测高数据在计算海平面时的取权

根据卫星测高数据分布所具有的低纬时稀疏、高纬时密集的特点,提出了计算平均海平面时非交叉点数据的解析定权公式和交叉点数据的解析定权公式。     

确定局部海区海平面变化的交叉点平差

卫星雷达测高仪以连续的观测方式对全球海洋进行测量，其轨道升降弧段交叉点构成了交叉点平差的基础。本文根据测高卫星运动的动力学模型，利用交叉点上的测高数据可以看作重复“观测”的特点，通过建立动力学交叉点平差模式，试图更好地消除或削弱轨道误差的影响，提高海面高变化的测定精度。     

顾及测区地形的水准网定权新方法研究

针对目前水准网平差中高差定权方法未能较好地考虑地形环境对高差观测误差的影响关系的问题,提出一种顾及测区地形起伏并根据测段往返测高差较差的水准网高差分类定权新方法。理论分析和实际数据证明,在水准网中既有地形起伏较大的测段,又有地形起伏不大的平缓测段时,采用文中提出的定权方法比传统定权方法更能真实反映水准网测量的精度情况,弥补了传统定权方法的不足。     

计算测高卫星地面轨迹交叉点的快速数值算法

计算交叉点是卫星测高数据处理中的重要基础性工作。扩展了交叉点存在的判断条件,可用于判断任意两条卫星地面轨迹是否有交叉点。提出了一种快速计算交叉点的数值算法--矩形收缩算法。采用一个周期的Topex/Poseidon（T/P）卫星模拟轨道和一条海洋二号（HY-2）卫星实际轨迹设计了两个算例,以验证算法的精度和效率。结果表明矩形收缩法可以快速、高精度地计算出全部交叉点。以Envisat数据为例验证了算法计算近极轨道两极交叉点的适用性。该方法不仅可以计算单一卫星轨迹的交叉点,也可计算两个不同倾角卫星的轨迹交叉点,具有很强的通用性。     

联合多代测高数据建立中国海域重力异常模型

本文联合T/P数据、T/P新轨道数据、ERS数据、GFO数据、GeosatGM数据和ERS-1/168数据,用测高卫星记录点的位置信息直接计算沿轨大地水准面的方向导数,结合测线轨迹方向的方位角在交叉点处推求垂线偏差,然后利用逆Vening-Meinesz公式计算了中国近海(0o～41oN,105o～132oN)2′×2′格网分辨率的海域重力异常模型。将其与CLS_SHOW99重力异常模型比较,统计结果表示与该模型差异的RMS为8.15mgal,在剔除差值大于20mgal的点(剔除3.3%)以后,RMS为4.72mgal;与某海区船测重力异常比较的RMS为8.91mgal。     

多代卫星测高数据联合平差及重力场反演

为了解决多代卫星测高数据之间的不协调问题,基于误差验后补偿理论,提出了将传统的交叉点平差整体解法简化为两步处理法,即首先使用条件平差法对交叉点观测方程进行平差计算,然后沿测高轨迹进行海面高滤波和推估。使用新方法可大大简化联合平差的计算过程,且有利于提高计算结果的稳定性和可靠性,对规则和不规则的区域网和全球网交叉点平差问题都同样适用。实际算例证明了新方法的有效性。     

一种无需考虑轨迹特征的交叉点确定方法

与以往利用对轨道进行二次多项式拟合或分段拟合求取交叉点的思路不同,提供了一种利用线段分段方式搜索交叉点,并最终采用短距离直线拟合确定交叉点的新思路.该方法可以不用顾及卫星下点轨迹的分布特征,使得交叉点的确定更为简便.在北冰洋区域的实验结果验证了该方法的正确性,所计算出的交叉点的不符值符合海冰的季节变化特点.     

中国西太平洋海域1′×1′垂线偏差模型及精度评估

联合多种测高数据和重力异常数据,设计了观测点距离和测高精度融合的定权方法,采用最小二乘方法和Vening-Meinesz公式,分别构建了西太平洋海域(0°N—40°N,105°E—145°E)1′×1′网格化垂线偏差数字模型。选取两个不同特征区域,将垂线偏差的两个数字模型和EGM2008模型三者进行相互比较分析。结果表明:卯酉分量η的均方根差大于子午分量ξ的均方根差,海底地形复杂的南海特征区域的垂线偏差均方根差大于西太平洋中部的均方根差,构建的两个垂线偏差模型总体均方根差优于1.6″。     

卫星测高数据处理的理论与方法

本文针对测高卫星轨道及地面轨迹的独有特点,较系统地研究了卫星测高数据处理的理论与方法,内容包括测高卫星径向轨道误差的时域特征分析与空域特征分析、共线轨迹与交叉点分布等的谱特征、整体求解法的研究以及ＴＯＰＥＸ测高数据的初步计算与分析。（１）系统论述了卫...     

利用多代卫星测高数据反演海洋重力场

为了解决多代卫星测高数据之间的不协调性问题,本文基于误差验后补偿理论,提出将传统的交叉点平差整体解法简化为两步处理法,即首先使用条件平差法对交叉点观测方程进行平差计算,然后沿测高轨迹进行海面高滤波和推估。在此基础上,本文利用多代卫星测高数据联合平差获得的结果,进一步反演了中国海及其邻域地区的重力异常,并将计算结果同海面船测数据作了比对,实际算例已经证明了新方法的有效性。     

长江口EnviSat测高数据的波形分类重构分析

采用波形分类重构算法处理EnviSat卫星从2002年10月至2010年5月在长江口近岸海域28°N~32°N、121°E~125°E范围内的波形数据。该区域内海洋波形、波形后缘前端出现峰值的波形、波形后缘后端出现峰值的波形、似镜面波形和复杂波形分别占89.03%、2.95%、0.45%、3.31%和4.26%。根据不同的波形类别采用不同波形算法进行波形重构。同时,分析了不同重构算法之间的系统偏差,并据此确定OCOG算法、Threshold算法和子波形算法的最优阈值水平分别为65%、45%和50%。重构结果表明,波形分类重构算法优于其他波形重构算法,能有效改善原始海面高的精度,改善程度在16.62%~53.86%之间。此外,重构后交叉点差值小于重构前的交叉点差值,与轨迹P089、P411形成的交叉点的海面高差值由1m降低到25cm左右,其余交叉点的差值均在2~6cm。     

利用ICESat交叉点分析探测恩德比地冰盖近年高程变化

通过改进卫星激光测高地面轨迹交叉点高差时间序列算法,利用各期ICESat观测值的交叉点和不同期间交叉点的高差组成高程变化的时间序列,探测东南极恩德比地地区近年来冰盖表面高程变化趋势,得到恩德比地2003～2007年冰盖高程变化趋势为4.79±0.13 cm/a.     

近圆轨道卫星交叉点概略位置理论计算

轨道交叉点在标校卫星系统偏差参数、评估卫星载荷性能以及卫星精密定轨方面具有重要作用.针对现有轨道交叉点计算多采用搜索法结合多项式拟合方法,虽能够获取精确交叉点位置但较难分析交叉点整体分布特征的问题,该文从二体问题解析解出发,推导了交叉点概略位置理论计算公式,并分析了不同卫星轨道交叉点特性,提出了基于交叉点函数的计算方法,并用仿真试验数据对本文方法有效性进行了验证.该文方法为分析交叉点概略位置空间分布特性提供了一种思路.     

近海多卫星测高数据联合处理的方法及应用

近海卫星测高数据质量较深海差,多卫星数据联合处理是提高近海卫星测高精度的有效方法.研究不同测高卫星海面高参考框架的统一技术,讨论利用交叉点平差处理不同测高卫星海面高联合数据的技术与方法,并根据此方法联合Geosat GM,ERS-2和T/P海面高数据计算中国近海测高平均海面高.     

联合TOPEX/Poseidon,ERS2和Geosat卫星测高资料确定中国近海重力异常

处理了 TOPEX/Poseidon(第 9周期至第 2 4 9周期 ) ,ERS2 (第 0周期至第 44周期 )和Geosat/GM(第 1周期至第 2 5周期 )以及 Geosat ERM(第 1周期至第 66周期 )卫星测高资料 ,求解了各自卫星任务的交叉点和垂线偏差 ,利用逆 Vening- Meinesz公式确定了 2 .5′×2 .5′中国近海海洋重力异常 ,并与我国南海船测重力异常作了比较 ,其精度为± 9.3m Gal( 1 Gal=1 cm/s2 )。本文同时导出了严密的 2维平面卷积公式 ,它与 1维严密卷积公式计算结果差值的标准差为± 0 .1 m Gal,而 2维球面公式为± 0 .5 m Gal     

不同定权方法下隧道平面控制网平差结果分析

传统隧道洞内平面控制网平差定权分为经验定权和方差分量估计定权两种。采用哪种定权方法更能反映出洞内控制网的实际精度,业内一直没有定论。文中通过对长大隧道洞内平面控制网平差时不同定权方法的研究,并进行多座长大隧道洞内控制网实测数据的计算分析对比,得出在隧道洞内平面控制测量平差计算中,经验定权优于方差分量估计定权的结论。     

基于交叉点不符值的ICESat冰盖测高精度估计

凭借地面光斑小、分辨率高等特点,ICESat卫星激光测高数据在两极冰盖的研究中得到了广泛的应用。为了确定ICESat在冰面上的测高能力,本文利用格陵兰地区的ICESat交叉点不符值对其在冰盖表面的观测值精度进行了估计;并在充分考虑冰盖时变影响的条件下对交叉点不符值进行了统计。结果表明,其观测精度与地表反射面的坡度存在明显的线性关系,特别是在坡度小于1°的条件下,其相关性高达0.985。进一步考虑地表起伏对于高程内插的影响以后,得到理想环境下ICESat在冰面上的单点测高精度约为±6.4 cm。     

利用卫星测高技术确定浙江海域大地水准面

利用多颗卫星的测高数据,经共线平均及交叉点平差,建立浙江深海海域2.5′×2.5′格网分辨率的平均海面高模型,在扣除海面地形影响后得到海域的大地水准面起伏,并与EGM2008所得计算结果进行对比;利用移去-恢复技术及SVR方法,联合验潮站GPS/水准数据与EGM2008大地水准面模型,计算浙江近岸海域大地水准面起伏;最终建立浙江海域2.5′×2.5′格网分辨率的大地水准面模型。     

以相邻点海面高度差为观测量的沿迹调和分析新方法

采用TOPEX/POSEIDON卫星轨迹上相邻点的海面高差作为观测量,在交叉点分析结果的控制下构成同一弧段上观测量在两相邻交叉点间的综合观测方程,以轨迹上纬差0.1°的正常点的潮汐参数构成总体待估参数系列,实施最小二乘综合解算。分析结果表明,这种差分模式可以基本消除非潮汐因素的影响,提高潮汐参数估计的精度和可靠性,可比一般沿迹逐点分析给出更为平滑的沿迹参数分布,更符合海洋潮汐运动的物理背景。     

基于T/P卫星测高数据的海平面变化研究

本文以T/P系列卫星测高数据为研究基础,对各月份数据进行共线处理,对各交叉点进行平差,从而得到海面高,然后对海面高程异常值进行计算,通过对T/P卫星同时在轨阶段测高数据进行综合分析分析,得到中国近海及邻域的平均偏差数据,分别是T/P与Jason-1的差值为-11.76 cm,Jason-1与Jason-2的差值为9.60 cm,Jason-2与Jason-3的差值为2.42 cm,并进行海面高异常改正,建立了研究海域25年的海面高异常序列.对得到海面高异常序列进行分析,得到黄海、东海的海平面上升速率分别为2.68、2.88 mm/a.