[发明专利]重力水准面与GPS水准差异分解融合方法

摘要

一种重力大地水准面与GPS水准差异分解融合新方法，属于大地测量学与测量工程技术领域的发明专利。重力大地水准面分辨率高但有系统偏差，GPS水准精度高但分辨率低，实用中必须将两者融合。由于大地水准面形状不规则，非常复杂，然而目前国内国际用多项式、球谐等函数拟合的方法得到的是规则曲面，精度和分辨率提高都很困难。本发明采用趋势函数先把重力水准面与GPS水准的系统偏差移除，残差部分以放大镜原理采用最小曲率Green基函数样条移动插值，形成与重力水准面同等分辨率的残差格网，再把残差格网、系统偏差与重力水准面格网叠加，形成最终的GPS水准重力大地水准面。该发明的优点在于精度高，不受分辨率的约束，能处理任意大小、形状复杂的各级大地水准面，可广泛应用于大地水准面建模中。

主权项

1.一种重力水准面与GPS水准差异分解融合新方法，其特征在于，包括以下步骤：l）求取重力水准面与GPS水准之间的差异值：(A) 根据GPS水准点的大地坐标，由格林基样条插值计算GPS水准点位置的重力高程异常；(B) 由GPS大地高减去水准正常高程得到GPS水准高程异常；(C) 由重力高程异常减去GPS水准高程异常得到高程异常差异值；2）从高程异常差异值中提取趋势项：(A) 趋势项具有如下形式：其中，为椭球的扁率；为纬度和经度；为待求参数；(B) 设矩阵A,X,L为：；；(C) 解算趋势函数的参数为：，从而获得趋势项；3）把趋势项部分从重力水准面与GPS水准差异中移除；(A) 根据GPS水准点的大地经纬度坐标，由步骤2)求得的趋势函数系数，计算趋势差异值；(B) 把1)计算的实际差异值与趋势差异值相减，即得到移除趋势项的重力大地水准面与GPS水准差异之残差；4）把移除趋势项的重力大地水准面与GPS水准差异之残差形成与重力大地水准面分辨率相同的规则格网：(A) 设采用最邻近个GPS水准点的残差来构建残差格网；(B) 设这个GPS水准点的坐标为，；(C) 设这个GPS水准点的剩余残差为；(D) 构造Green基函数：，其中，；(E) 计算权矩阵；(F) 计算矩阵，其中为结点到个GPS水准点的距离；(G) 计算结点P应分配的残差值：；(H) 依次计算其它结点的残差值，形成残差格网；5）把残差格网、系统偏差与重力水准面格网叠加，形成最终的GPS水准重力大地水准面。