大地水准面精化是大地测量、地球物理等学科研究的重要内容之一,同时也是一项重要的基础测绘项目。确定厘米量级的局部似大地水准面是当今大地测量学研究的热点。它将为基础测绘、数字中国地理空间基础框架、区域沉降监测、环境预报与防灾减灾、国防建设、海洋科学、气象预报、地学研究、交通、水利、电力等多学科研究与应用提供必要的测绘服务,具有特别重要的科学意义以及巨大的社会效益和经济效益。 本文首先系统地研究了精化大地水准面各种方法的原理,然后分别对其中的几何法和重力法进行了详细的讨论和研究。在几何法中分别用传统的移动曲面、多面函数以及神经网络法试算和分析各自的应用范围,进行精度和实用性比较;在重力法中通过实例,试算并分析了由位系数确定大地水准面差距的精度及其特点,并结合地球位模型的优点,研究地球位模型与其他各种方法的结合:讨论了地球位模型与神经网络法结合,从而拓展后者的使用范围;重点研究了计算区域大地水准面的标准算法(移去恢复法)的原理和数学模型。在此基础上,利用我国东部某地区东经117°至118°,北纬26°至27.50°的范围共8153个重力点成果,该地区1km×1km节点网DTM,国内外先进的重力场模型EGM96及分布较均匀的、36个GPS水准点测量成果,充分借鉴我国新一代大地水准面计算的成功经验,用数字地形模型(DTM)采用FFT技术计算重力地形改正、均衡改正,采用重力法(Stokes原理)计算剩余大地水准面并与地球位模型计算的模型大地水准面高相加,得到该地区重力大地水准面,再和布测的GPS/水准所构成的几何大地水准面拟合,利用神经网络法计算系统改正,完成该地区分辨率为1km×1km,精度为±3cm的大地水准面计算。