起止时间：2000.1—2002.1

　　主要研究人员：郭春喜 王惠民 王斌

　　主要研究单位：陕西测绘局

　　关键词：数字高程模型 天文重力水准 精度

　　成果水平：国内先进

　　项目简介：

　　本项目研究的目标是：

　　研究高程模型的加精方法，并根据地形改正、格网平均空间异常、天文（重力）水准和大地水准面计算的特点，研究高程加精模型的应用，以提高天文重力水准计算精度，以期提高GPS成果和大地控制点的转换精度。

　　任务完成情况：

　　本课题立足于应用高分辨率数字高程模型和地形均衡方法，严格进行重力归算，采用快速Fouvser（FFT）技术完成格网平均空间异常计算。对天文重力水准的计算问题进行了深入研究，大幅度提高了参心大地水准面的精度，重点解决了以下问题：

　　（一）本课题提出建立3″×3″的数字高程模型。在重力改正项的计算中，远区应用30″×30″、近区应用3″×3″高分辨率数字高程模型，满足了建立高分辨率格网空间异常的需要，并从数学模型、计算方法、电算程序等方面，使参心似大地水准面的计算工作形成了生产能力。

　　（二）本课题推导了莫洛琴斯基天文重力水准公式中，任意两天文点的双极坐标和全国统一格网数据坐标的关系，编制了直接在A、B天文点上应用固定标准格网数据完成计算的程序，消除了以住需要变动天文点位置引起的算法误差，使重力改正项的算法误差可小于±0.05米。

　　（三）本课题应用相同格网的平均高程模型和平均空间异常相匹配的关系，给出了采用FFT技术完成G1项的计算公式，解决了长期以来G1项很难计算的问题，实现了莫洛琴斯基一级项的实际应用，提高了计算精度。

　　（四）本课题提出在天文重力水准路线控制下，将重力大地水准面转换为天文重力水准系统的似大地水准面，替代了在天文重力水准路线间的内插工作，大幅度提高了成图分辨率和成图精度。

　　（五）本课题给出了用移去－恢复技术完成天文重力水准计算的数学模型。在完成重力大地水准面和垂线偏差计算时将相关的 代入天文重力水准基本公式中，可同时完成天文重力水准计算工作。

　　（六）应用高分辨率数字高程模型后，重力场的分辨率得到了提高，原来的绝大部份"长边天文水准"可用天文重力水准代替，区域大地水准的相对精度可达到±0.5m，距大地原点1600公里的区域误差为±1.0米，距大地原点2500公里误差为±1.5米。

　　本项目解决的关键技术为：

　　提高格网异常和地形改正及天文重力水准的计算精度，利用高程模型和重力法完成计算。

　　研究天文重力水准的计算方法，提高我国参心似大地水准面的精度。

　　三、成果转化、产业化情况以及所取得的直接效益和间接效益（经济、社会和环境效益），成果推广应用前景的评价。

　　用天文重力水准方法确定的大地水准面差距是相对于参考椭圆面的，常服务于局部坐标系的应用。当前用GPS／水准可以确定WGS84系统的大地水准面，但时常需要建立参考椭球、局部坐标系和地球椭球、地心坐标系的转换关系，以及在局部坐标系中进行某些研究项目时需要更高精度的相对于参考椭圆面的似大地水准面。为此，改进天文重力水准的数学模型，完善计算手段，提高计算精度仍然是有意义的。

　　该课题的研究具有较大的实用价值，对完成我国参心大地水准面的精化及其对GPS成果与大地控制网成果的相互转换都具有重要意义。

　　通过本专题提供的计算方法，使我国参心似大地水准面的精度，在我国东部、中部的精度达到0.5至1米，其余绝大部份地区的传算误差小于2.0米。具有重要的社会和经济价值。