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利用GRACE数据研究大地水准面和重力异常

论文摘要

本文介绍了地球重力场研究的意义及其国内外进展,卫星探测技术的发展以及目前三颗重力卫星的有关情况。采用不同的计算方法建立了观测方程,并比较了各种方法的优缺点,给出了求解法方程的一个有效算法:预处理共轭梯度法,探讨了预处理矩阵的选择方案,设计了完全规格化缔合勒让德函数递推算法和程序,并进行了计算比较,阐述了递归函数的使用方法,最后进行了卫星重力数据算例分析,得到了下列结果和认识:1、研究了完全规格化缔合勒让德函数的递推计算和程序设计,并进行了三种算法效率和精度的比较,分析了三种算法优缺点。2、GCM重力场位系数计算的全球大地水准面起伏和重力异常能清楚的显示出变化大的区域。3、比较GCM与EGM96计算结果发现,两者确定的大地水准面和重力异常最大差异为398.63厘米和27.8毫伽,主要出现在地球的南极、北极及部分区域,对其产生原因做了分析。4、对所得到的GCM重力场位系数从自身位系数误差和下载的重力场模型位系数两个方面进行了精度评定,自身位系数误差精度评定了60阶阶方差,每阶大地水准面误差,大地水准面累积误差分别为4.25×10-10,2.71mm,8.74mm,对下载的重力场位系数进行了精度评定,结果与EIGENGRACE02S位系数最为接近,60阶大地水准面起伏为3.3 mm。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 地球重力场的研究意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 卫星重力探测技术的发展
  • 1.4 重力卫星CHAMP、GRACE、GOCE
  • 1.5 本文研究的内容
  • 第二章 卫星确定地球重力场的方法
  • 2.1 基于加速度观测值的数值微分法
  • 2.1.1 高低卫卫跟踪模式
  • 2.1.2 低低卫卫跟踪模式
  • 2.2 基于变分方程的数值积分法
  • 2.3 能量守恒法
  • 2.3.1 基于CHAMP 卫星的能量守恒方程
  • 2.3.2 基于GRACE 卫星的能量守恒方程
  • 2.4 线性方程组的解法
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 完全规格化缔合勒让德函数算法
  • 3.1 完全规格化缔合勒让德函数算法
  • 3.2 递归函数
  • 3.3 程序设计
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 卫星重力数据算例分析
  • 4.1 卫星重力数据的获取
  • 4.2 重力场位系数计算全球大地水准面和重力异常
  • 4.2.1 大地水准面和重力异常基本算法
  • 4.2.2 重力场位系数比较分析
  • 4.3 重力场位系数精度评定与分析
  • 4.3.1 利用重力场位系数误差进行精度评定
  • 4.3.2 利用已知的重力场位系数进行精度评定
  • 4.4 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/9ade82151914577e99c9a89c.html