全张量重力梯度测量系统设计与分析

基于现有重力梯度仪结构特点和研究基础，提出一种将三轴加速度计与旋转相结合的全张量重力梯度测量系统，并从数学上证明其可行性和结构优越性，为国产重力梯度仪的自主研发提供参考。     

海量卫星重力梯度观测数据确定地球重力位模型的数值方法

基于空域最小二乘法,对卫星重力梯度数据确定地球重力场中的Cholesky分解法、预条件共轭梯度法以及OpenMP并行算法3种数值方法进行比较与分析。研究表明,在计算机硬件资源有限的情况下,传统的Cholesky分解法已经无法满足求解要求;预条件共轭梯度法的求解效率较之Cholesky分解法有改进,但其以损失小量精度为代价;OpenMP并行算法在不损失求解精度的条件下,可提高求解的效率。     

卫星重力梯度数据的归算与格网化处理

给出引力梯度数据归算的二阶径向改正公式,计算结果表明选用高精度参考重力场模型可以有效控制归算误差的影响。比较加权平均法、Shepard曲面拟合法和最小二乘配置法用于卫星重力梯度数据格网化处理的精度和适用性,采用不同噪声背景的径向引力梯度数据进行格网化处理,计算结果表明：最小二乘配置法相比加权平均法和Shepard曲面拟合法具有明显优势,其格网化精度可满足高精度重力场恢复的需要,建议在实际计算中采用最小二乘配置法进行格网化处理。     

绝对重力仪测量有效高度确定

在重力梯度已知的情况下,认为按照四阶模型得到的重力值为起始高度z=0处的重力值。在被测点重力梯度未知的情况下,推导了一组简单公式用于计算绝对重力仪测量有效高度,该公式适用于初始位置以及初始速度均不为0的情况。用该方法得到的有效高度将计算的100个重力值归算到起始点,精度在1 μGal以内。     

卫星重力梯度数据粗差探测方法的比较研究

比较研究了卫星重力梯度数据粗差探测的阈值法、Grubbs检验、Dixon检验和小波分析法及组合方法。基于卫星重力梯度测量粗差的来源和特征,模拟生成了重力梯度数据的粗差,利用上述粗差探测方法模拟计算的结果表明：联合Dixon检验和小波分析的组合法最有效。     

航空重力梯度测量飞行姿态影响及误差校正

在石油和金属矿勘探中,相对于重力异常数据,航空重力梯度数据含有更多的高频信号成分,能更好的描述小的异常特征。为了得到地下异常体的真实重力梯度数据,需要全张量梯度测量数据中有效地去除飞机自身梯度值的影响。针对这一影响,提出线性的校正方法。考虑飞行姿态的改变引起的空间坐标系的变化,在校正过程中给出旋转矩阵和张量转换矩阵来实现坐标系的统一。通过模型实验分析了自身梯度值随姿态角变化情况,用实际梯度数据计算证明了该方法能够减小几个E的姿态误差,有效提高数据的精度。     

基于地球重力场模型的重力梯度测量数据外部校准

基于多个现有地球重力场模型,研究了卫星重力梯度测量数据的外部校准方法.模拟数值计算结果表明:高精度高分辨率重力场模型能有效地应用于卫星重力梯度测量数据外部校准.     

利用全张量重力梯度异常探测月球地下隐伏地质结构及其解释

将有限功率地形法(或称Tesseroid单元体球谐谱域正演法)运用到月球地形的重力梯度计算中,并通过圣杯任务(GRAIL)得到的重力场模型系数和Moontopo720地形模型数据,计算得到在GRAIL卫星高度经过地形校正后的全重力张量异常。综合重力梯度的多分量性质和相关实验结果,首先通过水平梯度异常估算月球主要质量瘤(mascon)的地下空间水平分布范围,然后通过全重力异常梯度带图初步验证潮汐重力引起的月球主要断层结构分布。     

基于卫星重力梯度数据的密度反演研究

为解决卫星重力梯度大尺度密度反演存在的平面模型误差、病态矩阵正则化、大型矩阵求逆、先验数据融合等问题,依托Tesseroid单元体模型,分别采用广义岭估计、代数重建(ART)、遗传算法完成了附加高斯白噪声的模拟异常体密度反演实验,并将反演结果与原始设定模型进行比较分析。     

航空重力梯度数据向下延拓的正则化方法及参数选取研究

围绕航空重力梯度测量数据处理的向下延拓问题,利用不同的正则化算法和参数选取方法对向下延拓的数学模型分别求解。通过梯度数值的模拟,联合EGM2008位系数计算的大地水准面上的重力场参数,对向下延拓结果进行检核。模拟数值计算结果表明,截断奇异值正则化（TSVD）方法结合广义交叉验证（GCV）参数选取方法能够实现稳定的重力场信号向下延拓,精度和稳定性都优于其他几种方法的组合。     

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农田表面粗糙度参数的测量与精度分析

表面粗糙度是有效解释雷达后向散射系数和微波辐射亮度温度的关键参数之一。表面粗糙度参数的测量精度受到测量方法、测量仪器、数据预处理等的影响,如何获取到表面粗糙度的"真"值是地表粗糙度测量急需解决的问题,并且有助于提高利用微波遥感技术反演地表参数的能力。本文利用激光扫描仪的二维高度数据和蒙特卡罗方法模拟的一维表面高度数据,分析了重复采样次数、采样间隔、采样剖面长度、空间自相关函数类型和大尺度结构(数据倾斜和农田垄行结构)对表面粗糙度精度的影响,研究表明:在大于20次重复采样、小于10mm的采样间隔、200倍相关长度的剖面长度的条件下,农田表面粗糙度参数的测量精度约为80%;分形相关函数与实测农田表面的空间自相关系数的吻合性要高于高斯函数和指数函数;数据倾斜和农田垄行结构严重影响表面粗糙度参数的结果,在进行表面粗糙度参数的计算之前,需从剖面高度分布数据中去除以上两个因素的影响。     

直线拟合边缘检测法在光电自准直仪中的应用

CCD的分辨率是影响新型光电自准直仪测量精度的关键因素,而边缘检测法是CCD位移测量的主要方法。对数字图像处理中直线拟合边缘检测法进行了详细介绍,并将其应用于高精度一维光电自准直仪的研制。     

RTK技术的特点及提高成果精度的技术关键

RTK误差分同测站有关误差和同距离有关误差，可采用有效校正方法和措施予以削弱。相比而言，采用双频RTK，足够多的观测卫星，较近的移动站至基准站距离和高质量RTK软件，其初始化的时间短，可靠性强。因测绘领域RTK采用超高频信号传输，应注意城区、山地、森林等对作业的影响。为保证RTK精度、速度和可靠性，要在作业前正确求解WGS-84坐标系转换为地方坐标系的坐标转换参数；要注意合理设置基准站和限制作业半径。此外，观测卫星的图形强度要高；要注意观测成果的复核；控制测量还宜采用多历元观测结果，并正确使用三角架固定移动站天线及远离强电磁干扰源和大面积信号反射物。     

真空紫外四色超高温测量的参数优化

利用黑体辐射定律和四色光学测温原理,在3000K～33000K的温度范围和20nm～56nm的真空紫外波段计算了非理想辐射体在四个波长处辐射强度的比率.并从测温灵敏度、测温范围和测温精度等方面对各测温参数的优化进行了讨论.     

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广州南沙区GPS地面沉降监测数据处理

利用广州南沙区GPS地面沉降系统2012-07~2013-12的GPS数据,采用3种不同的基准点方案进行数据处理,计算得到18个月的GPS监测点沉降序列。分析表明,测区位于低纬度地区,电离层活动剧烈,即使基线小于10 km,基线长度对单频监测点的解算精度影响仍然较大,而对双频点影响很小|以短基线为原则进行处理后沉降序列RMS为5 mm左右,由此计算的沉降速度与水准监测结果基本吻合,但单频监测点的精度还有待提高。     

威特DI2002测距仪性能及其与ME－3000反射镜匹配研究

本文通过对威特ＤＩ２００２测距仪性能的测试。发现影响测距精度的主要因素是ＧＲＴ１０－ＧＰＨ１Ａ的反射镜系统。威特ＤＩ２００２测距仪匹配ＭＥ－３０００反射镜后，需加两项改正，但观测精度显著提高，实测表明达到与ＭＥ－３０００测距仪相同的精度。     

超导重力装置的调平及实验分析

通过分析重力测量精度与磁悬浮系统倾角及仪器支撑腿调节高度之间的关系，结合支撑腿支撑重量大、位移调节精度高的要求，确定采用交流伺服电机驱动高精度电动缸作为支撑腿进行重力仪倾角调平的方案。制作支撑腿调平系统并进行调平实验，倾角调节精度达0.002°，最小位移调节小至2.5 μm，找到倾角最小位置，实现重力仪调平功能，同时验证重力测量精度与倾角间的关系，为超导重力仪的调平和高精度重力测量提供参考。