球内Dirichlet问题解及其应用

本文基于球内调和函数的Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题的球谐解式,推导了球内调和空间的Ｐｏｉｓｓｏｎ积分,将其应用于航空重力测量数据的向下延拓时,积分边界面是空中面,边界值是空中重力异常或纯重力异常,推求地面重力异常可直接积分计算,而勿需像球外Ｐｏｉｓｓｏｎ积分那样迭代求解积分方程。     

基于D-P算法和最优路径的海山地理实体边界划定方法

海底地理实体的划定与命名是当前国际海洋权益领域的热点研究问题之一。然而,由于海底地理实体边界的量化界定技术缺乏,导致其界线确定不可避免地存在人为性,为此,本文提出了一种基于D-P算法和最优路径的海底地理实体边界划定方法。将高分辨率水深模型转换为二维水深矩阵,从横向与纵向进行剖面分析,采用极值点简化和D-P算法进行二次简化的方法,通过坡度变化定位和基部高程定位等基本条件综合判断,从而实现了单体海山的山体与其基部的自动划分;在此基础上,采用路径寻优的方法实现了连体型海山的自动分割。该方法在南海海底地理实体划定中进行了验证,取得了良好的应用效果。     

射电天线指向改正模型中轴系误差的完全表达式

为了提高射电天线的目标跟踪精度,采用直接法推导了射电天线轴系误差对指向的影响,并给出轴系误差指向改正模型的完全表达式,明确了指向改正模型中各轴系参数的定义,传统分项以及球谐函数所推导的轴系误差项为该模型的简化形式.基于此,评估得出基本参数改正模型中,因忽略轴系误差高次谐项而引起的指向精度损失可能达到1′′量级,具体需结合轴系误差大小而定;同时明确了基本参数改正模型(如22项指向模型)中与轴系误差有关的部分高次谐项系数的物理意义.为高精度轴系误差指向改正模型的建立提供了理论依据.     

一种测定并置站垂线偏差的小网参数转换法

推导了传统全球卫星导航定位系统(GNSS)测定垂线偏差(Deflection of the Vertical, DOV)形式误差的表达式;提出一种可用以解算并置站DOV的小网参数转换法.利用乌鲁木齐南山多技术并置站控制网观测信息,开展了算法验证,并对该站内多个地点DOV开展了实测.结果表明,高精度的小网DOV仅由点位观测精度最高、覆盖面积最广的3个站点决定.个别精度较差的点会为DOV的测定值带来较大的不确定性;采用小网转换法所解算的DOV与实测值间的一致性分别为-2.3′′±4.3′′(子午分量)和0.2′′±4.6′′(卯酉分量);小网转换求取DOV的方法在精度上与经典的GNSS水准方法相当,但步骤更加简便.鉴于多技术并置站会不定期地开展本地测量,可利用该方法实现多技术并置站DOV的零成本长期监测.     

实现我国5分米级大地水准面的途径初探

本文分别利用重力综合法和ＧＰＳ／水准控制的重力内插方法计算某５°×１０°范围的区域大地水准面,其与ＧＰＳ／水准点的比较精度优于５分米,据此,对实现我国５分米级大地水信面的途径作了初步探讨。     

LaCoste&Romberg航空重力仪的格值标定

LaCoste&Romberg航空重力仪是我国航空重力测量系统的核心.根据航空重力测鼍的特点,讨论了航空重力仪格值的标定方法,导出了格值计算公式.基于实际标定数据,计算获得了新格值.利用大同航空重力测量实测数据对新格值的有效性进行了验证.结果表明,利用新格值可以使空中重力扰动与参考值之间的系统误差减小约1×10-5ms-2.     

方位角对斜路径对流层延迟的影响研究

针对4种不同气候条件的地区，分析不同高度角时方位角对斜路径对流层延迟的影响，进而提出一种对流层延迟水平梯度的精化方法。实验表明，该方法可更真实地反映对流层延迟在水平方向的非对称性，有效提高VLBI解算精度，基线可重复度提高约4%，天顶对流层延迟估计精度提高约15%。
     

GRACE时变重力场各向异性高斯组合滤波方法

受测量误差等因素影响，直接使用GRACE时变重力场模型的地表质量变化反演结果呈现严重条带噪声，必须采用滤波消除。本文对不同滤波方法进行了试验分析，以信噪比最大为准则，确定了不同滤波方法的最优滤波参数，并在此基础上提出了一种各向异性组合滤波方法。该方法根据时变重力场模型球谐系数误差特性，结合各向异性高斯滤波和均方根滤波特点，对精度较高的低次项系数采用较大权重以保留更多有效信号，而对精度较差的高次项系数采用较小权重以压制噪声。不同于传统的两步法组合滤波，该方法仅需进行一步滤波处理。试验结果表明，本文提出的各向异性组合滤波方法计算步骤简单，能够有效消除条带噪声；与单一滤波和传统两步法组合滤波方法相比，提高了反演结果信噪比，保留了更多真实信号。     

输入—输出系统理论在重力场扰动场元推估中的应用分析

研究了输入—输出系统理论用于扰动场元推估的一般形式,以重力异常推估大地水准面为例,推导了双输入—单输出系统用于重力场推估的具体形式。通过实际算例表明：输入—输出系统在推估效果上等效于最小二乘配置,利用局部重力异常推估大地水准面的精度在0.4m左右。     

海洋卫星测高及其反演全球海洋重力场和海底地形模型研究进展

海洋卫星测高在全球和区域大地水准面建模、全球海洋重力场反演、海底地形探测、海平面变化监测、构造板块运动研究等大地测量领域至关重要。本文概述了海洋微波测高卫星的简要发展历程,重点梳理了卫星测高在全球海洋重力场和全球海底地形建模方面取得的丰硕成果,对比分析了主流的海洋重力场和海底地形模型;介绍了合成孔径雷达高度计、Ka频段雷达高度计、合成孔径雷达干涉仪3种先进微波测高技术,并分析了其各自的优缺点,表明它们将在未来若干年呈并驱发展趋势;较为系统地阐述了海洋卫星测高的另一新型技术,即GNSS反射信号测量技术的研究动态,给出了GNSS-R(GNSS reflectometry)类(试验)卫星的发展脉络和发展前景。卫星测高的发展趋势之一是多颗测高卫星的组网观测,本文概括了曾经提出的和拟议中的若干组网测高计划,扼要介绍了由我国提出并正在实施的双星跟飞测高模式;最后指出了卫星测高发展的几个主要关注点,包括双星跟飞测高和SWOT(surface water ocean topography)任务的2维海面高(差)测量、卫星测高反演海底地形与高级地形激光高度计观测数据及遥感卫星图像的结合、星载GNSS-R厘米级海面高的载波相位测量、人工智能技术在卫星测高中的潜在应用等。