跨区高程异常控制网建设及似大地水准面模型精度分析开题报告

美国国家大地测量局（NGS）于2008年启动了新的十年规划，其中一个重要部分就是国家垂直基准的现代化，其目标是在2018年以前建成有史以来最高精度的大陆重力大地水准面。我国大地水准面自20世纪50年代至今发展的有CLQ60、CQG1990、WZD94、CQG200等，其中CQG2000分辨率为，精度可达到0.3m~0.6m，香港大地水准面模型HKGEOID-2000其精度相对于香港高程基准面（HKPD），精度可达到2cm ，深圳市1 km格网似大地水准面高和似大地水准面高差的精度分别为±1.4cm和±1.9cm[7]。

我国现行的各种测绘基准 ,基本上是20世纪50～80年代建成的 ,它们已越来越不适应当前国民经济和国防建设的需求。我国大地控制点位精度较低 ,坐标系是二维的、非地心、非动态的 ,只覆盖了大陆 ,未能覆盖整个国土和海域。此外 ,测绘基础设施历经多年的人为与自然破坏 ,未能复测和更新 ,难以发挥其应有的基准作用。 随着社会的发展和科学技术的进步 ,用于建立和维持大地测量基准的技术手段、工具和理论方法发生了巨大的变化。国家测绘局为满足新技术条件下国民经济建设、国防建设及地球科学研究对三维动态大地测量基准框架的需求,确定了我国大地测量在“十·五”期间的发展目标 ,并组织有关专家多次讨论 ,编写了“国家地理空间信息基准框架工程” (简称“框架工程” )建议书、可行性研究报告、项目设计书等。其主要目的是在 21 世纪 初建立一个高精度、三维、动态、多功能的国家空间坐标基准框架、国家高程基准框架、国家重力基准框架 ,以及由 GPS、水准、重力等综合技术精化的高精度、高分辨率似大地水准面。

如今，GPS水准高程拟合精度一般可以达到厘米级，但这些区域似大地水准面还有提升的空间。传统的水准测量不但工作量大、工作周期长，且容易受地面沉降、山区、水域等自然因素和人类活动影响，还存着传递累计误差影响，具有投入高、效率低等不足。GPS测量得到的三维基线向量通过GPS网无约束平差可以求的相应点的高精度的大地坐标和大地高。平面坐标可以通过坐标系统的转换得到精确的国家或地方坐标，但很难获得较准确的正常高，这样就无法更好的发挥GPS测量的高精度特性。为了能将GPS测量获得的大地高转换为常用的正常高，且得到的正常高可以满足相应的要求，需要建立模型模拟区域的高程异常。从而能将高精度的大地高转换为满足要求的正常高[3]

本文基于厘米级似大地水准面的精度要求,对目前我国利用多元观测数据精化似大地水准面工作中尚存在的若干问题进行讨论,并提出了实用方法。针对我国似大地水准面精化的研究现状,目前已经建立中国似大地水准面CQG2000,而有些地区由于地形复杂目前在这一领域还不成熟。