利用多种测高数据反演中国南海海域重力异常

联合Geosat/GM、ERS-1/168和Envisat 3种测高数据,基于高精度地球重力模型EGM2008,采用垂线偏差方法和逆Vening-Meinesz公式,利用移去-恢复技术确定了中国近海及邻近海域(0°N～42°N,102°E～138°E)分辨率为2′×2′的重力异常.在中国南海海域,测高重力异常与船测重力...     

我国GWR超导重力仪观测资料应用研究进展

综述了武汉超导重力仪观测资料分析结果和地球动力学应用研究成果，包括精密测定地球潮汐常数。建立国际重力潮汐基准，构帛重力合成潮信号，提取大气和海洋负荷信号，精密确定地球自由核章动参数等内容。     

利用Cryosat-2 SAR模式数据确定北冰洋海平面模型

围绕Cryosat-2卫星SAR模式测高数据处理方法展开研究,利用决策树算法确定冰间水道观测值提取的参数和阈值,进而建立北冰洋海冰覆盖海域的海平面模型UST-CS2。结果表明,UST-CS2与DTU21海平面模型具有较高的一致性。ICESat-2激光测高数据的验证结果表明,UST-CS2的标准差为10.72 cm,与DTU21等模型精度基本持平,证明该模型具有可靠性。     

基于带谐重力场的测高卫星轨道设计

推导了一组测高卫星轨道设计的理论公式,介绍了相关方法,并编写了一套软件。分别以激光测高卫星ICESat和雷达测高卫星HY-2A为例,基于31阶地球带谐重力场,给出了其平均轨道参数与密切轨道参数。轨道模拟显示,卫星经过各自的回归周期之后,其星下点均能精确回到初始位置,并且长半轴、轨道倾角、偏心率和近地点幅角均没有发生长期和长周期的变化,符合参考轨道要求。     

《卫星测高原理》简介

《卫星测高原理》简介《卫星测高原理》是中国科学院测量与地球物理研究所王广运、王海瑛、许国昌等几位学者撰写的一本卫星测高学专著。它是我国第一部系统论述卫星测高这一全新科技领域理论、技术设备和数据处理、应用的著作，它的出版标志一门崭新的学科在我国奠基。《...     

防城港湾潮余流及潮汐不对称特征

【目的】研究防城港湾潮汐和潮流不对称特征,以期对防城港湾的开发、治理和利用提供科学参考。【方法】利用同步实测的水文资料和同期的水深地形数据,建立防城港湾及其邻近海域的水动力数学模型,对潮汐潮流过程进行数值模拟研究,分析防城港湾Eular、Stokes与Lagrange余流的时空特征,以及防城港湾的潮汐和潮流不对称的基本特征及其产生原因。【结果与结论】1)由于潮汐变形,Stokes与Eular余流在大潮期间量值相当、方向相反。防城港湾Eular余流不能指示水体(物质)输运的方向。2)大潮期间Eular与Lagrange余流流速大,小潮期间则比较弱。3)水体输运主要表现为正压流特征,即深槽处水体向海输运,浅滩处水体向上游湾顶方向输运。4)东湾、西湾的潮汐和潮流总体上均表现为落潮主导型。对潮汐不对称的第一贡献来自K1/O1/M2分潮组合,第二贡献主要为K1/M2/MK3分潮组合,表明浅水分潮有一定作用。5)K1/O1/M2分潮组合与总体的潮汐不对称具有较好的相关性,其它分潮组合的贡献一般情况下并不能改变潮汐不对称的总体型式。潮流不对称亦呈现落潮主导型。潮汐不对称和潮流不对称二者一致。     

计算固体潮潮汐参数的非数字滤波调和分析方法

介绍了计算固体潮潮汐参数（潮汐因子和相位滞后）的非数字滤波调和分析方法的原理、计算公式和程序。选用中纬度点两年重力固体潮理论值和兰州水管倾斜仪ＥＷ分量１９８７～１９９７年期间的观测数据作试验计算,将其计算结果与维尼迪柯夫调和分析方法计算结果进行了对比。结果表明,非数字滤波调和分析方法所得周日频段内主要波群的潮汐参数与维尼迪柯夫调和分析计算结果无明显差别,且非数字滤波调和分析方法还有利于用时值直接研究固体潮观测结果中的长周期波信息和求解非潮汐变化的特征因子。     

基于潮汐动态淹没过程的长江口潮滩地形信息反演研究

潮滩是陆地与海洋之间重要的生态过渡地带,具有复杂的生态过程和重要的服务功能。受陆海交互作用及人类活动的影响,潮滩处于高度动态变化过程中,而传统测绘技术受到潮滩可达性影响无法快速获取潮滩地形信息。为解决潮滩高程数据获取困难的问题,本文提出一种基于潮汐动态淹没过程和时序遥感影像的潮滩地形信息提取算法,利用K-means++聚类方法实现水域提取,并通过时序淹没特征计算潮滩淹没频率提取潮滩范围信息,最终综合区域潮汐特征反演潮滩地形。研究以崇明东滩为例,利用2016—2020年所有可用Sentinel-2和Landsat-8时序遥感影像,实现潮滩范围提取与高程反演,并通过实测高程数据进行精度验证。研究结果表明,潮滩范围提取总体精度为97.73%,F1_score为0.98;高程反演平均绝对误差为0.15 m,潮滩高程的反演精度与可用影像的数量呈正相关。研究利用该算法进一步反演长江口地区主要潮滩地形特征,结果表明区域内潮滩面积为346.93 km²,高程范围为1.00~3.84 m,且与现有潮滩范围数据集相比,本研究提取的长江口潮滩范围更为完整。该算法为潮滩地形的快速反演提供了可能,对潮滩资源动态监测和管理具有重要意义。     

用引潮力进行钻孔的应变-应力的原地标定

本文利用勒夫数将日、月作用于地球的引潮力位计算到潮汐形变引起的水平应力,以此作为原地标定的已知应力,用应变固体潮观测资料进行调和分析计算出面积应变的耦合系数及差应变的耦合系数,利用这些系数和仪器钢简的弹性常数计算出围岩的等效弹性常数。最后导出了求解围岩等效弹性常数的实用公式,并计算了两种钻孔应变仪所在的两个台站钻孔的围岩的等效弹性常数,其结果与实际情况基本相符。     

卫星图像边缘与纹理特征提取

在卫星遥感图像的分析中,提取图像的边缘和纹理特征,对于识别图像的类型,从而完成对目标物体的分析十分重要.根据欧空局提供的Envisat 卫星的共享数据,通过C 程序设计转换成dat数据格式并在Matlab环境中显示.依据卫星遥感图像的特点,讨论了几种图像边缘检测和纹理特征提取的方法,如微分算子、模糊C均值聚类、灰度共生矩阵等,通过分析、比较、判断,应用图像实例验证说明了上述分析方法的有效性与特点.     

TIDAL FEATURES IN THE CHINA SEAS AND THEIR ADJACENT SEA AREAS AS DERIVED FROM TOPEX／POSEIDON ALTIMETER DATA

Some important tidal features of 8 major tidal constituents (M2, S2, K1, O1, P1,Sa, N2 and K2 ) in the china Seas and their adjacent sea areas were obtained using six years‘ TOPEX/POSEIDON altimeter data. The results showed that the obtained co-tidal and co-range charts for these major tidal constituents agreed well with those of previous researches using observational data from coastal tidal gauge stations and numerical models.     

高精度大地测量中倾斜及应变观测的海潮改正

基于卫星测高资料得到的CSR4 .0全球海潮模型精度已明显优于早期海潮模型 ,采用精度高的海潮模型重新计算海潮改正是当今高精度大地测量中必须解决的问题。利用CSR4 .0全球海潮模型顾及中国近海海潮图计算了海潮引起中国测站的倾斜及应变海潮改正 ,此结果对我国倾斜及应变观测数据处理有重要的实用价值。另外 ,文中还比较了不同地球模型对应的格林函数对倾斜及应变海潮改正的影响 ,认为在计算中国测站的海潮改正时 ,用中国近海海潮图取代全球海潮的中国近海部分是必要的。     

全球海潮模型最新进展及在中国沿海精度评估

介绍TPXO、FES、Chinatide、MIKE Global Tide、Utide等典型海潮模型,总结归纳其同化潮汐数据来源和最新的海洋地形数据,利用我国沿岸长期验潮站以外的26个中短期潮位观测站评估TPXO等海潮模型预报精度。结果表明,全球海潮模型对我国沿海M2分潮的预报精度普遍较低,且主导了几种海潮模型在中国海域的整体预报精度;相比MIKE Global Tide和TPXO7.2,TPXO8、TPXO_Yellow Sea 2010和TPXO_China&Ind模型在我国沿海的预报精度更高。     

利用短期静态PPP结果反演海潮负荷位移

采用香港11个GPS测站的观测资料进行1 h、2 h、3 h和4h静态PPP解算,获得4组PPP坐标序列,利用调和分析求取11个测站处8个主要分潮的负荷位移参数（振幅和相位）,将其与海潮模型计算的负荷位移参数进行对比,并比较分析PPP反演值与海潮模型值改正海潮负荷信号的效果。结果表明,垂直和水平方向上,不同PPP结果反演8个分潮的负荷位移分别具有约5 mm和7 mm的差异;PPP反演8个分潮垂向负荷位移优于全球海潮模型,但水平方向上的反演效果稍弱。     

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用超导重力仪观测数据精密测定地球潮汐常数

基于我国武汉超导重力仪１９８５年１１月２３日至１９９４年１２月３１日（３３２６ｄ共７９８２４ｈ整点读数值）的长周期序列重力潮汐观测数据，利用国际上通用的资料分析方法和计算机软件系统研究了重力场潮汐变化特征，精密测定了地球潮汐常数，几个主要潮波的振幅因子测定精度达０．０４％。对采用不同引潮位展开、是否考虑加权滤波、做气压改正、删除错误数据以及规定数据段均方差上限等方式对提高资料分析精度的影响问题进行了讨论。利用Ｓｃｈｗｉｄｅｒｓｋｉ全球模型对重力潮汐观测分析结果进行了海潮负荷改正，较系统地研究了观测重力残差和台站气压变化之间的相关性，在时间和频率域内测定了相应的大气重力导纳值。与Ｗａｈｒ－Ｄｅｈａｎｔ标准地球潮汐模型相比较，潮汐振幅因子的平均偏差分别是０．４％（Ｏ１波）和０．２％（Ｍ２波）。     

青岛台站重力固体潮和海潮负荷特征研究

选取青岛台站2012-01~2013-02 gPhone重力仪连续观测资料进行预处理和调和分析,获得其重力潮汐参数,并选取8个全球海潮模型对O1、K1和M2潮波进行海潮负荷改正。结果表明：1）8个主要潮波调和分析的振幅因子标准差均在2.6%之内,与理论潮汐模型值的差异也在3.0%之内;2）利用海潮模型对O1、K1和M2潮波进行改正能有效地降低残差矢量,观测残差负荷改正的有效性大致分布在30%~75%,全球海潮模型对青岛台站主要潮波的海潮负荷改正差别不大。     

深圳湾潮流动力特征研究

应用短期资料的潮流准调和分析方法,对深圳湾4测站两周日海流观测获得的表、中、底层海流资料进行分析,计算了4测站O_1、K_1、M_2、S_2、M_4、MS_4 6个主要分潮的潮流调和常数,并给出各测站在各层的潮流椭圆要素。计算结果表明:深圳湾主要为不规则半日潮流海区,浅水分潮流在总海流中的影响较大;站位1、2和4主要分潮流的北分量大于东分量,而站位3主要分潮流的北分量小于东分量。观测期间余流的流向主要呈北和东北向;最小余流速度出现在站位3;余流流速表层最大,中层次之,底层最小。整个海区潮流的可能最大流速表层在76～102cm/s之间;中层在80～106cm/s之间;底层在56～88cm/s之间。整个海区潮流表现出往复流的性质。     

Tidal current observation in the southern Yellow Sea in the summers of 2001 and 2003

Direct current observations in the Yellow Sea interior are very scarce due to intense fishing and trawling activities. Most previous studies on tides in the area were based on coastal measurements or satellite altimeter sea levels and have not been rigorously compared with direct measurements. In this paper, tidal currents are studied with current profiles from three bottom-moored Sontek Acoustic Doppler Profilers （ADPs） deployed in the southern Yellow Sea in summer of 2001 and 2003. The measured current series were dominated by tidal currents. Maximum velocities are between 40-80 cm/s at the mooring stations. M2 current is the most dominant primary tidal constituent, while MS4 and M4 are the most significant shallow water tides with much smaller amplitudes than the primary tides.