地形复杂地区似大地水准面精化研究

发布时间：2017-05-15 01:09

  本文关键词：地形复杂地区似大地水准面精化研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着空间定位技术的快速发展,尤其是GPS定位技术和高精度高分辨率似大地水准面模型的逐步建立,完善了地方三维、动态的地理空问框架参考。建立地方三维、动态的地理空间框架参考和区域似大地水准面精化将是未来国家或局部测绘基准建设的重点方向。建立地理空间框架参考中大规模GPS数据自动解算是摆在广大数据处理工作者面前的一个难题；同时,缺乏重力数据和地形资料且地形复杂地区的似大地水准面精化方法是广大研究人员和工程人员所面临的一个研究课题。因此,研究大规模GPS数据的自动处理方法和地形复杂地区似大地水准面精化方法具有较高的实际应用价值。本文深入分析了Python的特点和GAMIT/GLOBK软件在解算大规模GPS网中的应用优势,基于GAMIT/GLOBK软件用Python语言编写了GPS数据自动处理程序。同时研究了区域似大地水准面与WGS-84椭球间的系统性偏差,计算出研究区似大地水准面与WGS-84椭球间的垂直偏差为1.5363m。重点研究了无重力数据、无地形资料、地形复杂地区似大地水准面精化方法,提出了多面函数模型和抗差最小二乘法相结合的数学模型,以几何大地水准面作为控制,将模型似大地水准面纠正到几何大地水准面上,计算出的最终似大地水准面精度优于5cm。用Matlab建立了研究区残差高程异常场和似大地水准面模型。
【关键词】：似大地水准面 Python语言 GAMIT/GLOBK 抗差最小二乘 多面函数模型
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P223;P228.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章：绪论10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 研究区概况11
• 1.2.1 研究区选取11
• 1.2.2 地形地貌11
• 1.3 选题背景和意义11-12
• 1.3.1 研究背景11-12
• 1.3.2 研究意义12
• 1.4 区域性似大地水准面精化研究的动态和现状12-16
• 1.4.1 国外似大地水准面精化的发展和现状12-14
• 1.4.2 我国似大地水准面精化的发展和现状14-16
• 1.5 研究思路和方法16-19
• 1.5.1 研究思路16-17
• 1.5.2 研究路线图17-19
• 第二章 区域似大地水准面精化的理论和方法19-39
• 2.1 高程系统与起算基准面的概念20-21
• 2.1.1 大地高系统、大地高与参考椭球20
• 2.1.2 正高系统、正高与大地水准面20-21
• 2.1.3 正常高系统、正常高与似大地水准面21
• 2.2 利用斯托克斯积分公式计算大地水准面差距21-22
• 2.3 卫星无线电测高法研究大地水准面差距22
• 2.4 几何方法精化似大地水准面22-29
• 2.4.1 函数模型法精化似大地水准面23-27
• 2.4.1.1 平面拟合法计算高程异常24
• 2.4.1.2 多项式拟合法计算高程异常24-25
• 2.4.1.3 多面函数法拟合高程异常25-27
• 2.4.1.4 移动曲面法拟合高程异常27
• 2.4.2 综合模型法精化似大地水准面27-29
• 2.5 重力学方法精化似大地水准面29-35
• 2.5.1 Stokes理论30-31
• 2.5.2 Molodensky理论31-32
• 2.5.3 重力似大地水准面计算数学模型32-35
• 2.5.3.1 重力归算及平均重力异常计算32-34
• 2.5.3.2 重力场模型计算模型异常及模型似大地水准面34
• 2.5.3.3 移去-恢复技术计算重力似大地水准面34-35
• 2.6 组合法确定似大地水准面35-39
• 2.6.1 移去-恢复法的基本原理36
• 2.6.2 移去-恢复法的具体步骤36-38
• 2.6.3 组合法精化似大地水准面的流程38-39
• 第三章：GAMIT/GLOBK软件在精化似大地水准面中的应用39-56
• 3.1 GAMIT/GLOBK软件的特点39-40
• 3.2 GAMIT/GLOBK软件安装与配置的新方法40-43
• 3.2.1 修改安装包41
• 3.2.2 安装GAMIT/GLOBK软件所需要的系统环境41-42
• 3.2.3 安装GAMIT/GLOBK软件42-43
• 3.3 基于GAMIT/GLOBK软件用Python语言开发GPS数据批处理程序43-45
• 3.3.1 GPS数据自动处理方法的设计思路43-44
• 3.3.2 GPS数据自动处理方法的设计流程图44-45
• 3.4 基于Python语言的GPS数据批处理系统实现45-49
• 3.4.1 Python语言的优越性45
• 3.4.2 基于GAMIT/GLOBK软件用Python语言编写GPS数据自动处理程序实现45-49
• 3.4.2.1 数据文件准备系统45-46
• 3.4.2.2 基线解算系统46-47
• 3.4.2.3 GLOBK平差计算47-48
• 3.4.2.4 解算结果分析系统48-49
• 3.5 GPS网数据处理49-56
• 3.5.1 GPS网外业观测成果概况49
• 3.5.2 GPS网数据处理49-56
• 3.5.2.1 数据预处理50
• 3.5.2.2 GPS基线解算50-53
• 3.5.2.3 GPS网平差53
• 3.5.2.4 数据检验53-54
• 3.5.2.5 坐标精度统计54-55
• 3.5.2.6 基线精度统计55-56
• 第四章：结合多面函数模型和抗差最小二乘精化似大地水准面56-76
• 4.1 研究区GPS水准点分布57
• 4.2 全球重力场模型在地形复杂地区的适应性分析57-58
• 4.3 GPS/水准数据和EGM2008精化似大地水准面58-62
• 4.3.1 精化似大地水准面的数学模型选择58-60
• 4.3.2 抗差最小二乘法60-61
• 4.3.3 多面函数数学模型61-62
• 4.3.4 结合多面函数模型和抗差最小二乘拟合高程异常残差62
• 4.4 消除局部似大地水准面与WGS-84椭球间的系统偏差62-63
• 4.5 地形复杂地区似大地水准面精化的具体实现63-64
• 4.6 地形复杂地区似大地水准面精化的技术路线64-66
• 4.7 研究区似大地水准面精化结果66-72
• 4.7.1 研究区EGM2008模型似大地水准面66-67
• 4.7.2 研究区高程异常残差场67-68
• 4.7.3 研究区未消除系统差的似大地水准面68-70
• 4.7.4 研究区最终似大地水准面70-72
• 4.8 结果分析72-76
• 4.8.1 基于抗差最小二乘构建研究区多面函数模型精度分析72
• 4.8.2 基于抗差最小二乘和多面函数模型建立似大地水准面可行性分析72-73
• 4.8.3 研究区似大地水准面精度检验73-76
• 4.8.3.1 内符合精度检验73-74
• 4.8.3.2 外符合精度检验74-76
• 第五章 结论与展望76-79
• 5.1 结论76-77
• 5.2 展望77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-82
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文目录82
• 附录B 攻读硕士学位期间参与科研项目情况82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：366590