测高数据反演近海局部重力场

论文摘要

卫星测高是二十世纪七十年代随着计算机技术和空间技术发展起来的新型边缘学科,它以卫星为载体,借助于空间、电子和微波等高新技术来量测全球海面高度。由于卫星测高能在全球范围内全天候地多次重复、准确地提供海洋表面到地心之间距离变化的观测值,为海面变化研究提供了全新的技术手段。从卫星测高数据中可以得到大地水准面、海面地形、重力异常等资料,为航海、海洋学、地球物理等提供重要依据。本文第一章绪论,简单介绍了卫星测高技术的现状、卫星测高技术的发展历程,以及它的重要应用。第二章介绍了卫星测高技术的基本原理,讨论了卫星测高的误差源和误差模型,并对与卫星有关的参考椭球面、大地水准面、平均海平面、动力海面地形等作了阐述和解释。第三章是本文的理论部分,主要介绍利用测高数据计算海洋大地水准面的几种方法,着重介绍了垂线偏差逆运算法的详细步骤和注意事项。第四章是本文的实验部分,详细介绍实验方案、实验步骤、实验结果及分析等。采取选择合适的积分半径,逐步扩大积分半径的方法,和地形改正的方法来提高反演海洋重力场的精度。第五章概括了本文的主要研究内容,介绍了本文力求解决的关键问题,并对今后的研究工作进行了展望。本文的主要研究成果:1.利用逆Vening-Meinesz公式反演海洋大地水准面时,由于海面地形长波占优,积分半径并非越大越好,积分半径太大时会带进海面地形引起的误差,选择不同的积分半径进行计算后发现,当积分半径选在30-60分之间时,效果最好。2.由于大地水准面也是长波占优,积分半径越大效果应该越好,而海洋重力场反演中,积分半径大会引进海面地形的长波误差,所以实验中采用逐步扩大积分半径的方法提高反演精度,经过证实是有效的。3.地形改正可以使重力场元变平滑,而不改变其调和的性质,计算区域内含有陆地和岛屿,对这部分陆地,岛屿进行局部地形改正可以提高精度。但对海水部分进行海水的布格改正不能使海洋重力场元平滑,因而不能提高精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 测高卫星的发展
• 1.3 卫星测高的应用
• 1.3.1 在大地测量中的应用
• 1.3.2 卫星测高在海洋学中的应用
• 1.3.3 在地球物理中的应用
• 1.3.4 在海洋测绘中的应用
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 卫星测高基础
• 2.1 卫星测高原理
• 2.2 卫星测高误差源
• 2.3 与卫星测高相关的几个面
• 2.4 海面地形与大地水准面
• 本章小结
• 第三章 测高数据反演海洋重力场的方法
• 3.1 测高数据反演海洋重力场的几种方法
• 3.1.1 最小二乘配置法
• 3.1.2 高程异常逆运算法
• 3.1.3 垂线偏差逆运算法
• 3.2 实验中采用的计算方法
• 3.2.1 交叉点计算
• 3.2.2 计算垂线偏差
• 3.2.3 格网化
• 3.2.4 逆Vening-Meinesz公式
• 本章小结
• 第四章 垂线偏差法反演近海局部重力场实验及分析
• 4.1 PALGRav1.0重力场计算平台
• 4.1.1 PALGRav1.0重力场计算平台的介绍
• 4.1.2 基本功能与特点
• 4.2 逆vening-Meinesz公式积分半径的选择
• 4.2.1 实验方法
• 4.2.2 实验数据
• 4.2.3 实验结果
• 4.2.4 结论
• 4.3、逐步扩大积分半径
• 4.4、地形改正
• 4.4.1 垂线偏差地形改正的计算方法
• 4.4.2 地形改正的计算流程
• 本章小结
• 第五章 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的课题
• 致谢