韦建成:海空重力数据精细化处理技术研究论文

韦建成:海空重力数据精细化处理技术研究论文

本文主要研究内容

作者韦建成(2019)在《海空重力数据精细化处理技术研究》一文中研究指出:海洋重力测量技术和航空重力测量技术是获取重力场信息的有效手段。当前,在海空重力测量仪器精度并无明显改善的情况下,对测量数据进行精细化处理研究具有十分重要的理论和实践意义。本文在前人研究基础上,重点研究了重力异常或重力扰动信号提取中FIR(Finite Impulse Response)、IIR(infinite impulse response)和小波阈值滤波的设计方法,以及重力扰动归算的空间改正法、球谐系数法和测线网交叉点快速搜索方法。论文的主要研究内容及成果概括如下:1.基于牛顿第二运动定律,详细推导了海空矢量和标量重力测量的数学模型,分别给出了重力测量系统在当地水平坐标系和载体坐标系下的观测方程;逐一推导了海空重力测量中的各项改正,并进行了数值计算与分析。2.研究了FIR、IIR和小波阈值滤波等海空重力测量数据精细滤波技术,并利用实测数据对各种滤波方法进行了验证及对比分析。主要成果有:(1)基于最佳一致逼近法和频率采样法设计了两种FIR低通滤波器。结果表明:在相同设计指标下,采用最佳一致逼近法设计的滤波器比采用频率采样法设计的滤波器具有更好的低通滤波效果。将设计的低通滤波器应用于海洋实际重力测量数据分析,重力异常精度与窗函数法滤波器结果吻合较好。(2)详细对比分析了不同小波、阈值确定及其施加方式对滤波效果的影响。结果表明:db6、db7、db8、db9、db10、sym6、sym7、sym8、sym9、sym10、coif3、coif4和coif5小波较适用于海洋重力测量应用,小波分解层次可取至8层或9层,采用史坦无偏风险阈值滤波效果较好;小波分解至第8、9层时,阈值滤波结果与经截止频率为0.005Hz、0.0033 Hz Butterworth低通滤波器的滤波结果吻合较好,但小波阈值滤波结果比Butterworth低通滤波器的滤波结果更加平滑,两者滤波结果差值的RMSE在0.25mGal以内。小波阈值滤波较Butterworth低通滤波器更容易分解出噪声成分,可以更有效地消除重力畸变。3.研究了海空重力测量数据精密归算方法。研究探讨了利用地球重力场模型将航线高度处重力扰动观测值归算至平均飞行高度面的方法,以及海面重力异常观测值归算至大地水准面的方法。针对目前航空重力测量空间改正方法的不完备性问题,提出了重力扰动一步归算法-球谐系数法,用Somigliana严密公式对其正确性进行了验证,并以球谐系数法为参考,对比分析了不同空间改正公式对重力扰动归算的影响。结果表明,美国大地测量局(NGS)改进的三阶公式精度最高,H&M(Heiskanen and Moritz,1967)二阶公式次之,我国学者广为采用的二阶公式①精度较低。因此,在1mGal或更好精度的航空重力测量,或者高海拔测量,建议采用球谐系数法或NGS改进的三阶公式进行归算,以提高航空重力测量成果精度。4.研究了海空重力测量测线网内符合精度评估技术。针对目前航空重力测量数据处理中常规交叉点搜索方法存在搜索速度慢、正确率低、适用范围窄的不足,研究分析了测线交叉点快速搜索方法,提出一种以主测线点为搜索中心,采用一定大小的搜索半径对主副测线点进行搜索,将搜索到的主副测线上相邻两点组成线段序列,运用行列式法、投影法、面积法三种判断准则精确求取交叉点及不符值的方法,可称为滑动窗口求解法。通过实际算例,从搜索时间和正确率两方面对滑动窗口求解算法进行了讨论分析。结果表明,本文所提方法简单有效,能明显提高测线交叉点搜索效率,减少工作量。

Abstract

hai xiang chong li ce liang ji shu he hang kong chong li ce liang ji shu shi huo qu chong li chang xin xi de you xiao shou duan 。dang qian ,zai hai kong chong li ce liang yi qi jing du bing mo ming xian gai shan de qing kuang xia ,dui ce liang shu ju jin hang jing xi hua chu li yan jiu ju you shi fen chong yao de li lun he shi jian yi yi 。ben wen zai qian ren yan jiu ji chu shang ,chong dian yan jiu le chong li yi chang huo chong li rao dong xin hao di qu zhong FIR(Finite Impulse Response)、IIR(infinite impulse response)he xiao bo yu zhi lv bo de she ji fang fa ,yi ji chong li rao dong gui suan de kong jian gai zheng fa 、qiu xie ji shu fa he ce xian wang jiao cha dian kuai su sou suo fang fa 。lun wen de zhu yao yan jiu nei rong ji cheng guo gai gua ru xia :1.ji yu niu du di er yun dong ding lv ,xiang xi tui dao le hai kong shi liang he biao liang chong li ce liang de shu xue mo xing ,fen bie gei chu le chong li ce liang ji tong zai dang de shui ping zuo biao ji he zai ti zuo biao ji xia de guan ce fang cheng ;zhu yi tui dao le hai kong chong li ce liang zhong de ge xiang gai zheng ,bing jin hang le shu zhi ji suan yu fen xi 。2.yan jiu le FIR、IIRhe xiao bo yu zhi lv bo deng hai kong chong li ce liang shu ju jing xi lv bo ji shu ,bing li yong shi ce shu ju dui ge chong lv bo fang fa jin hang le yan zheng ji dui bi fen xi 。zhu yao cheng guo you :(1)ji yu zui jia yi zhi bi jin fa he pin lv cai yang fa she ji le liang chong FIRdi tong lv bo qi 。jie guo biao ming :zai xiang tong she ji zhi biao xia ,cai yong zui jia yi zhi bi jin fa she ji de lv bo qi bi cai yong pin lv cai yang fa she ji de lv bo qi ju you geng hao de di tong lv bo xiao guo 。jiang she ji de di tong lv bo qi ying yong yu hai xiang shi ji chong li ce liang shu ju fen xi ,chong li yi chang jing du yu chuang han shu fa lv bo qi jie guo wen ge jiao hao 。(2)xiang xi dui bi fen xi le bu tong xiao bo 、yu zhi que ding ji ji shi jia fang shi dui lv bo xiao guo de ying xiang 。jie guo biao ming :db6、db7、db8、db9、db10、sym6、sym7、sym8、sym9、sym10、coif3、coif4he coif5xiao bo jiao kuo yong yu hai xiang chong li ce liang ying yong ,xiao bo fen jie ceng ci ke qu zhi 8ceng huo 9ceng ,cai yong shi tan mo pian feng xian yu zhi lv bo xiao guo jiao hao ;xiao bo fen jie zhi di 8、9ceng shi ,yu zhi lv bo jie guo yu jing jie zhi pin lv wei 0.005Hz、0.0033 Hz Butterworthdi tong lv bo qi de lv bo jie guo wen ge jiao hao ,dan xiao bo yu zhi lv bo jie guo bi Butterworthdi tong lv bo qi de lv bo jie guo geng jia ping hua ,liang zhe lv bo jie guo cha zhi de RMSEzai 0.25mGalyi nei 。xiao bo yu zhi lv bo jiao Butterworthdi tong lv bo qi geng rong yi fen jie chu zao sheng cheng fen ,ke yi geng you xiao de xiao chu chong li ji bian 。3.yan jiu le hai kong chong li ce liang shu ju jing mi gui suan fang fa 。yan jiu tan tao le li yong de qiu chong li chang mo xing jiang hang xian gao du chu chong li rao dong guan ce zhi gui suan zhi ping jun fei hang gao du mian de fang fa ,yi ji hai mian chong li yi chang guan ce zhi gui suan zhi da de shui zhun mian de fang fa 。zhen dui mu qian hang kong chong li ce liang kong jian gai zheng fang fa de bu wan bei xing wen ti ,di chu le chong li rao dong yi bu gui suan fa -qiu xie ji shu fa ,yong Somiglianayan mi gong shi dui ji zheng que xing jin hang le yan zheng ,bing yi qiu xie ji shu fa wei can kao ,dui bi fen xi le bu tong kong jian gai zheng gong shi dui chong li rao dong gui suan de ying xiang 。jie guo biao ming ,mei guo da de ce liang ju (NGS)gai jin de san jie gong shi jing du zui gao ,H&M(Heiskanen and Moritz,1967)er jie gong shi ci zhi ,wo guo xue zhe an wei cai yong de er jie gong shi ①jing du jiao di 。yin ci ,zai 1mGalhuo geng hao jing du de hang kong chong li ce liang ,huo zhe gao hai ba ce liang ,jian yi cai yong qiu xie ji shu fa huo NGSgai jin de san jie gong shi jin hang gui suan ,yi di gao hang kong chong li ce liang cheng guo jing du 。4.yan jiu le hai kong chong li ce liang ce xian wang nei fu ge jing du ping gu ji shu 。zhen dui mu qian hang kong chong li ce liang shu ju chu li zhong chang gui jiao cha dian sou suo fang fa cun zai sou suo su du man 、zheng que lv di 、kuo yong fan wei zhai de bu zu ,yan jiu fen xi le ce xian jiao cha dian kuai su sou suo fang fa ,di chu yi chong yi zhu ce xian dian wei sou suo zhong xin ,cai yong yi ding da xiao de sou suo ban jing dui zhu fu ce xian dian jin hang sou suo ,jiang sou suo dao de zhu fu ce xian shang xiang lin liang dian zu cheng xian duan xu lie ,yun yong hang lie shi fa 、tou ying fa 、mian ji fa san chong pan duan zhun ze jing que qiu qu jiao cha dian ji bu fu zhi de fang fa ,ke chen wei hua dong chuang kou qiu jie fa 。tong guo shi ji suan li ,cong sou suo shi jian he zheng que lv liang fang mian dui hua dong chuang kou qiu jie suan fa jin hang le tao lun fen xi 。jie guo biao ming ,ben wen suo di fang fa jian chan you xiao ,neng ming xian di gao ce xian jiao cha dian sou suo xiao lv ,jian shao gong zuo liang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长安大学的韦建成,发表于刊物长安大学2019-11-04论文,是一篇关于海洋重力测量论文,航空重力测量论文,精细滤波论文,精密归算论文,重力扰动论文,重力异常论文,交叉点快速搜索论文,内符合精度评估论文,长安大学2019-11-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长安大学2019-11-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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