2。2。3 移去-恢复法 9

2。3 本章小结 10

3 大地水准面精化模型及试验分析 11

3。1 拟合模型 11

3。1。1 曲线拟合 11

3。1。2 常数拟合 12

3。1。3 曲面拟合 13

3。2 拟合试验及误差分析 16

3。2。1 基于二次曲面拟合的水准面精化方法 16

3。2。2 误差分析 26

3。3本章小结 26

4 总结 27

致  谢 28

参考文献 29

1 绪 论

1。1 研究背景

大地水准面是获取地理信息和测量的高程基准面[[]邓标。区域似大地水准面精化方法及其应用研究[D]。河海大学。2008,223]。在物理数学描述方面，大地水准面是指与静态海平面的平均值为零的面重合并且延伸到大陆内部的水准面[[]王绍地。区域大地水准面精化理论与应用研究[D]。长安大学。2013,223]。我国陆地高程的起算基准面就是大地水准面，它测定正高的参考框架是大地水准面的格网数值模型[[]郭子强。谈水准测量基准面[J]。山西路桥集团有限公司。2013。111：206~207],测点的正高或者正常高可以由下面的公式进行计算：

其中，椭球面和水准面这两个面之间的距离为N[[]罗辉。安徽省似大地水准面精化概论[D]。安徽省第三测绘院。19~21]，似大地水准面与椭球面两个面之间的距离被人们称作高程异常，记为ξ。

地面上一点沿铅垂线方向到大地高的起算面也就是参考椭球面的距离就是大地高[[]王晨。黄陵矿区局部似大地水准面精化的模型及其精度的研究。西安科技大学。 2014。17~17]。如今并没有一个相应的大地水准面模型诞生，所以即便GPS能测到准确的大地高也没有用[[]宋雷。区域厘米级似大地水准面的精化[J]。云南省电力设计院。2009。15：125~127]，因此在GPS大地高与GPS正常高的转换中容易产生误差，这个误差就是高程异常，计算高程异常的过程就叫大地水准面的精化[[]谢宗音。关于GPS高程拟合方法的分析[C]，广西壮族自治区遥感信息测绘院。 2015。1820~1820]。在现今社会，建立和精化大地水准面模型是测绘学科重要的基础项目，对于大地测量的研究起着至关重要的作用[[] Ananga。N,Sakurai S。The Use of GPS Data for Improving Local Geoid Determination[d]。Survey Review。 1996。 33 (259):334~338]。

随着这方面的研究不断深入，我们所得到的信息与数据也越来越丰富，如何高效准确地利用他们完成我们的研究需要并且进行精度评定是我们研究中的关键所在。

1。2 研究目的与意义

传统的水准测量，参考是区域性似大地水准面上的一点，测量过程中要花费大量的外业经费和时间[[]吴海涛。区域大地水准面精化理论与应用[D]。太原理工大学。2007。1~2]，而且水准测量野外工作繁杂，容易引入人差与系统误差，因此，把测量方便、省时、省力、成本低、精度高的GPS技术应用到高程确定方面是当今时代之需[[]高立友。GPS控制网的优化设计及高程异常拟合的应用研究[D]。2014。1~2]。

一旦确定了高精度的大地水准面，传统的三四等水准测量就可以被省时、省力、高精度、低成本的GPS技术取代[[]樊晓锋。论长治市GPS大地水准面精化[J]。华北国土资源。2014。6:224]，测点的三维坐标和通过似大地水准面模型计算的正常高，可以从平面位置和高程上实现GPS技术的三维定位功能[[]李长锁,郭春鹏。GPS高程的应用在于大地水准面[J]。煤炭技术。2008。7:63]。