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本书针对多源区域重力场信息融合技术及应用进行了研究分析，主要内容包括卫星重力探测技术、基于神经网络的区域重力信息融合技术、地面重力数据确定似大地水准面、基于区域多源重力信息融合的省级似大地水准面模型构建研究、似大地水准面拟合内插方法研究和省级似大地水准面模型的工程应用等。通过利用BP神经网络方法融合多源区域重力场信息构建省级似大地水准面格网数值模型，从而使GNSS高程代替水准测量获得点位高程成为可能。本书内容为作者多年的研究成果，可供高等学校测绘相关专业师生参考，也可供测绘工程技术人员阅读借鉴。
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目 录前言第1章绪论11引言12地球重力场模型研究发展13（似）大地水准面研究发展14卫星重力探测技术15区域重力信息融合技术第2章卫星重力探测技术21地球重力学理论基础22CHAMP卫星重力探测技术23CHAMP卫星轨道数据恢复地球重力场方法24CHAMP卫星地球引力场位系数的解算25GRACE卫星重力探测技术26GOCE卫星重力探测技术第3章基于人工神经网络的区域重力信息融合技术31神经网络技术融合区域重力信息技术概述32神经元模型和神经网络结构33卫星重力信息融合的神经网络算法34适用于区域重力信息融合的神经网络设计35基于BP神经网络的重力场信息融合计算第4章地面重力数据确定似大地水准面41似大地水准面和Molodensky边值问题42地面重力观测值格网化43地形起伏对局部似大地水准面的影响44GPS/水准数据及重力场模型45重力似大地水准面模型构建46重力似大地水准面的误差分析第5章基于多源重力场信息融合的似大地水准面模型构建51卫星重力信息融合理论与方法52基于卫星重力信息融合的似大地水准面构建研究53多源重力信息融合的省级似大地水准面精化54似大地水准面精度统计第6章似大地水准面拟合内插方法研究61似大地水准面拟合内插方法概述62EGM2008模拟区域似大地水准面63反距离加权插值法精度分析64双线性多项式插值法精度分析65基于选点神经网络的高程异常拟合内插方法66选点曲面拟合法插值精度分析67重力场模型辅助似大地水准面拟合内插方法研究第7章省级似大地水准面模型的工程应用71省级似大地水准面应用模型72省级似大地水准面在交通工程中的应用73省级似大地水准面在山洪防灾工程中的应用74省级似大地水准面在水利灌区控制测量中的应用参考文献
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前 言工程应用中，我国采用似大地水准面为基准面的正常高系统，但全球导航卫星系统（简称GNSS）测量获得的高程信息是相对于椭球面的大地高，GNSS技术结合高精度、高分辨率（似）大地水准面模型可以测定正常高，真正实现在几何和物理意义上的三维定位功能。我国幅员辽阔，总体地形起伏剧烈，地球重力场短波成分复杂，包含局部重力场信息的观测数据的获取异常困难。CHAMP、GRACE和GOCE等卫星重力探测任务的实施，为消除陆地重力空白区和改善地面重力稀少区域的分辨率提供了前所未有的条件。本书利用神经网络技术，对区域似大地水准面的精化进行了研究分析。主要探索了神经网络技术有效融合重力卫星计算的高程异常和高阶卫星重力场模型中的高程异常信息，以改善地面重力数据的精度和分辨率并建立高精度、高分辨率区域似大地水准面的模型。本书研究对于地面观测数据缺乏区域建立高精度、高分辨率区域似大地水准面模型具有重要的意义。本书主要由作者近几年的科研项目的新成果综合而成。在研究过程中，得到了中国科学院上海天文台吴斌研究员和周旭华研究员的指导，研究生杜岩松、朱晙诚在项目研究和数据处理过程中承担了部分工作，机械工业出版社薛俊高编辑对本书的出版给予了极大帮助，在此表示感谢。值得注意的是，书中展示的数据，均是为了有助于读者的阅读和理解，鉴于所有原始数据具有保密性，故对所有关于GPS/水准、重力和高程异常数据均做了技术处理，不可直接引用。本书出版过程中，得到了国家自然科学基金项目（11573053）“未来中国卫星重力计划的数值模拟及其对全球重力场反演的贡献”和山东省重点研发计划项目（2019GGX105008）“基于卫星和地面多源重力场信息融合的省级似大地水准面精化研究”等项目的资助。感谢原东南大学交通学院胡伍生教授带我进入神经网络在测绘学科中的应用这一领域，谨以此书告慰恩师胡伍生教授。由于作者水平有限，本书内容难免出现疏漏和不足之处，希望得到各位专家学者的指正。2021年8月18日
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