利用航空重力测量数据确定高精度区域大地水准面的理论方法研究

项目名称： 利用航空重力测量数据确定高精度区域大地水准面的理论方法研究

项目编号： No.41204008

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 地球物理学和空间物理学

项目作者： 蒋涛

作者单位： 中国测绘科学研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 大地水准面是大地测量定义高程系统的参考面，现代GPS技术能够以厘米级精度测定大地高，若能确定相应精度的的高分辨率大地水准面，GPS测量结合大地水准面数值模型就能取代繁重的传统水准测量。大地水准面的确定依赖于重力观测数据，相对于卫星重力和地面重力测量，航空重力测量具有独特优势，已经或将要成为获取大规模重力观测数据的主要手段。本项目主要研究利用航空重力测量数据确定高精度区域大地水准面的理论模型、实用算法和关键技术，重点研究航空重力数据的预处理方法、航空重力向下延拓方法、适用于带限航空重力数据的地形影响归算、航空重力解算模型优化和航空重力数据与其他类型重力数据的联合解算，研制软件系统，利用实测航空重力数据解算区域大地水准面的精度达到约3 cm。本项目的研究成果可为我国航空重力测量的发展应用和国家高程基准的现代化提供理论和技术依据。

中文关键词： 航空重力测量；大地水准面；向下延拓；矩谐分析；

英文摘要： Geoid is the reference surface of the orthometric height system in geodesy. Modern GPS technology is capable of measuring geodetic height with centimeter accuracy, if the high-resolution geoid model with corresponding accuracy is determined, the onerous leveling fieldwork could be replaced by combining GPS height measurement and geoid model. The determination of geoid depends on the available gravity measurements, airborne gravimetry has unique advantage compared with satellite and ground gravimetry, which has already been or is going to be the major means to obtain extensive gravity observations. This research mainly focus on the theory, model, algorithm and key technologies for determining regional precise geoid using airborne gravity data, including airborne gravity data preprocessing method, downward continuation method, topographical effect reduction for band-limited airborne gravity data, optimization of airborne gravity computation model and combination of different gravity measurement types. Finally a software system is to be developed and the precision of regional geoid determined from actual airborne gravity data reaches 3 cm. This research can provide theoretical and technical basis for the development and application of China`s airborne gravimetry and the modernization of national height datum.

英文关键词： Airborne gravimetry；Geoid；Downward continuation；Rectangular harmonic analysis；