几种重力异常内插方法的最佳参数选取

使用反距离加权平均法、多项式法、Shepard法以及克里金法分别对我国不同地形区域的重力异常数据进行插值,并得到每一种插值方法的最佳参数;当分辨率一定时,插值方法最优参数的选取是唯一的,与地形无关;当采用不同分辨率计算时,Shepard方法的拟合因子选取1、多项式的计算阶数选取2阶、克里金方法采用球状模型时得到的插值精度最佳,这几个参数的选取与已知数据的分辨率无关。     

重力数据的多尺度边缘分析及其应用(英文)

In order to improve the processing and interpretation of gravity data, multiscale edge theory in image processing is introduced into the study of gravity field. Multiscale edges of gravity anomaly are analyzed based on a special wavelet. It shows that the multiscale edges are the extrema points of the horizontal gravity gradient at different heights, which are related to the sharp discontinuities of underground sources. The applications of multiscale edge in downward continuation and gravity inversion are discussed. The simulated examples show that the multiscale edges can be applied to stabilize the downward continuation operator when the continuation height is low. The multiscale edges also have a convenient application to infer the geometry of the underground source. Moreover, the gravity inversion algorithm based on the multiscale edges has a good antinoise property. Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.40704003), the National 973 Program of China(No.2007CB714405), the Open Research Fund from Key Laboratory of Geospace Environment and Geodesy(No.04-01-08).     

顾及观测噪声和数据分辨率的线性估计方法研究

基于最小均方误差准则的频域形式,探讨了观测噪声和数据分辨率对估计结果的综合影响,给出了频域内顾及观测噪声和数据分辨率的最优线性估计及其误差功率谱的一般公式.算例表明,当数据分辨率较高时,观测噪声时估计精度占有主要的影响;当数据分辨率较低时,估计误差主要表现为采样不足引起的混叠误差,观测精度的提高对估计结果的改善非常有限.研究成果可为重力场精化中技术方案的设计提供参考.     

基于能量守恒的星间距离变率与地球重力场频谱关系的建立与分析

基于能量守恒原理,建立了SST-ll星间距离变率观测噪声谱与重力场误差谱的关系,以GRACE相关指标模拟分析了卫星间距、卫星高度和距离变率精度对恢复地球重力场的影响.结果表明,增大卫星间距可提高恢复低阶次位系数的精度,卫星间距超过500 km对提高恢复重力场精度的作用已不明显;降低轨道高度可提高恢复高阶次位系数的精度,卫星高度每降低100 km,恢复位系数的有效阶次提高20阶以上;提高星间距离变率精度可大幅度提高恢复重力场的精度,距离变率精度每提高一个量级,恢复位系数的有效阶次提高约28阶.将模拟结果与GGM02S和EIGEN-GRACE02S模型进行比较,初步验证了本文方法的可行性.     

中国大陆和香港高程基准面重力位差的测定

根据海面地形与高程基准的定义 ,利用全球重力场模型EGM96及GPS水准数据计算了香港主要高程基准面与黄海 195 6高程基准面的重力位差 ,实现了两个高程基准的统一。计算结果表明两个基准面的重力位差为( 8.36 6± 0 .76 5 )ms-2 ,相当于香港主要高程基准面低于黄海 195 6高程基准面 ( 0 .85 5± 0 .0 78)m ,由此推算两个高程基准点 (验潮站 )处的海面倾斜为香港高于青岛 0 .4 4m (相对于历元 1994 .9) ,这些结果与水准联测及海面地形研究成果一致。     

简化自协方差最小二乘噪声估计的SINS静基座初始对准

研究了观测噪声统计特性未知的情况下,简化的自协方差最小二乘噪声估计方法在捷联惯性导航系统静基座初始对准中的应用。该算法采用迭代计算的策略,同时进行噪声估计和初始姿态修正,估计精度较高。通过数值方法对此算法的正确性和有效性进行了验证。     

有色噪声的自协方差最小二乘估计

针对传统自协方差最小二乘估计(autocovariance least squares,ALS)方法只能用于估计白噪声协方差的局限性,提出有色噪声的自协方差最小二乘估计方法,给出状态噪声或者观测噪声为有色噪声以及两者均为有色噪声时的噪声估计模型。最后通过数值仿真,验证了本文方法的正确性和有效性。     

Gauss-Jackson积分器算法分析与验证

针对卫星轨道数值积分、变分方程解算等问题,研究了Gauss-Jackson积分器的原理和计算流程,提出了移位重排方式来优化其存储方式的方法,采用开普勒轨道、庞加莱轨道根数、状态转移矩阵等多种参数评估其性能,并与Runge-Kutta、Adams-Cowell等数值积分器进行了比较。计算结果表明,由于对启动点引入中值改正,Gauss-Jackson数值积分器的计算精度高、速度快,可为卫星轨道数值积分和变分方程求解等问题提供稳定、高效的算法。     

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