cm,最大误差约为4-5cm；高程中误差为±1.4cm；两次初始化的坐标较差、CORS网内与CORS网外(约60km范围内)网络RTK的绝对定位精度基本一致,平面定位精度(中误差)约±3.0cm,大地高定位精度(中误差)约±5cm,即流动站自由度为零的静态测试。短边(10～1000m之间)GPS测量中,采用同步RTK测量可以提高边长相对中误差,可以测边网(同步RTK测量边)或叁维坐标差(同步RTK测量坐标差)为观测值进行进行数据处理,其中,叁维坐标差平差后其边长相对中误差约为非同步观测的1/3,可以达到《全球定位系统城市测量技术规程》(CJJ73-97)二级GPS网的技术要求动态RTK测量主要受通讯状况、卫星几何分布以及观测条件等因素的影响。自由度为1(动态线性)的内符合精度约为1.6cm。在地形空旷通讯信号连续的条件下,动态RTK轨迹连续平滑,其平面定位精度可以达到4cm。3.全面研究了精化大地水准面的理论与方法,即Stokes理论与Molodensky理论,几何法、重力法和组合法,以及似大地水准面的计算方法--移去恢复法,计算了西南某地区以EGM96和WDM94为参考重力场模型的1'×1'(约2km)和2'30"×2'30"(约5km)格网重力似大地水准面模型。并对以WDM94为参考重力场模型构建的格网似大地水准面模型进行了外业检验,结果表明,该地区1'和2'30"格网似大地水准面试算结果中高程异常的外部检核精度分别为±0.009m和±0.017m,完成了高精度(1 cm)似大地水准面精化目标。研究结果还表明,1'×l'几何似大地水准面模型的内插精度约为相同格网重力似大地水准面模型的2-3倍,表明重力资料在似大地水准面精化中有着显着的作用。详细分析了几种常用内插模型(加权平均、Shepard曲面拟合、多项式拟合及移动曲面拟合法)的拟合精度,结果表明,其内插精度基本一致。同时,在面积不大、地势较为平坦的地区,可以直接采用几何法进行内插来实现高精度(厘米量级)的GPS高程转换。4.结合CDIGN和该地区1'和2'30"格网似大地水准面模型,成功开发了似大地水准面查询系统,并成功探测了该地区传统高程控制网的系统偏差。同时,实现了该地区5.12汶川大地震后测绘基准的快速恢复。提出了基于NMEA0183协议或基于RTCM协议的精化大地水准面模型集成方法,用户可以实时获取某点的高程异常(或正常高)。前者以ARSNet/VENUS系统为例,定义了数据中心与用户数据通讯的交互协议,即流动站发出的GPGGA数据与返回流动站的GPGGA数据相比,唯一不同的是后者带有高程异常值,这样,流动站就可以获得其正常高。后者通过GPS观测距离的改正,即在相应卫星的VRS观测值上加上高程异常的改正值,并将其发送到流动站上,即可在流动站上直接计算出相应的正常高。在GPS系统和Galileo系统的基础上,初步分析了GNSS星座的定位精度,结果表明,在观测卫星数及DOP值方面,GNSS系统明显优于GPS系统,当两系统组合进行导航定位时,任意时刻能见的卫星个数增加,其DOP值相对于单系统更小,突破了卫星高度角对系统定位的限制,扩展了卫星定位的范围,尤其在建筑密集的都市及山区环境中,定位具有实际应用意义。
李春华, 罗志才, 邓芳, 黄丁发[5]2009年在《基于格网模型的GPS水准拟合方法研究》文中研究说明本文结合成都市1′×1′和2′30″×2′30″格网似大地水准面模型,利用110个高精度GPS水准点数据,分析了采用加权平均、Shepard曲面、多项式和移动曲面等拟合方法进行GPS高程转换的精度。结果表明,二次曲面拟合法略优于其他叁种方法,1′×1′格网似大地水准面模型的精度明显优于2′30″×2′30″格网似大地水准面模型的精度,以WDM94和EGM96为参考重力场模型分别构建的成都市似大地水准面模型的精度并无显着差异。
袁士涛[6]2008年在《灰色理论在精化大地水准面中的应用》文中提出大地水准面或似大地水准面是获取地理空间信息的高程基准面。在高精度、高分辨率(似)大地水准面模型的支持下,利用GPS技术可以直接测定正高或正常高,从而取代传统繁琐的水准测量方法,使得平面控制网和高程控制网分离的传统大地测量模式成为历史。因此,精化大地水准面是一个国家或地区建立现代高程基准的主要任务之一。然而,地区大地水准面或似大地水准面的精化需要大量的野外观测数据,怎样在数据有限的情况下,开展科学研究,并得到预期的效果便是摆在科学工作者面前一个极大难题。本文首先系统介绍了精化大地水准面的原理和方法,然后对其中的几何法和重力法分别做了详细的论述和研究,并利用地球重力场模型解算出高程异常、重力异常、垂线偏差等重要重力场参数,实现了重力场模型的叁维可视化。在用组合法确定大地水准面的时候,提出利用灰色模型来拟合高程异常的残差序列。根据灰色系统理论,已知信息的系统称为白箱,未知信息系统称为黑箱。而灰色系统是部分信息确定、部分信息不确定的系统。灰色系统理论以有限的数据为基础,通过原始数据的累加生成得到可建模数据,从而来建立数学模型的。它通过对“部分”已知信息的生成、开发去了解、认识现实世界,实现对系统运行行为和演化规律的正确把握和描述。本文在背景值的选取上抛弃以往那种总是采取紧邻均值生成背景值的惯例,而采用以加权紧邻值来得到背景值,并且扩充权值的取值范畴。在灰色模型的取用上采用加权模型和加权残差模型修正相结合的办法来对高程异常差值序列进行模拟。通过理论分析和实验验证,证实采用本文解算正常高的方法可以满足一般工程测量的需要。这样可以实现GPS定位技术在平面测量和高程测量上的统一,极大提高劳动生产率和工作效率,这样对构建“数字中国”、“数字城市”的地理空间框架具有非常重大的现实意义。
陈达玉, 谯勇, 刘俊, 李春华[7]2011年在《似大地水准面精化方法研究与精度分析》文中提出在研究似大地水准面精化方法的基础上,利用某地区的重力资料、GPS水准数据和地球重力场模型,计算了1'×1'(约2 km)格网似大地水准面重力模型和仅依靠GPS水准数据确定1'×1'格网几何模型。GPS水准点外部检验结果表明,所确定的似大地水准面模型精度(标准差)均优于±3.0 cm。
李春华, 张瑛, 罗贤茂, 黄丁发[8]2008年在《城市控制网改造中的关键问题》文中提出本文结合成都市控制网改造的实例,较为详细地阐述了城市控制网改造中的基准转换、长度变形、CORS系统和似大地水准面精化等关键问题及其解决方案,从而为大中城市控制网的建设提供参考。
佚名[9]2012年在《行业动态》文中研究指明天津市测绘院60周年院庆大会隆重召开2012年10月30日,天津市测绘院建院60周年院庆大会在中华剧院隆重举行。大会由院党委书记刘俊卫主持,院长马华山作主题汇报。天津市人民政府副市长熊建平,天津市人民政府副市长、市规划局党组书记、局长尹海林,天津市政协副主席陈质枫,国家测绘地理信息局党组副书记、副局长王春峰,天津市规划建设交通工委书记
李春华, 刘晓华, 邓芳[10]2013年在《CORS系统与似大地水准面模型的集成与应用研究》文中认为在研究网络RTK定位特点的基础上,提出两种似大地水准面模型与CORS系统的集成方法,实现了GPS高程的实时转换,满足了用户实时叁维测量的要求,极大地提高了作业效率。
参考文献：
[1]. 成都市似大地水准面精化分析研究[D]. 李春华. 西南交通大学. 2004
[2]. 区域大地水准面精化理论与应用[D]. 吴海涛. 太原理工大学. 2007
[3]. 成都市似大地水准面的精化及应用[J]. 李春华, 黄丁发, 罗志才, 邓芳. 大地测量与地球动力学. 2009
[4]. 基于网络GPS和精华大地水准面的区域实时叁维定位理论与应用[D]. 李春华. 西南交通大学. 2010
[5]. 基于格网模型的GPS水准拟合方法研究[J]. 李春华, 罗志才, 邓芳, 黄丁发. 测绘科学. 2009
[6]. 灰色理论在精化大地水准面中的应用[D]. 袁士涛. 西南交通大学. 2008
[7]. 似大地水准面精化方法研究与精度分析[J]. 陈达玉, 谯勇, 刘俊, 李春华. 铁道勘察. 2011
[8]. 城市控制网改造中的关键问题[J]. 李春华, 张瑛, 罗贤茂, 黄丁发. 测绘科学. 2008
[9]. 行业动态[J]. 佚名. 城市勘测. 2012
[10]. CORS系统与似大地水准面模型的集成与应用研究[J]. 李春华, 刘晓华, 邓芳. 测绘通报. 2013
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