[发明专利]大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法及系统

摘要

本发明提供一种大地水准面确定中球面地形直接影响严密方法及系统，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。本发明的技术方案改进了传统确定高程基准理论在地形影响计算上的近似，能更有效的去除地形影响，确定高精度的大地水准面，因此这种方法非常适合应用于大地测量与测绘工程领域。

主权项

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，P_Q为水平面与OP的交点，P_QQ长度为l₀，Q到OP的垂线交点P_Q′，P_Q′Q长度为l₀′，垂距P_QP_Q′用δ_S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，实现过程如下，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如下，其中，ρ_t为积分流动点处地形质量密度，F_V(l'₀,l₀,h,h_P)为积分核函数，为点处地形密度，为点处海拔高，简化标识为h_P；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；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h_P；为点处海拔高，简化标识为h；为Helmert凝集层对地面点的引力位；R为地球平均半径，G为引力常数，σ为单位球面；根据以上所得公式，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，Δr_P为微小变量，为相应地形对地面点的引力位，为相应Helmert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。