利用GOCE卫星数据恢复地球重力场模型

摘要

介绍了利用GOCE卫星几何轨道平差法评定地球重力场模型精度和恢复SST重力场的基本原理和数学模型,给出了利用GOCE卫星SGG数据及联合SST和SGG数据进行重力场恢复的计算方法.利用2009年11月-2010年6月共8个月的GOCE卫星几何法轨道和共模加速度计数据,姿态数据和重力梯度数据,进行了GOCE卫星SST、SGG以及SST+SGG的重力场恢复实验.并对EGM2008、EIGEN-5C、ITG-GRACE2010S和GOC001S四个具有代表性重力场模型精度进行了评定.结果表明:GOCE卫星轨道对120阶次以上的重力场信号同样敏感,150阶次的ITG-GRACE2010S和GOC001S模型可获得优于1.8cm的轨道拟合精度.而180阶次的GOCO01S轨道拟合精度最好,约1.65cm.其次是180阶次的ITG-GRACE2010S,在1.74cm,它们的结果明显优于同阶次的EGM2008和EIGEN-5C的结果.利用2个月的GOCE几何轨道,采用轨道平差法获得的重力场模型精度与CHAMP03S精度相当.而采用8个月数据获得的重力场模型精度明显高于CHAMP卫星3年数据获得的重力场模型.联合SST和SGG数据恢复出的重力场模型在中低阶位系数有显著改善,120阶次以前都优于GOCE-SGG恢复出的重力场模型,120阶次后明显优于GO_CONS模型,150-220阶次优于GOC001S模型.