地面实际球面面积的椭球膨胀法计算：精度分析与应用

本文主要探讨了椭球膨胀法在地面实际球面面积计算中的应用。在大地测量和地理信息系统中，由于地球并非完美的球体，而是呈现出一定的椭球形状，导致地面区域的实际球面面积与在理想化的参考椭球面上的理论面积之间存在差异。这种差异是由大地高（大地水准面与椭球面之间的垂直距离）引起的。大地高随地理位置的变化而变化，因此在计算地面区域的球面面积时，需要考虑这一影响。 文章针对这个问题，提出了一种实用的方法，即利用椭球膨胀法。这种方法的核心思想是通过将地面区域的平均大地高作为一个参数，将该区域在参考椭球面上的面积修正为更接近实际的地面球面面积。通过这种转化，可以确保计算结果的准确性，尤其是在需要精细测量和高精度分析的领域，如地形测量、地图制作和地球物理学研究。 研究结果显示，采用椭球膨胀法进行地面实际球面面积计算具有显著的优势。首先，该方法计算简便，能够有效简化复杂的几何转换过程，提高工作效率。其次，其精度非常高，能够在百万分之一的量级上进行面积修正，这对于许多应用来说，如城市规划、资源评估和环境保护等，都至关重要。 关键词“椭球膨胀法”、“大地高”、“地面实际球面面积”、“参考椭球面面积”、“面积相对误差”以及“线性关系”突出了文章的主要研究内容和技术手段。研究者刘洋、高井祥、姚一飞和徐波来自中国矿业大学国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室，他们的工作不仅解决了实际问题，也为相关领域的理论发展做出了贡献。 这篇文章提供了一种有效的工具，帮助专业人员在处理地面球面面积计算时克服大地高带来的影响，提升了测量精度和数据处理的可靠性，对于提高工程测量和地理信息科学的实践水平具有重要意义。