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1、解析GPS在物理大地測量中的應用及GPS邊值問題
【摘要】文章分析了GPS技術被使用于大地測量現(xiàn)狀，著手分析物理大地測量基本原理以及使用方法。重點論述了物理大地測量中出現(xiàn)的GPS邊值問題。
【關鍵詞】物理大地；GPS邊值問題；GPS測量
1前言
GPS這項技術在實際工作過程中得到了系統(tǒng)優(yōu)化，能夠有效應用在用地管理信息系統(tǒng)中，能夠取得非常良好的成績。系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)及資料的時候，這項技術的應用將能夠使得數(shù)據(jù)和信息的采集范圍得到有效提升，能夠實現(xiàn)基礎用戶的廣泛使用。在實際工作過程中該技術是嚴格按照規(guī)范來轉換數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)信息不會存在丟失問題。從中我們可以看出GPS技術
2、在用地管理信息系統(tǒng)中的應用對于提升系統(tǒng)性能是具有重要意義的，這項技術的應用將會使得日常工作變得非常簡單。
2GPS在物理大地測量中的應用
2.1物理大地測量研究模式的變化
隨著GPS技術被使用之后，最明顯的功能就是能夠最大精度的確定出大地的高度，在大地物理研究中，確定出了最新的研究途徑和方法。具體而言，一般都會存在需要測量的數(shù)值，還有已經存在的已知值。在進行計算時，可以根據(jù)對應的理論，將不同代表的大地水準和對應的正高確定出來。這不僅使得大地物理測量變得有意義，而且還使得研究變得有意義。地球形狀確定現(xiàn)實問題得以解決，對應的，當?shù)厍騿栴}被解決之后，相應的問題也得到解決
3、。地球表現(xiàn)近空的重力場被確定下來，自由邊值問題也逐漸確定下來，逐漸變成固定邊值。W=Fl（S，g）或f（T）=Fl（S，g），其中每個數(shù)值都代表不同的已知量，s代表的是地球表面，可以將其視為已知量作為下一步進行的前提條件。f（T）代表的是擾動位，其中的T是基本轉化量，對應專門的物理量以及幾何數(shù)值。例如：常見對應的外部重力場或者是垂線偏差等等。Fl表示的是對應的模型算子。
2.2獲得擾動重力
GPS技術對于物理大地測量還有一個深遠的影響，以往的物理大地測量相關理論可以應用，一些被限制的邊值計算問題，以及一些現(xiàn)實的求值方法可以被用于第二邊值中。眾所周知，擾動重力是比較明顯而且異
4、常比較明顯的物理意義，而且在使用過程中，可以將擾動重力作為邊界條件從而求解出處擾動位。需要向上延生拓展計算時，一般都會將重力異常邊值求解出來，選擇的模式會更加便利。但是，GPS前物理大地測量一般都是基于大地高作為第一求解對象，導致大地水準面以及地面正常值無法被求解得出，因此也不能正常的計算出。關于擾動重力應用問題，雖然以往一些大地測量的理論都有涉及到，但是在應用中存在的不現(xiàn)實性，導致相關研究難以深入。而GPS技術使用后，最為明顯的優(yōu)勢是可以獲取大地高。一旦該條件被確定下來之后，就可以根據(jù)計算地面點或者是向下水準面計算出來，那么一直困擾這人們的擾動重力問題就被解決了。
2.3GPS與高
5、程系統(tǒng)
從研究總結中，得出一個現(xiàn)實事實。雖然GPS邊值問題數(shù)學屬性還比較模糊，而且在實際使用中，它不同于傳統(tǒng)的物理大地測量模式。但是，原來的大地測量理論使用到的公式還有改變，放在當下依舊有使用價值。而且，從實踐中得出，最初的物理大地測量探究出一些方法依舊可以使用。最為明顯的就是大地水準面及高程系統(tǒng)。在實際使用中，雖然GPS已經解決了地球形狀現(xiàn)實問題，人們還不斷探究地球形狀大地水準面這主要因為：第一，GPS前的高程系統(tǒng)，主要是應用重力水準方法獲取。而有了GPS以后，盡管理論上應用GPS獲取的大地高，再通過重力水準測量可以取代物理大地測量中關于（似）大地水準面的計算，而且精度更高，但是，
6、要在短時期內獲取已有的水準和重力數(shù)據(jù)點上的GPS高（大地高），是不現(xiàn)實的。第二，大地水準面它不僅可以被當成地球的外形代表，而且研究它有著現(xiàn)實的物理意義。但是，因為研究力度還不夠深入，大地水準面等位性質還沒有玩去哪確定出來，因此不能將其當成地球的幾何表達方式。在很多情況下，一般都是將其當成地球內部構造信息，從而求出內部密度，但是這個過程受到很多限制。第三，在使用GPS技術之前，（似）大地水準面是被定為為高層系統(tǒng)的起始面，而且整個過程是統(tǒng)一的。需要指出的是，一些數(shù)量比較大的重力數(shù)據(jù)，還有一些水準數(shù)據(jù)，一般都是基于大地水準作為水準面，而且都是橢圓為主。這些基礎數(shù)據(jù)，在不斷更新和補充中耗費了大量的人力
7、物力財力。隨著數(shù)據(jù)不斷積累，已經逐漸構建成熟悉系統(tǒng)，形成完整的應有體系。
3GPS邊值問題
3.1邊值定義
GPS邊值定義主要指的是，地球表面是已知邊值，在該邊值上方的擾動重力是邊界條件，確定出大地的水準面以及外部受到的重力場。在傳統(tǒng)物理大地測量中，確定地球的外部重力以及重力場時，建立起數(shù)學模型，將自有邊值作為基本屬性。全球地位系統(tǒng)技術理論使得未知的地面表面成為已知量。函數(shù)表示，可以使用方程式表示重力場邊界值和地球幾何外形之間的關系，然而使用的數(shù)學模型卻發(fā)生了屬性變化，全球定位系統(tǒng)自有邊值計算問題變成固定數(shù)值。傳統(tǒng)的物理大地測量，得到的公式，都是基于自有邊值為提前
8、基礎下開展計算的。但是經過數(shù)據(jù)處理之后，都是以公式化形式呈現(xiàn)，都是給出了實際的邊界已知或者給出固定邊值。但是在該過程中，注意的是前者是邊界值迭代近似值，而后者是已知值?？偠治?，可以看出，物理大地測量邊值問題可以簡單看成是，兩者數(shù)學屬性不同，所使用的計算公式也不同，但是一般都是互用類型的。邊界條件使用前者必須基于擾動重力基礎下，后者則是重力異常。
3.2GPS邊值問題與Neumann邊值問題
從以往的大地邊值問題中看出，將擾動重力作為邊界條件，一般都將其納入第二邊值范疇內，簡單理解是將其放置Neumann邊值中求解。原因是在自由轉化過程中，有固定值存在。球形的數(shù)值定為零接近
9、值，隱含了地區(qū)或者是正常橢球成層結構內。這個時候的邊截面設置的法線會和已知的邊界重回在一起。從而滿足問題求解。但是，在GPS邊值問題中，一般是將地球定位為已知邊界數(shù)值，邊界面有不規(guī)則性屬性，而且法線同垂直線之間不會有重合現(xiàn)象。這樣就可以得出，GPS邊值不等于Neumann邊值問題，因此在求解時，需要考慮到非線性導數(shù)問題。在面對理斜向導數(shù)邊值求值時，一般都會選擇傳統(tǒng)的物理大地測量方法，將復雜的問題簡單化，從而尋找到合適的方法和解題思路。把GPS轉化成Neumann邊值問題，可以簡單化得出求值。
3.3GPS邊值問題的求解
在以往的研究中，已經將邊值問題進行深入研究，在學術報告
10、中，深度討論了GPS邊值問題求解方法。一般都是將重力放置在擾動重力以及重力異常中，從這一類型調和屬性出發(fā)，確定出GPS邊值問題，從而確定出表達式。文章在探究該問題時，一般是從原始定義出發(fā)，給定了GPS邊值問題，確定出實際的數(shù)學表達方式，從而求出解答方法。
4結束語
GPS技術出現(xiàn)，不僅可以為物力大地測量研究提供了全新的研究途徑，還在實際使用中解決了大量問題。隨著技術使用深度加深，傳統(tǒng)的大地物理測量被賦予了新的內涵。GPS技術是一項專業(yè)地觀測技術，這項技術在應用中管，能夠有效提升工作效率及精度。今后要加強對這項技術的研究。
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解析GPS在物理大地測量中的應用及GPS邊值問題
