海空重力测量及应用技术研究进展与展望(四):数值模型构建与综合应用技术

分析总结了海空重力测量数据向上和向下延拓技术的研究现状及发展方向,简要论述了海空重力测量多源数据融合处理技术的研究动态及发展前景,分析讨论了海空重力测量数据应用于地球外部重力场赋值和大地水准面精化技术的研究进展及发展思路,为海空重力测量数值建模与数据综合应用技术的未来发展提供参考。     

磁异常相关的四种物理信号性质分析

建立了一种特殊坐标系,从理论上推导了磁异常强度、全梯度模信号、张量梯度模信号和拉普拉斯信号等物理信号的表达式,并分析了它们具有的物理性质。 采用仿真计算表明:拉普拉斯信号在空间的等值面非常接近于球面,其在平面上的等值线极大值对应磁性目标中心位置,而其他三种信号在平面上等值线极大值与磁性目标中心位置则存在一定的偏差。 而且四种物理信号随测点至磁性目标中心间距离的衰减速度也存在差异,其中, 拉普拉斯信号与距离呈 5 次方衰减,磁异常强度与距离呈 3 次方衰减,而全梯度模信号和张量梯度模信号与距离都成 4 次方误差。     

动态周跳处理方法研究

通过对基于滤波进行周跳处理的 DIA(detection、identification and adaptation)方法、两步 Kalman 滤波法以及连续周跳检验法的分析,提出了接收机高动态情况下也适用的,改进的动态周跳处理方法。 通过选取“当前冶统计模型作为滤波的状态模型,联合利用载波相位和多普勒观测值进行周跳辨识,同时对周跳偏差进行即时估计和改正。 利用机载测量数据模拟不同周跳发生的情况进行计算分析表明,即使在载体运动情况变化较大的情况下, 本文所提出的算法也能够较好的抵御机动误差的影响,对于多周跳和连续周跳的问题都能够快速准确的处理。     

利用卫星测高资料反演海底地形研究

论述了利用卫星测高数据反演海底地形地解析算法和统计算法的基本原理和数学模型，在此基础上，基于最小二乘配置理论，提出了统计算法的改进模型。使用新模型在南中国海地区进行了海底地形反演计算，并将反演结果与实际船测水深进行比对，进一步验证改进模型的可靠性和有效性。     

洋测绘的现状与发展

随着卫星、通讯、计算机、数据处理等技术的发展，海洋测绘出现了自动化、智能化、集成化、数字化、多种作业平台、多种产品模式、多种技术融合、多种保障方式的特点。海洋的特殊环境导致了与陆上测量不同的作业方式和不同的产品模式。本文从外业测量的技术手段、仪器装备、数据处理方法、服务模式、数字图产品的生产和应用、数据库的建设等方面，对海洋测绘的发展现状和趋势进行了综合论述。     

海洋平均重力异常计算与精度估计

提出了一种简便实用的重力异常推值方法──方位距离加权中数法，给出了直接使用重力异常变化梯度作为衡量平均重力异常计算精度的尺度，并运用ＯＳＵ９１Ａ模型成功地建立起重力异常变化梯度与平均重力异常计算精度的相关关系，通过此关系可对海洋平均重力异常计算精度作出比较可靠的估计。     

用T/P测高数据反演海域重力异常

以反解 Stokes公式为数学模型 ,应用由 T/ P测高数据计算的大地水准面高反演了海域平均重力异常 ,并与船测平均重力异常和 OSU91A位模型计算的平均重力异常进行了比对分析 ,得出了一些有益的结论。     

空间直角坐标和大地坐标的转换

目前国内在空间直角坐标和大地坐标转换公式使用问题上 ,还明显缺乏必要的统一性。针对这个问题 ,本文作者在全面分析和比较国内外现有各种转换方法的基础上 ,重点推荐和介绍根据 Bowring研究思路导出的转换公式 ,这组公式既简单又具有很高的计算精度 ,能够满足各个部门的使用要求     

海洋重力测量动态环境效应分析与补偿

针对使用小型测量船搭载摆杆型海洋重力仪获取数据质量不高的问题,在深入分析海洋环境动态效应误差特性基础上,提出了一种基于互相关分析的交叉耦合效应修正法,对高动态海洋重力测量数据实施综合误差补偿和精细处理。使用典型恶劣海况条件下的观测数据对该方法的有效性进行了验证,结果显示,重力测线成果内符合精度从原先的±9.35×10-5m/s2大幅提升到±1.43×10-5m/s2,同时使用卫星测高反演重力对精细处理结果的可靠性进行了外部检核,外符合精度也从原先的±7.73×10-5m/s2提高到±5.63×10-5m/s2。