基于航空重力的陆海大地水准面的拼接方法研究

由于海岸带高精度重力数据的匮乏，陆地和海洋大地水准面之间存在拼接差。海岛礁测绘工程将在未来3年内完成我国整个海岸带的航空重力测量。本项目旨在以渤海湾地区为试验区，研究综合利用船载、陆地、航空、卫星重力、卫星测高等多源重力数据和GPS/水准、高程测量等数据，进行海域大地水准面精化及陆海大地水准面拼接的理论和方法，为海域大地水准面精化及陆海大地水准面拼接方案和作业流程的制定提供技术依据。

针对陆海大地水准面拼接和统一需求，从频谱敏感性、分辨率、精度、高度及其随时间变化等方面分析了多源重力数据的特性，为多源重力数据的融合奠定了基础。在深入研究基于逐步配置的多源重力数据自适应融合方法的基础上，提出了自适应赋权融合方法，解决了不同高度、不同分辨率、不同误差特性的大数据量重力数据的融合难题。深入研究了重力场模型、积分半径、地形改正、GPS/水准框架约束等精细改正技术，给出了最优化计算参数，保证了大地水准面的准确性。对我国陆海区域范围内约132万点重力数据进行了融合处理，获得了1′×1′分辨率的格网重力异常数据，计算获得了我国陆海区域统一的1′×1′分辨率、精度达3.9 cm的大地水准面。该大地水准面是我国陆海区域目前为止面积最大、精度最高的大地水准面。项目建立的大地水准面模型与GNSS测量模式相结合，可大大提高高程测量的作业效率，进而可以在一定程度上代替传统水准测量，减少外业测量的劳动强度和费用。