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大地水准面

释意

大地水准面（geoid），具体详见 wiki Geoid

大地水准面是指地球重力场中，与处于自由静止状态的平均海水面相重合或最为接近的重力等位面。也称为重力等位面，它既是一个几何面，又是一个物理面，物体沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上是不会流动的）。这一假想的海水面不受潮汐、风浪及大气压的变化影响，仅在地球引力和因地球自转产生的离心惯性力的作用下保持平衡。将该平均海水面所处的重力等位面延伸到陆地内部，形成的闭合曲面即为大地水准面，其所包围的形体又被称为大地体。

在2015年，国际大地测量协会（IAG）公布的大地水准面重力位参考值为 W0 = 62636856 m2s2

在大地测量学中，大地水准面被视作是地球的物理形状和数学形状。地面点沿铅锤钱到大地水准面的垂直距离为正高，以大地水准面为基准面的高程系统称为正高系统。

https://forms.trimble.com/globalTRLTAB.aspx?Nav=Collection-37882 Geoid File

常见大地水准模型

模型 范围 分辨率 精度
EGM2008 全球 5’ x 5’（约9公里 x 9公里） 约 10-30 cm
EGM96 全球 15’ x 15’（约27公里 x 27公里） 约 50-100 cm
USGG2012 美国 1’ x 1’（约1.8公里 x 1.8公里） 约 1-2 cm
EGM2020 全球 2.5’ x 2.5’（约4.5公里 x 4.5公里） 约 10-15 cm
CGG2013 中国 2’ x 2’（约3.7公里 x 3.7公里） 约 10 cm
CGG2000 中国 2.5’ x 2.5’（约9公里 x 9公里） 约 20 cm
QGG2000 中国 1’ x 1’（约1.8公里 x 1.8公里） **
WHG2020 武汉 1’ x 1’（约1.8公里 x 1.8公里） 2-3厘米
AUSGeoid2020 澳大利亚 1’ x 1’（约1.8公里 x 1.8公里） 2-4厘米
EIGEN-6C4 欧洲 ** **

大地水准模型分辨率

大规模基础设施工程（如高速公路、铁路、桥梁建设等）：分辨率：1公里 x 1公里 或更高。 用途：这些项目通常涉及较大范围的地形变化，分辨率在1公里的水平上可以满足大部分工程设计和施工的需求。

城市规划和建设（如市政工程、住宅区开发等）：分辨率：100米 x 100米 到 500米 x 500米。 用途：城市区域内的工程施工通常需要更高的精度，以便于精确测量高程和设计排水、管道等基础设施。

精密工程（如机场跑道、地铁建设、大型建筑物基础等）：分辨率：10米 x 10米 到 50米 x 50米。 用途：在这些项目中，地形和高程的微小变化都可能对施工产生影响，因此需要非常高的分辨率和精度，通常采用专门的高精度大地水准模型。

小型或特殊精度要求的项目（如精密仪器安装、特殊地质区域的施工等）：分辨率：1米 x 1米 或更高。 用途：在需要极高精度的场合，分辨率可能需要达到1米甚至更高，以确保施工精度和安全性。

常见的大地水准模型文件

  1. .geo
  2. .grd
  3. .bin
  4. .asc
  5. .ght
  6. .gri
  7. .gsb
  8. .egm
  9. .gtx
  10. .tif、.tiff
  11. .gsg
  12. .txt
  13. .shp
  14. .kml
  15. .gdb

一些大地模型下载

GEOID18 Geoids Downloads
3dflow Geoids Download
microsurvey Geoids Download
agisoft Geoids Download
Whole_HK_DTM_5m.asc

常见文件格式解析

asc

gsigeo2011_ver2_2.asc

一般第一行包含把个8个字段，如上小节示例文件中第一行为 20.00000 120.00000 0.016667 0.025000 1801 1201 1 ver2.2，含义分别为：

序号 含义 备注
0 Southermost Latitude of grid  
1 Westernmost Longitude of grid  
2 Latitude spacing of grid  
3 Longitude spacing of grid  
4 Number of rows  
5 Number of columns of grid  
6 ikind 未找到具体定义
7 version  

上述含义没找到公开文档，参考 noaa faq、github convert_asc_to_bin、github gis.rs

isg

from_ascii_reader

ggf（Geoid Grid File）

大地水准模型文件的一种

https://forms.trimble.com/globalTRLTAB.aspx?Nav=Collection-89296

注： 本文所有资料均来自公开文件，不涉及任何公司机密