大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法及系统技术方案
Rigorous method and system for direct influence of spherical topography in geoid determination
The present invention provides in determining the spherical terrain directly affects the system and rigorous method to a geoid, which is characterized in that the determination of geoid, strict elimination spherical terrain directly influences the realization for general curvature establishment of terrain effect of spherical integral; surface integral of the general use of the effect of topography curvature instead of plane approximation tight, integral, get ground grid complete terrain correction and aggregation layer is directly affected by the gravity correction. The technical scheme of the invention improves the traditional theory of approximate height datum determine the topographic effects in the calculation, can remove more effective terrain effects, to determine the high precision of geoid, therefore this method is very suitable for application in the field of Geodesy and surveying engineering.
【技术实现步骤摘要】
大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法及系统
本专利技术涉及大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法及系统，属于大地测量与测绘工程领域。技术背景高程系统有正高系统和正常高系统之分，例如北美国家采用正高系统，我国和俄罗斯及欧洲国家采用正常高系统，两种系统均俗称海拔高程。地形图上描绘地形起伏所标示的高程，必须是海拔高程，它是一切工程建设设计施工所必需的基础性信息。正常高、正高两种高程系统对应的起算面，称为似大地水准面、大地水准面。确定厘米级精度局部大地水准面最关键的难题，是严格精密处理地形对确定局部大地水准面的影响。确定局部大地水准面，目前仍普遍采用经典高效实用的Stokes方法，该方法理论上要求大地水准面外部没有质量存在，大地水准面作为海拔高程的基准面，是一个与平均海面最接近的水准面(重力等位面)，也是一个代表地球整体形状大小的封闭曲面，在大陆地区，大地水准面的上部是高低起伏的地形质量，应用Stokes方法首先要求把陆地地形“移去”，大地水准面是在地球重力场作用下形成的一个等位面，其位置和形状取决于地球内部(包括地形)物质分布，移去地形质量必然使原(自然)大地...
【技术保护点】
一种大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法，其特征在于：在确定大地水准面中，球面地形直接影响的严密剔除实现方式为，建立地形效应球面积分的通用曲率项；使用地形效应球面积分的通用曲率项代替平面近似项，进行严密积分，得到地面格网点的完全地形改正和凝集层引力改正的直接影响；所述地形效应球面积分的通用曲率项建立过程如下，设P是计算点，Q是积分流动点，点P的坐标为
【技术特征摘要】
1.一种大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法，其特征在于：在确定大地水准面中，球面地形直接影响的严密剔除实现方式为，建立地形效应球面积分的通用曲率项；使用地形效应球面积分的通用曲率项代替平面近似项，进行严密积分，得到地面格网点的完全地形改正和凝集层引力改正的直接影响；所述地形效应球面积分的通用曲率项建立过程如下，设P是计算点，Q是积分流动点，点P的坐标为点Q的坐标为l为计算点与积分流动点之间的距离，O为地心，PQ为水平面与OP的交点，PQQ长度为l0，Q到OP的垂线交点PQ′，PQ′Q长度为l0′，垂距PQPQ′用δS表示，得到通用曲率项如下，所述使用地形效应球面积分的通用曲率项代替平面近似项，进行严密积分，得到地面格网点的完全地形改正和凝集层引力改正的直接影响，包括如下步骤，步骤1，根据地形效应球面积分的通用曲率项进行严密积分，直接给出地形对地面点引力位的公式；步骤2，根据地形效应球面积分的通用曲率项进行严密积分，直接给出计算Helmert凝集层对地面点的引力位的公式；步骤3，根据步骤1和2所得公式，将引力位沿径向求偏导数，采用数值微分方法计算相关偏导数，直接给出地形对地面点引力计算公式和Helmert凝集层对地面点的引力计算公式如下，其中，ΔrP为微小变量，为相应地形对地面点的引力位，为相应Helmert地形凝集层对地面点的引力位；根据以上公式得到严密方法的地面格网点的地形引力改正和凝集层引力改正。2.根据权利要求1所述大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法，其特征在于：步骤1中，根据地形效应球面积分的通用曲率项进行严密积分，直接给出地形对地面点引力位公式如下，其中，FV(l'0,l0,h,hP)为积分核函数，为点处地形密度，为点处海拔高，简化标识为hP；为点处海拔高，简化标识为h；其中为地形对地面点的引力位；R为地球平均半径，G为引力常数，σ为单位球面。3.根据权利要求1或2所述大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法，其特征在于：步骤2中，根据地形效应球面积分的通用曲率项进行严密积分，直接给出计算Helmert凝集层对地面点的引力位公式如下，其中，为点对应Helmert凝集层上点的面密度，为点处海拔高，简化标识为hP；为点处海拔高，简化标识为h；为Helmert地形凝集层对地面点的引力位；R为地球平均半径，...
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