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重力位模型EGM96与EGM2008在云南的比较与评价

作　者: 杨渊
导　师: 施昆
学　校: 昆明理工大学
专　业: 测绘工程
关键词: 全球高阶重力场模型 EGM96EGM2008 适用性分析 GPS/水准
分类号: P223.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

地球重力场是地球系统物质属性产生的一个最基本的物理场,是大地测量、地球物理、地质、地震和海洋科学等学科的重要研究对象和手段。在缺少地面实测空间重力数据的地区,经常借助地球重力模型数据来进行地学研究。地球重力场的确定就是通过求解某种形式的大地测量边值问题得到一种表达扰动位或其泛函的数学模型,包括解析表达模型和数值模型两种形式。其中,解析表达模型利用斯托克司(Stokes)公式或莫洛金斯基(Molodensky)级数给出积分表达式,或利用球谐函数技术给出谱展开式；数值模型则是重力场参数的一定分辨率的格网数值,包括扰动位、大地水准面、重力异常和垂线偏差等。利用GPS定位技术、水准测量技术和现代超高阶地球重力场模型的确定理论和方法,来找到一定区域内最适用的地球重力场模型,具有十分重要的科学意义。本文首先简单的介绍了EGM96和EGM2008两种地球重力场模型；概述了对地球重力场模型进行适用性分析的常用方法以及已有的一些研究成果；结合这些信息提出了本文的研究目的及研究内容。其次,对地球重力场模型的研究背景和研究发展历程,确定理论与方法进行了阐述。针对作为研究对象的EGM96和EGM2008两个模型的特征重点解释了莫洛金斯基边值问题的相关理论。为接下来的分析方法的探讨提供了理论依据和检查用的理论标准。第三,对常用的分析方法进行了细致的分析和比对,找出了已有研究中的关于这些方法的应用的缺陷；同时结合地球重力场模型的建立理论,提出并证明了新的模型高程异常获取方式。然后在对已有分析方法的讨论基础上,针对实际可实施的实测数据获取方式,提出了使用GPS水准高程异常值和模型高程异常值比对的方法进行地球重力场模型的适用性分析。并以云南三个具有显著特征的地区的实测数值为例,验证了该方法的实用性。最后通过总结这三个地区的数据统计结果,同时对已有研究成果进行了比对,分析了造成差异的原因,最终对两个重力场模型的适用性得出了系统的结论。最后针对全文进行了总结和建议,提出了扩展并细化地球重力位模型适用性分析的建议,如能实现,便可以使用最适的地球重力场模型计算出高程异常值结合GPS高程直接得出正常高；这将带来巨大的使用价值和经济效益。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第一章绪论  8-12
  1.1 研究背景  8
  1.2 国内外研究的现状  8-10
  1.3 本文研究目的和主要内容  10-12
    1.3.1 研究目的  10
    1.3.2 主要研究内容  10-12
第二章超高阶地球重力位模型的研究发展过程及数学表述  12-37
  2.1 地球重力场与现代地球科学研究背景及目的  12-14
  2.2 地球重力场模型研究发展过程  14-19
    2.2.1 基础理论发展概述  14-17
    2.2.2 地球重力位模型的研制历史  17-18
    2.2.3 超高阶地球重力场模型的研究现状与展望  18-19
  2.3 地球重力场的数学表达  19-37
    2.3.1 引言  19-20
    2.3.2 地球重力场逼近的基础理论  20-21
    2.3.3 构建重力位模型的基本方法  21-34
    2.3.4 地球重力位模型的离散化表示  34-37
第三章 EGM96与EGM2008的适用性分析方法  37-52
  3.1 分析方法  37-44
    3.1.1 对已有分析方法的讨论  37-43
    3.1.2 GPS水准点高程异常比对方法  43-44
  3.2 云南地区的实测数据与计算结果  44-51
  3.3 小结  51-52
第四章分析与讨论  52-55
  4.1 三地数据统计结果分析总结  52
  4.2 原因分析  52-53
  4.3 和已有研究的成果进行比对分析  53-54
  4.4 小结  54-55
第五章结论与建议  55-57
参考文献  57-60
致谢  60-61
附录  61-63

重力位模型EGM96与EGM2008在云南的比较与评价

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