Local Vertical Datum Unification Method Considering Effect of Residual Terrain

LIU Xinyu; LI Shanshan; ZHANG Panpan; FAN Diao; PEI Xianyong

doi:10.13203/j.whugis20220695

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Local Vertical Datum Unification Method Considering Effect of Residual Terrain

Geodesy and Survey Engineering | 更新时间：2026-11-05

- Local Vertical Datum Unification Method Considering Effect of Residual Terrain
- Geomatics and Information Science of Wuhan University Vol. 50, Issue 5, Pages: 898-906(2025)
- 作者机构：
  
  1.信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州，450001
  2.河南工程学院，河南郑州，451191
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13203/j.whugis20220695
  CLC： P224
- Received：23 March 2023，
  
  Published：05 May 2025
- 稿件说明：
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刘鑫宇,李姗姗,张盼盼，等.顾及剩余地形影响的局部高程基准统一方法[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(5):898-906.

LIU Xinyu,LI Shanshan,ZHANG Panpan,et al.Local Vertical Datum Unification Method Considering Effect of Residual Terrain[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(5):898-906.
刘鑫宇,李姗姗,张盼盼，等.顾及剩余地形影响的局部高程基准统一方法[J].武汉大学学报（信息科学版）,2025,50(5):898-906. DOI：,10.13203/j.whugis20220695

LIU Xinyu,LI Shanshan,ZHANG Panpan,et al.Local Vertical Datum Unification Method Considering Effect of Residual Terrain[J].Geomatics and Information Science of Wuhan University,2025,50(5):898-906. DOI：,10.13203/j.whugis20220695

摘要

为了解决全球高程基准统一的问题，联合EIGEN-6C4地球重力场模型、全球导航卫星系统/水准数据、重力异常数据，基于大地边值问题方法将局部高程基准统一至全球高程基准中。为了改善地球重力场模型存在截断误差的问题，首先利用空域法和剩余地形模型将剩余地形转化为重力场信号，然后基于移去-恢复法得到全波段的重力场信息。实验结果表明，在美国区域和中国区域剩余地形模型地形效应均达到了分米级。因此，为了提高区域重力大地水准面的建模精度，尤其是在地形起伏较大的区域，应考虑剩余地形的影响。基于空域法和大地边值问题方法确定了中国1985国家高程基准和NAVD88高程基准的重力位分别为62 636 852.749 m

和62 636 852.186 m

。

Abstract

Objective

In order to solve the problem of global vertical datum unification

we integrate EIGEN-6C4 Earth gravity field model

global navigation satellite system (GNSS) /level data

and gravity anomaly data to unify local vertical datum to the global vertical datum using the geodetic boundary value problem method.

Methods

To mitigate the truncation error present in Earth gravity field models

the residual terrain is converted into gravity field signals using the spatial domain method and the residual terrain model

followed by obtaining full-band gravity field information based on the remove-restore technique.

Results and Conclusions

Experiments indicate that in both the United States and China regions has reached the decimeter level. Therefore

to enhance the modeling accuracy of regional gravity geoid

especially in areas with significant terrain undulations

the impact of residual terrain should be taken into account. Based on the spatial domain method and the geodetic boundary value problem method

the gravity potentials of the 1985 national height datum of China and the NAVD88 height datum are determined to be 62 636 852.749 m²/s² and 62 636 852.186 m²/s²

respectively.

关键词

Keywords

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