[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

本發明涉及一種確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，采用GNSS在全國范圍內分布式測量各個實測點位的大地高；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，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，計算二者的絕對差值，統計分析獲得我國高程基準的垂直偏差。本發明分別利用全國1921個GNSS水準點和多個非水準點對CQG2000模型和EGM2008模型進行分布式的對比，獲得更為準確的對比結果，提高垂直偏差的計算精度。算法簡單，減少了模型誤差，提高了計算精度和計算效率。

技術領域

本發明涉及數據測繪技術領域，尤其涉及一種確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法。

背景技術

全球高程基準由大地水準面定義，大地水準面是全球范圍內平均海面最佳擬合的重力等位面。我國目前采用的1985國家高程基準是由青島大港驗潮站處平均海平面定義的。

平均海面的重力位是我國高程基準的重要基礎數據，也是實現我國高程基準與世界高程基準統一的重要依據。

IERS規定，全球大地水準面重力位利用T/P衛星的全球觀測資料確定的，是大地水準面重力位的平均值。由于海面地形、局部地質環境等因素的影響，局部地區驗潮站的平均海平面與大地水準面并不重合，存在一定的差異。

1985國家高程基準與全球高程基準的垂直偏差，實質上是局部地區驗潮站的平均海平面與大地水準面之間的重力位差。對于我國高程基準相對大地水準面的垂直偏差，不少學者作了探索和研究。

已有技術方案之一：利用最新發布的EGM2008地球重力場模型和中國均勻分布的936個GPS水準點數據計算得出中國青島大港驗潮站的重力位為62636852.85±0.07m²/s²,進而得到中國1985高程基準相對大地水準面的垂直偏差為0.32m。

已有技術方案之二：對我國高程基準與全球高程基準統一從理論、方法和實際問題等方面做出了一系列研究，通過大港驗潮站坐標利用重力場模型計算我國高程基準的重力位，將計算得到的重力位與IERS給出的大地水準面重力位作差，從而得出我國高程基準的垂直偏差。經分析發現，利用大港驗潮站坐標計算得到的我國高程基準相對大地水準面的垂直偏差為0.344m。但是，因驗潮站平均海平面位置特殊，直接測量其坐標程序和工作比較復雜，至今尚未有直接采用驗潮站平均海平面處的坐標計算獲得的我國高程基準的垂直偏差。

發明內容

針對現有高程基準的垂直偏差計算方法復雜的問題，本發明提供一種確定我國高程基準的垂直偏差大數據數值算法，利用現有各種模型和大地測量數據庫的大數據，提出一種更為簡潔的數值分析方法，計算簡潔且精度高。

為達到上述目的，本發明提供了一種確定我國高程基準的垂直偏差的大數據數值算法，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。

進一步地，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。