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综合EGM2008、剩余地势模型及地面重力数据的大地水准面精化中文摘要（作者：康靖玉指导教师：吴琼）GPS测量具有较高的效率，能够在地面观测不通视的情况下测得WGS84坐标基准下的经纬度以及大地高，并且不依赖于气候条件。
GPS测量结合（似）大地水准面模型可以获得测量点的正（常）高，利用GPS测量大地高并将其转为高程的精度由两个因素决定：第一是根据GPS测量获得的大地高的精度，第二是由大地水准面模型导出的大地水准面差距（高程异常）精度。
随着GPS测量技术的发展以及测量方式的改进，通过使用GPS接收机联测IGS跟踪站或者使用CORS系统等方式均能快速获得高精度的大地高，因而如何获取高精度的大地水准面模型成为GPS高程测量中需要解决的关键问题。
本文根据EGM2008全球重力场模型的原理、特点及其计算方式，介绍了恢复重力场模型高频信号的剩余地势模型法、模型的基准面不一致改正方法，以及确定大地水准面差距的Stokes理论和实测重力数据的处理方法，并根据“移去-恢复”法计算了大地水准面差距。
以兴城娘娘庙地区以及吉林省地区为例，首先根据实测的GPS数据计算出了基准面不一致参数，对水准面模型进行改正；之后基于剩余地势模型恢复了EGM2008全球大地水准面模型的高频信号；基于实测重力数据和“移去-恢复”法建立了重力大地水准面模型；并根据实测GPS/水准数据，对两种计算方法进行精度评估，提出了综合剩余地势模型与地面测得的重力数据精化大地水准面的计算方法。
在使用综合方法的过程中进行残差拟合时，分别用了三次样条差值法、反距离加权、二次曲面拟合法三种方法，对每种方法的计算效果进行对比和分析，并比较其差异。
最后根据研究区的GPS数据和水准数据分别对剩余地势模型法、“移去-恢复”计算法以及综合法的精化结果进行精度评定，并根据不同地区的位置、地势、范围大小等特点，分析各种改正的效果，确定最佳改正方案。
结果表明，在兴城娘娘庙研究区内，单独使用剩余地势模型改正后的EGM2008模型比原始模型精度提高约1cm，而利用重力数据计算获得的大地水准面差距的精度比原始的EGM2008模型提高了2.5cm左右，其精度以及可靠性均高于RTM模型。
基于EGM2008模型的小区域似大地水准面模型构建与优化摘要：本文阐述利用EGM2008模型构建优化区域似大地水准面，利用EGM2008的2190高阶模型，结合区域已知水准成果，进行模型的拟合优化，针对模型误差较大的区域，进行实地几何水准测量，改善误差较大区域的水准成果。
利用EGM2008模型构建的正常高成果精度为±13.7cm，利用水准改进的2次模型优化，正常高成果精度为±4.8cm，满足一般工程测量的应用。
关键字：EGM2008；似大地水准面；模型优化；高程异常Abstract: this paper using EGM2008 model building optimization area like the geoid, the use of EGM2008 2190 high order model, in combination with regional known level results, the fitting model optimization, in view of the model error larger area, field geometry level measurement, improve the level of the large area error results. EGM2008 model is built using the normal GaoChengGuo accuracy of + /-13.7 cm, use level improvement 2 times model optimization, normal GaoChengGuo accuracy of + /-4.8 cm, meet general engineering measurement applications.Keyword: EGM2008; Like the geoid; Model optimization; Abnormal height 引言似大地水准面模型在全国多地已经开展，国内应用较多的是利用武汉大学李建成院士的移去恢复法，利用WDM94等重力模型构建的省域似大地水准面模型，利用该法可有效建立高精度区域似大地水准面。
利⽤EGM96和EGM2008模型，分别计算计算⾼程异常、重⼒异常和垂线偏差。
1.前⾔⾼程异常是似⼤地⽔准⾯⾄地球椭球⾯的⾼度，在GPS⽔准中，求解⾼程异常的⽅法是⽤⽔准测量的⽅法联测GPS⽹中的若⼲GPS点的正常⾼，然后根据GPS点的⼤地⾼求出各公共点的⾼程异常，然后由公共点的平⾯坐标和⾼程异常⽤数值拟合的⽅法拟合出区域的似⼤地⽔准⾯，最后即可求得各点的⾼程异常值，进⽽求出各点的正常⾼。
这种⽅法在实际运⽤中操作不便，⽽且耗时耗⼒，精度不⾼。
如果⽤EGM96或EGM2008求得的⼤地⽔准⾯差距之差能以较⾼的精度将 GPS测定的⼤地⾼差转换为正常⾼差, 那么测区内既不需要联测GPS⽔准点 ,也不需要测量正常⾼差,只需1～2个已知⽔准点就能够解决测区所有GPS点的⾼程转换问题。
因此，利⽤EGM模型计算⾼程异常在实际应⽤中是⾮常重要的步骤。
EGM96模型是美国 NASA/GSFC和国防制图局 (DMA)联合研制的 360 阶全球重⼒场模型 , 被公认为是同阶次模型中最好的⼀个。
美国国家地理空间情报局 (NGA)最新给出了EGM2008重⼒场模型 , 该新⼀代地球重⼒场模型达到2159阶次(球谐系数的阶扩展⾄2190,次为2159),空间分辨率约为5′。
⾼精度、⾼分辨率局部或区域⼤地⽔准⾯不仅为⼤地测量、地球物理、地球动⼒学及海洋学等地球科学的研究和应⽤提供基础地球空间信息,⽽且也是当今构建数字地球必不可少的信息之⼀ 。
下⽂就利⽤EGM2008模型计算⾼程异常的⽅法进⾏了总结。
2.步骤⼀、从ICGEM⽹站获取EGM96和EGM2008模型数据。
发现⽹站上并没有数据，于是求助同学。
只找到了EGM96数据，下⾯以EGM96数据为例，说明编程的思路和步骤。
⼆、利⽤Matlab对EGM96数据⽂件进⾏读取，为了⽅便编程，对EGM数据进⾏了预处理。
⾸先利⽤结构体存储每⼀列，然后再分别利⽤数组，对⽂件中的l,m,c,s进⾏存储。
EGM2008地球重力场模型在地下水位统测中的应用摘要：文章结合“淮河流域（山东段）地下水统测”项目,简要探讨了依据EGM2008地球重力场模型的高程拟合方法在项目地下水位统测中的应用情况。
经验证，该技术精度较高, 可以较大程度地减轻工作强度，提高工作效率。
该模型的应用在水文点测量工作中有着重要实际意义，可以借此较高质量地完成该项目中的水文点高程测量工作,希望能对类似工程起到借鉴作用。
关键词：EGM2008模型、地球重力模型、水位统测、高程拟合0引言近年来，GPS测量技术的发展,特别是CORS技术的出现，给地质勘查工程项目测量工作带来了根本性的改变,大大提高了工作效率。
依靠这些技术可快速确定测区平面、高程转换参数,但在大面积工作区域，所需测得的高程成果不能直接用于地质勘查，必须经过高程拟合。
近年来，EGM2008地球重力场模型的出现，给我们的工作带来了较大的帮助。
根据这个模型，我们可以获得我们所用的地球椭球上任何一点的高程异常。
该模型能够以较高的精度将测定的大地高转换为正常高,转换不需要同时联测多个已知控制点，只需少量控制点就可以能够有效解决整个测区所有的水文点的高程测量的问题。
[2-3]国内许多专家对此项技术的应用作了大量研究借鉴这些研究成果,本文结合山东省地质调查院近期开展的“淮河流域（山东段）地下水统测”中水文点高程测量工作,提出了基于EGM2008重力场模型的GPS点高程拟合方法。
该方法采用先进的数据解算软件,对基于EGM2008模型的拟合高程与普通高程拟合的高程数据进行了对比分析,并利用常规水准限差的方法来评定此次高程测量所能达到的水准限差等级，并评判其可否应用在水文点高程测量工作中。
1.应用分析1.1项目概况随着近年山东省经济的发展、地表水水资源的短缺和污染日益严重,地下水已经发展成为了山东省淮河流域主要的供水和补给水源,地下水水质的问题已经发展成为居民饮水不安全的主要影响因素之一[5]。
EGM2008重力场模型的高程异常精度分析王作钰【摘要】利用两条设计铁路的GPS水准点数据，对EGM2008模型解算的高程异常进行精度统计分析。
结果表明，EGM2008模型解算的高程异常在地形平缓的地区精度优于地形起伏较大的山区，且在两个实验区中误差都优于±10 cm。
结合一定数量的GPS水准数据，可用于1：2000航测地形图外控点的高程拟合。
【期刊名称】《地理空间信息》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】2页(P110-111)【关键词】EGM2008;高程异常;精度分析【作者】王作钰【作者单位】中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】P223.0EGM2008是精度和分辨率都比较高的地球重力场模型[1-4]，但ICGEM并没有将其用于验算中国区域的相关数据。
本文以国内区域为实验对象，利用EGM2008重力场模型直接求解高程异常，进行高程转换，通过与施测的GPS水准点数据进行对比，来对EGM2008解算的高程异常精度进行评定，以期获得一些有价值的结论。
根据Bruns公式，利用地球重力场模型计算地球表面上任意点的高程异常公式为[5,6]：式中，φ、λ、ρ为P点的地心纬度、地心经度及地心向径，为引力常数与地球质量的乘积，γp为点的正常重力值；ɑ为参考椭球的长半径，取GRS80对应的值。
N为地球重力场模型展开的最高阶数为完全规格化球谐位系数为完全规格化Legendre函数，可采用标准行向量递推算法或跨阶次递推算法，当模型阶次很高时一般采用跨阶次递推算法。
目前通过GPS方法可高精度确定地面点的大地高。
若采用水准测量同时确定了该点的正常高，则可以精确地确定该点的高程异常。
同时，根据该点坐标及EGM2008重力场模型由公式（1）可计算该点的模型高程异常，通过比较实测高程异常和模型高程异常值，就可以分析模型高程异常的精度，进而确定直接用重力场模型进行高程转换的精度及可行性。
