第一章确定地球重力场的基本理论及现代进展1
1.1引言1
1.1.1大地水准面在现代大地测量中的作用1
1.1.2中国2000似大地水准面研究的目的和意义3
1.1.3国内外确定大地水准面的进展和现状6
1.1.4大地水准面计算方法发展概况9
1.2Stokes理论与大地水准面17
1.3Molodensky理论和似大地水准面19
1.3.1基本概念和线性化19
1.3.2高程异常和似大地水准面25
1.3.3球近似25
1.3.4Molodensky级数解26
1.4Bjerhammar边值问题理论30
1.4.1基本原理30
1.4.2连续边值问题31
1.4.3离散边值问题35
1.5确定地球重力场的统计方法38
1.5.1最小二乘配置的快速谱算法38
1.5.2最小二乘谱组合法47
1.6地球重力场模型构建的理论与方法51
1.6.1概述51
1.6.2基本理论和方法53
1.6.3WDM89和WDM94模型72
1.7似大地水准面与大地水准面的转换82
1.8由GPS确定地形表面的Molodensky问题84
1.9似大地水准面的基准转换89
1.10中国2000似大地水准面研究的实施内容91
1.10.1目标和任务91
1.10.2需要思考和解决的理论与实际问题91
1.10.3实施内容91
第二章高程异常控制网的布设92
2.1我国高程异常控制网的发展概况92
2.2我国高程异常控制网(HACN90)的设计原则和方案93
2.2.1设计原则93
2.2.2设计方案93
2.3我国高程异常控制网布测实施简介97
2.3.1我国高程异常A级控制网的布测97
2.3.2我国高程异常B级控制网的布测97
2.4高程基准102
2.4.11956年黄海高程基准102
2.4.21985国家高程基准103
2.5国家一、二等水准网的布测及正常高的精度分析103
2.5.1国家第二期一、二等水准网的布测103
2.5.2正常高的精度分析105
2.6高程异常控制网的GPS数据处理及高程异常的精度估计107
2.6.1A、B级网外业施测情况107
2.6.2A、B级网的数据处理107
2.6.3高程异常控制网点大地高的精度分析110
2.6.4高程异常的精度估计111
2.7不同参考椭球高程异常的转换112
2.7.1转换方法与不同的试验模型112
2.7.2转换参数精度分析及高程异常的转换方案112

第三章陆地似大地水准面计算方案的研究114
3.1总体计算方案和计算步骤114
3.1.1总体计算方案114
3.1.2大地测量常参数和正常重力公式116
3.1.3计算方法和步骤116
3.2地面重力数据的归算和内插121
3.2.1空间重力异常121
3.2.2Bouguer重力异常122
3.2.3地形均衡重力异常127
3.2.4重力异常的拟合内插137
3.3重力大地水准面的计算模型139
3.3.1Stokes公式的球面卷积形式139
3.3.2Stokes公式的平面卷积形式141
3.3.3Stokes公式的一维卷积算法142
3.3.4大地水准面计算的移去—恢复法145
3.4重力似大地水准面的计算模型147
3.4.1Faye异常计算高程异常及其卷积形式147
3.4.2Molodensky级数的卷积形式153
3.4.3线性Molodensky问题解析延拓解的卷积形式157
3.5重力(似)大地水准面与GPS水准(似)大地水准面的拟合163
3.5.1拟合模型163
3.5.2分区拟合方案164
3.5.3拟合多项式系数的求解164
3.5.4推算拟合校正后的(似)大地水准面格网值165
3.6计算结果的精度估计指标165
3.6.1重力异常内插值的精度估计165
3.6.2重力(似)大地水准面的精度估计165

第四章卫星测高技术确定海洋大地水准面的理论与方法167
41海洋大地水准面研究的进展167
42确定海洋大地水准面的理论169
421基本原理和基本模型169
422卫星测高的误差源171
423海面地形及可分离性174
424区域海潮模型177
425交叉点平差和共线平差183
426平均海面高程模型的建立190
43确定海洋大地水准面的统计方法与滤波方法195
431概述195
432整体求解法196
433最小二乘配置法197
434共线迹波数相关滤波法199
44垂线偏差反演法213
441海面梯度和垂线偏差213
442测高海面梯度系统误差分析215
443测高垂线偏差的计算及格网化218
444由垂线偏差计算大地水准面的公式及卷积表达式219
45由测高数据计算重力异常的方法224
451逆Stokes公式及其卷积式225
452逆Vening Meinesz公式及其卷积式226
453由垂线偏差计算扰动重力的简单Fourier变换公式229
46海洋大地水准面计算的技术方案233
461技术方案概要233
462海洋大地水准面的计算流程234

第五章海洋与陆地似大地水准面的拼接236
51拼接问题产生的背景236
52我国陆海大地水准面拼接的原则和要求239
53几种拼接方案及其可行性240
531几种拼接方案240
532方案的可行性243
54各拼接方案的数学模型244
541方案一：扩展法244
542方案二：拟合拼接法246
543方案三：最小二乘配置拼接法249

第六章数据源及预处理251
61数字地形模型(DTM)251
62陆地重力数据及重力归算251
621数据来源251
622数据分辨率统计分析254
623重力归算257
63GPS水准网数据259
64卫星测高数据及预处理260
641采用的测高数据的来源和状况260
642测高数据的预处理263
65船测重力数据267

第七章中国似大地水准面(CQG2000)的计算及成果分析269
71陆地似大地水准面的计算及成果分析269
711重力似大地水准面的计算269
712重力似大地水准面与GPS似大地水准面的拟合校正及精度估计269
713内部比较与检核270
72海洋测高垂线偏差的计算与检核273
721交叉点垂线偏差的计算273
722测高垂线偏差的检核274
73海洋大地水准面的计算及成果分析275
731海洋测高大地水准面的计算275
732测高大地水准面计算的内部检核和精度估计276
74海洋测高重力异常的计算及成果分析277
741测高重力异常的计算277
742测高重力异常的检核及精度估计277
75平均海面及海面地形的计算278
751采用的数据278
752共线平均结果278
753交叉点平差结果278
754格网化结果279
755结果的比较及分析279
756中国海域测高海面地形数值模型281
76陆海统一似大地水准面的计算282
77中国2000似大地水准面的外部检验283

参考文献285