Geosat高度计数据处理与南海重力异常反演精度评价

摘要

卫星测高技术对于观测全球范围内全天候、重复准确的海洋信息具有极为重要的意义。利用高精度的观测值反演重力异常是获得海洋重力异常的重要途径之一。观测值的精度与反演重力异常的精度评价直接影响着高精度的海洋重力异常的确定。
　　 本文针对目前交叉点平差计算过程复杂及误差模型不完善的缺点，改进了交叉点平差方法中的误差模型。该误差模型不仅考虑了径向轨道误差，同时考虑了多种系统误差干扰的综合效应，既包含了误差的线性变化部分，也包含了误差周期性变化的部分，同时又根据每条轨道的数据点数不同，选用不同参数的误差模型，并利用条件平差方法进行交叉点平差。计算结果表明，该方法计算过程简单，不存在秩亏问题，而且平差精度与传统方法相当，提高了结果的稳定性和可靠性。可见基于改进误差模型的条件平差方法更为实用。
　　 目前利用实际船测数据评价反演重力异常精度都只是简单给出均方根误差，并没有针对重力异常分布特点进行评价。为了更详细的评价南海部分区域重力异常反演精度，以及探讨能否用卫星测高反演重力异常填补实际船测重力异常数据的空白区的问题，本文采用了总体对比和分级分区对比方法评价了反演重力异常的精度。总体对比结果表明卫星测高数据反演的重力异常精度为7.42mGal，反演精度较高，结果可信。高精度的重力异常数据大多集中在-30mGal～30mGal之间，根据重力异常的定义可见该分级对比结果正符合实际情况，表明地球重力场本身对卫星测高的精度有着较大的影响。选择中沙群岛空白区以南和以北两个区域进行分区对比，两区域的反演精度均高于整个区域的反演精度，表明在中沙群岛附近卫星测高反演的精度较低，用卫星测高反演重力异常填补实际船测重力异常空白区的可行性有待进一步探讨。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪言

1.1课题研究背景及意义

1.2研究现状

1.2.1测高卫星发展现状

1.2.2测高数据处理研究现状

1.2.3重力异常反演现状

1.3课题主要研究内容

第2章卫星测高原理及测高原始数据处理

2.1卫星测高基本原理

2.2卫星测高误差分析

2.2.1大气误差

2.2.2径向位置误差

2.2.3仪器误差

2.3 Geosat/ERM卫星测高数据描述与处理

2.3.1 Geosat/ERM数据描述

2.3.2 Geosat/ERM原始数据处理

2.4本章小结

第3章卫星测高数据共线处理及交叉点平差

3.1 卫星测高数据共线处理

3.1.1参考轨迹的确定

3.1.2正常点海面高计算

3.2交叉点平差

3.2.1 交叉点概略位置的确定

3.2.2交叉点精确位置的确定

3.2.3交叉点海面高不符值计算

3.2.4交叉点平差

3.3本章小结

第4章海面地形、大地水准面及垂线偏差的确定

4.1数据网格化

4.2海面地形的确定

4.3大地水准面的确定

4.4垂线偏差的计算

4.4.1 Sandwell方法计算垂线偏差

4.4.2用网格后的大地水准面计算垂线偏差

4.5本章小结

第5章重力异常反演及精度评价

5.1重力异常反演的理论方法

5.1.1垂线偏差法(逆Vening-Meinesz公式法)

5.1.2 内圈带效应对重力异常反演的影响

5.2重力异常反演结果

5.3与船测数据比对

5.4本章小结

总结及展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢