[發明專利]一種確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法

有效

• 申請號: 202110647211.4
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113358092B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 王永尚;孫占義;張鵬;李志才;陳明;王孝青
• 申請（專利權）人: 國家基礎地理信息中心
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01S19/14
• 代理公司: 北京中創云知識產權代理事務所(普通合伙) 11837
• 代理人: 徐輝

1.一種確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，包括：

采用GNSS在全國范圍內分布式測量各個實測點的大地高；

將各個實測點位的大地高以及經緯度信息分別輸入EGM2008模型，獲得以全球海平面為基準的海拔高和高程異常；

將各個實測點位的大地高以及經緯度信息分別輸入CQG2000模型，獲得以我國海平面為基準的海拔高和高程異常；

計算以我國海平面為基準的高程基準差異和以全球海平面為基準的高程基準差異；

計算以我國海平面為基準的高程基準差異和以全球海平面為基準的高程基準差異的絕對差值，統計分析獲得我國高程基準的垂直偏差。

2.根據權利要求1所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，實測點包括全國1921個GNSS水準點以及非GNSS水準點，實測點不少于18000個。

3.根據權利要求2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，按照北緯34°和東經108°將該數據分為東北、東南、西北、西南4個區域，其中東北地區包括600個GNSS水準點；東南地區包括414個GNSS水準點；西北地區包括531個GNSS水準點，西南地區376個GNSS水準點。

4.根據權利要求1或2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，第i個以全球海平面為基準的高程異常差值Δh_i為：

其中γ為正常重力平均值，W₀為高程基準重力位，U₀為正常重力位，H_i為第i個實測點位的大地高，Ch_i、N_i分別為EGM2008模型輸出的第i個實測點以全球海平面為基準的海拔高和高程異常。

5.根據權利要求4所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，第i個以我國海平面為基準的高程異常差值Δh′_i為：

其中g為重力加速度平均值，Wh_i、ξ_i分別為CQG2000模型輸出的第i個實測點以我國海平面為基準的海拔高和高程異常。

6.根據權利要求1或2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，統計分析的方法包括：構建中國地區的垂直偏差模型對各個絕對差值進行擬合，最小二乘法求解獲得絕對差值的估計值作為全國我國高程基準的垂直偏差。

7.根據權利要求1或2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，全國平均垂直偏差值為0.328m。

8.根據權利要求1或2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，按照北緯34°和東經108°將全國分為東北、東南、西北、西南4個區域，按照EGM2008模型，東北的平均垂直偏差值為0.188m，東南的平均垂直偏差值為0.147m，西北的平均垂直偏差值為0.105m、西南的平均垂直偏差值為0.113m。

9.根據權利要求1或2所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，還包括構建垂直偏差隨大地緯度值和大地經度值變化的垂直變差模型，并采用實測點的數據求解所述垂直變差模型；采用所述垂直變差模型計算我國任一點的垂直偏差值。

10.根據權利要求9所述的確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，其特征在于，所述垂直變差模型為：

采用多個實測點的垂直偏差ε_i求解系數a₀，a₁，a₂，a₃，a₄，a₅；其中dB_i和dL_i分別為第i個實測點大地緯度值和大地經度值,i＝1,2…n，n為實測點的個數。