重力测量中垂线偏差的影响研究

发布时间：2020-03-24 14:16

【摘要】：物理大地测量中,垂线偏差是实际重力的铅垂线方向和参考椭球面法线之间的夹角,表示了大地水准面相对于参考椭球面的倾斜程度,对于大地水准面的精化具有重要作用。由于垂线偏差的值极小,因此通常被忽略。随着垂线偏差精确测量的实现,垂线偏差本身以及与重力异常、重力扰动和重力梯度的关系研究,逐渐成了重力测量的一个前沿。本文介绍了目前垂线偏差测量的几种方法,说明了本文所基于的EGM96全球重力模型的GeographicLib的使用方法和问题解决。基于EGM96全球重力场模型,运用GeographicLib库,计算了3个测区的垂线偏差南北向和东西向分量的值分布,从垂线偏差与重力扰动、重力异常、和重力垂直梯度3个方面系统分析了联系,学习了范宁·梅尼兹公式和逆范宁·梅尼兹公式,分析了垂线偏差在水平重力扰动中的影响,在南北向和东西向值分布图中,都发现了明显的高低值快速变化区,位置有一致性。对比水平重力扰动和垂向重力扰动分布,垂向重力扰动的峰值区往往是水平重力扰动高低值快速变化区,表明了水平重力扰动的辅助圈定作用。推导了重力异常与垂线偏差的误差关系。对比重力垂直梯度的复杂关系式和简单关系式,对3个忽略项产生原因进行了详细探究,2?值太小,精度范围内,对表达式的影响太小,可忽略,2?来源于笛卡尔坐标系和球面正交坐标系的转换,(69)?与计算点的位置,即所处平行圈是大圆或是小圆有关。计算并对比了重力异常垂直梯度和垂向重力扰动,异常值的分布具有明显的一致性。异常垂直梯度能更灵敏地反映局部异常。
【图文】：

图 1-1 垂线偏差方向示意图测量及精度量的手段不同，垂线偏差测量的方法有以量方法，重力测量方法，GPS 水准测量方法程，又分为直接测量和间接测量，其中，间者需要重力数据，通过对重力异常进行积测量和 GPS 水准测量（Brozena，1990；Wei 利用几何观测计算垂线偏差。卫星测高计在测高记录中的位置和时间信息，利用一次计算测高垂线偏差。垂线偏差自然不同，，但归根结底，不同垂线于大地水准面的铅垂线与椭球法线之间的

需要简单计算观测数据来获得垂线偏差，可称为直，2006）。地测量方法，天文大地测量方法是指利用垂线偏差的几何含义对其进行求解的过程（张永毅，2016）。如图：
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P223

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本文编号：2598443