CHAMP重力场恢复时域法和空域法比较研究

摘要

利用CHAMP数据恢复重力场的解算方法分为时域法和空域法。本文首先介绍了这两种方法恢复CHAMP重力场的基本原理和算法，分析了它们的优缺点。针对空域法中的延拓误差和格网化误差进行了讨论。计算表明：延拓误差中的截断误差部分影响量级约0.001m2/s2 （均方误差意义下），最大误差仅为0.11m2/s2，可完全忽略；延拓误差中的参考重力场模型误差影响随参考场选取的不同而有所差异，整体而言小于0.1m2/s2，但最大误差可达1.3 m2/s2，采用高精度的参考重力场模型能大大减小延拓误差影响。目前最常用的格网化方法包括加权平均方法和最小二乘配置方法，计算表明，利用30 天的CHAMP数据进行格网化处理，加权平均法的格网化误差在0.13 m o o 2 2 × 2/s2量级，最大误差可达1.58 m2/s2，而最小二乘配置法的格网化误差在0.006 m2/s2量级，最大误差仅为0.15 m2/s2，明显优于加权平均法。文章最后对时域法和以快速最小二乘配置（FSC）为代表的空域法恢复60 阶次的CHAMP 重力场的精度进行了比较，结果表明：两种方法的得到的重力场模型精度相差不大，整体而言，时域法略优于空域法。