基于广义补偿最小二乘法的航空重力向下延拓

航空重力向下延拓是病态问题,而广义补偿最小二乘法可以很好地克服病态性。研究了基于广义补偿最小二乘法的逆Poisson积分的航空重力向下延拓模型,并设计实验方案,将EGM2008地球位模型计算的重力异常作为仿真实验的数据,分别用最小二乘、Tikhonov正则化、广义补偿最小二乘3种方法求解,对其精度及仿真效果进行比较。结果表明,广义补偿最小二乘方法精度高,对仿真效果有显著提高。     

最小二乘配置法中局部协方差函数的计算

随着 GPS日益广泛的应用及精度的不断提高 ,在有些实际应用中利用 GPS来代替传统的水准测量进行高程控制已成为可能 ,这也进一步提出了对高精度大地水准面的需求。快速傅立叶变换 (FFT)是目前计算大地水准面比较常用的方法之一 ,但需要将重力观测量进行内插得到规则格网上的平均重力异常。利用最小二乘配置法计算大地水准面可直接利用已有的观测值进行计算 ,同时可综合利用不同类型的数据 ,如重力异常和垂线偏差等计算大地水准面 ,因此最小二乘配置法仍有广泛的应用 ,但制约最小二乘配置应用的关键问题是局部协方差函数的计算。将主要讨论最小二乘配置法中局部协方差函数的计算 ,使所用的协方差函数能更好地反映已知的数据 ,从而获得更精确的结果。     

三江地区重力场特征和岩石圈构造

利用重力、地震层析成像等多种资料 ,并利用场分离、正反演以及阻尼最小二乘法、约束最小二乘法等数学方法 ,对重力异常进行分离 ,用地震层析成像的结果作为约束进行反演 ,得到地壳上地幔不同深度的密度分布和莫霍面深度等结果。     

三江地区重力场特征与岩石圈构造

利用重力，地震层析成像等多种资料，并利用场分离，正反演以及阻尼最小二乘法，约束最小二乘法等数学方法，对重力异常进行分离，用地震层析成像的结果作为约束进行反演，得到地壳上地幔不同深度的密度分布和莫霍面深度等结果。     

试探天文重力水准的最小二乘配置

一引言以误差方差最小原理导出的最小二乘配置,近几年来在物理大地测量中得到了一些应用。这种方法的优点是可以综合利用各种不同类的大地测量资料,计算过程简单。而它的主要问题是如何准确地推导局部协方差函数。这个函数的好坏对计算结果有着相当大的影响。本文结合我国的具体情况仅以重力异常为观测数据对天文重力水准的最小二乘配置的全过程     

最小二乘配置的SVD分解解法

最小二乘配置最初是在组合各种资料来研究地球形状与重力场的一种数学方法,目前最小二乘配置已经在测绘数据处理中得到广泛应用。本文首先分析了目前采用的最小二乘配置法解算方法,在讨论了矩阵的奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)方法的基础上,推导得出了矩阵SVD分解与广义逆矩阵的关系,得出了可以直接利用SVD分解求解矩阵的Moore-Penrose广义逆,并推导了应用SVD分解求解最小二乘配置的估值计算公式和精度估算公式,最后通过重力异常实例进行了计算,得出矩阵的SVD分解用于最小二乘配置解算的正确性和可行性,为最小二乘配置的求解提供了一种新方法。     

联合重力异常和GPS水准数据的最小二乘配置方法

本文对最小二乘配置的基本方法进行了简要介绍,讨论了局部协方差函数模型的确定方法,并利用GPS水准和重力数据,根据移去恢复法,运用最小二乘配置方法进行重力异常和GPS水准的联合配置计算,确定了某市2′30″×2′30″区域似大地水准面模型,并将最终结果与GPS水准数据进行比较分析,通过检核,精度达到±1.6cm。     

半参数模型与最小二乘配置模型的比较

针对重力高程异常估值的计算,采用半参数模型L=BX+S+Δ和最小二乘配置模型两种方法来计算,通过算例比较,分析半参数模型和最小二乘配置法的区别与联系。     

关于在局部扰动重力场中最小二乘配置法的应用

本文研究了四个问题。1.给出了一个扰动位的局部协方差函数其中常数K_o、a和b可以由研究地区的重力异常和高程异常数据求定。2.按最小二乘推估求点异常。3.依带参数的最小二乘配置法求点异常。试算表明,结果与信号协方差函数关系甚微。4.利用重力异常和垂线偏差数据求定两点的高程异常差。     

基于最小二乘配置和MATLAB的重力异常研究

首先推导了最小二乘配置的数学公式,并对具有已测重力异常和平面坐标的区域进行了格网化处理;然后,利用最小二乘配置算法计算了各格网点的重力异常数值;接着,利用MATLAB语言编程,并对格网内部的重力异常进行了内插,绘制了重力异常的等值线平面图和3D图.最后,比较了加入新已知重力点和去除该点时两幅等值线图的异同,并对产生不同结果的原因进行了讨论.     

各向异性局部重力场计算的谱方法

本文所采用的基于输入－输出系统论的谱方法在计算结果的精度上与最小二乘配置方法相当,却很容易用于异性场的计算。用该谱方法对卫星测高及海洋重力资料进行组合求解重力场量（大地水准面差距和重力异常）,其误差估计结果表明各向异性场的计算精度优于各向同性场的精度。     

多面函数和格网重力异常的拟合计算

格网平均重力异常是计算重力场各量的基本数据，其精度及分辨率，主要取决于实测重力点的精度及分布密度，但采用何种方法获得格网平均重力异常，对其精度也有着显著的影响，通常，完成格网重力异常的拟合计算，倾向于使用多项式拟合法，最小二乘配置法，平均法等，而用多面函数拟合法完成重力场量的拟合计算，还处在初步的的探讨、实验阶段。本文在仔细研究和大量试算的基础上，解决了应用多面函数拟合法中最棘手的选取合理的核函数     

各向异性局部重力场计算的谱方法

本所采用的基于输入－输出系统论的谱方法在计算结果的精度上与最小二乘配置方法相当,却很容易用于异性场的计算,用该谱方法对卫星测高及海洋重力资料进行组合求解重力场量（大地水准面差距和重力异常）其误差估计结果表明各向异性的计算精度优于各向同性场的粗度。     

补偿最小二乘估计在重力测量中的应用

在测量数据处理中,系统误差总是作为有害成分设法予以消除或补偿,但随着测绘科技的进一步发展,也有一些研究者将系统误差或非参数信号看作非随机变量,利用补偿最小二乘等方法,提取系统误差,从而对它有更多地了解,以满足高精度测量的需要。而本文在系统误差为随机变量的情况下,利用补偿最小二乘法研究半参数模型。得到了参数及非参数的估计;接着,讨论了估计量的若干统计特性;最后,用补偿最小二乘法研究重力测量中的重力异常问题,得到了重力异常的估计值,相同于用最小二乘配置法所得的结果,从而说明本文方法的有效性。     

给定内插重力异常精度时对重力数据的要求

基于最小二乘配置误差估计公式,建立了重力异常格网数据的分辨率和精度与重力异常内插值精度的关系,提出了在给定插值精度时反推已知格网数据的分辨率和精度的方法。以EGM2008重力场模型为例,在不同分辨率和精度条件下进行重力异常插值实验。实验结果与本文方法的计算结果基本一致,表明该方法具有一定的可行性。     

联合多种测高数据确定中国海及其邻域1．5′×1．5′重力异常

联合多种测高资料和Geosat/GM波形重构数据,基于EIGEN_CG01C重力场模型,采用沿轨迹加权最小二乘方法和逆Vening-Meinesz公式,确定了中国海及其邻域1.5′×1.5′重力异常。将计算结果与最新船测资料进行了比较,标准差为3.37×10-5m.s-2。     

联合EGM2008模型重力异常和GOCE观测数据构建超高阶地球重力场模型SGG-UGM-1

本文研究了联合卫星观测数据和重力异常数据确定超高阶重力场模型的理论方法,并使用EGM2008模型重力异常和GOCE（gravity field and ocean circulation explorer）观测数据构建了重力场模型SGG-UGM-1。重点研究了由球面格网重力异常快速构建超高阶重力场模型的块对角最小二乘方法,将OpenMP技术引入到块对角最小二乘中以提高计算效率,并基于模拟数据验证了方法及算法和软件模块的正确性。采用本文制定的联合解算策略,利用GOCE重力卫星观测数据构建的220阶次法方程和EGM2008模型重力异常构建的2159阶次块对角法方程,联合求解了2159阶次的重力场模型SGG-UGM-1。将SGG-UGM-1与EGM2008、EIGEN-6C2、EIGEN-6C4等超高阶模型在频谱域内进行了比较分析,结果表明SGG-UGM-1相对参考模型的系数误差较小,且在220阶次内的系数精度相比EGM2008模型有了提高。采用中国与美国的GPS/水准数据和毛乌素测区的航空重力观测数据对这些模型进行了外符合精度的检验。检核结果表明,在中国区域,SGG-UGM-1模型大地水准面的精度在EIGEN-6C2和EIGEN-6C4两个模型之间,优于GOSG-EGM模型和EGM2008模型,与美国区域几个模型的精度相当。利用毛乌素测区的航空重力数据对几个模型进行了检核,结果表明SGG-UGM-1模型计算的重力扰动精度与EGM2008、EIGEN-6C4模型相当,优于GOSG-EGM模型和EIGEN-6C2模型。     

补偿最小二乘估计在确定高程异常中的应用

针对常规最小二乘拟合求解高程异常存在的模型误差,本文提出将模型误差看作非参数信号采用补偿最小二乘法来处理,讨论了正则化矩阵R和平滑参数α的选取对拟合结果的影响,在对各种求解光滑参数深入研究的基础上,提出了一种Xu(α)函数法,并对一个测区的GPS水准数据进行解算,结果表明,利用补偿最小二乘模型求解高程异常优于最小二乘法。     

第九讲 滤波和配置

自高斯创建了最小二乘法以来，在测量中进行最小二乘平差，主要是求平差问题中的未知参数。本世纪六十年代初，在物理大地测量中，为了提高重力的内插和外推的精度，出现了最小二乘推估（Predic-tion）法。近十年来，为了解决地球重力场一些问     

利用少量地面重力数据估计航空重力数据的系统偏差

航空重力数据与地面重力数据之间存在的系统偏差,是亟待解决的一个问题,为了能够在缺乏地面重力点的山区有效地利用航空重力数据,本文利用少量地面点的控制分别利用最小二乘配置法和加权平均法对航空重力数据的系统偏差进行了估计及改正,通过实测数据计算表明,两种方法都较好地估计出了航空重力数据存在的系统偏差,数据精度也有所提高,同时也验证了两种地面数据布设方案的有效性,通过分析得出加权平均法适合于同类重力数据的联合处理,而最小二乘配置则更适合于不同重力数据处理。