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21.
We present an alternate mathematical technique than contemporary spherical harmonics to approximate the geopotential based
on triangulated spherical spline functions, which are smooth piecewise spherical harmonic polynomials over spherical triangulations.
The new method is capable of multi-spatial resolution modeling and could thus enhance spatial resolutions for regional gravity
field inversion using data from space gravimetry missions such as CHAMP, GRACE or GOCE. First, we propose to use the minimal
energy spherical spline interpolation to find a good approximation of the geopotential at the orbital altitude of the satellite.
Then we explain how to solve Laplace’s equation on the Earth’s exterior to compute a spherical spline to approximate the geopotential
at the Earth’s surface. We propose a domain decomposition technique, which can compute an approximation of the minimal energy
spherical spline interpolation on the orbital altitude and a multiple star technique to compute the spherical spline approximation
by the collocation method. We prove that the spherical spline constructed by means of the domain decomposition technique converges
to the minimal energy spline interpolation. We also prove that the modeled spline geopotential is continuous from the satellite
altitude down to the Earth’s surface. We have implemented the two computational algorithms and applied them in a numerical
experiment using simulated CHAMP geopotential observations computed at satellite altitude (450 km) assuming EGM96 (n
max = 90) is the truth model. We then validate our approach by comparing the computed geopotential values using the resulting
spherical spline model down to the Earth’s surface, with the truth EGM96 values over several study regions. Our numerical
evidence demonstrates that the algorithms produce a viable alternative of regional gravity field solution potentially exploiting
the full accuracy of data from space gravimetry missions. The major advantage of our method is that it allows us to compute
the geopotential over the regions of interest as well as enhancing the spatial resolution commensurable with the characteristics
of satellite coverage, which could not be done using a global spherical harmonic representation.
The results in this paper are based on the research supported by the National Science Foundation under the grant no. 0327577. 相似文献
22.
23.
24.
针对GPS高程拟合过程中GPS基线观测量和水准高程观测量含有误差且残差中误差不相同的情况,在整体最小二乘(TLS)基础上引入比例因子λ来确定残差中误差的大小,即比例整体最小二乘(STLS)。实例计算表明,STLS比TLS和LS能够得到更好的估计参数,高程异常值拟合精度也相应提高。 相似文献
25.
极化合成孔径雷达数据蕴含了丰富的地物极化散射信息,已广泛应用于海上舰船目标检测研究。针对极化相干矩阵无法直接用于分析特定散射体物理特性的缺陷,利用Yamaguchi极化分解改进了极化Notch滤波器。将基于模型的极化分解方法引入Notch滤波器,利用表面散射、二次散射、体散射和螺旋体散射等散射机制的能量构造散射矢量代替极化相干散射矢量,并加入功率能量因子,构造新的极化SAR图像Notch滤波器。Radarsat-2全极化SAR图像实验结果表明,改进算法有效增强了舰船目标与海杂波背景间的对比度,检测性能优越。 相似文献
26.
在直线拟合问题中,经典的最小二乘拟合方法在自变量选取不同时,拟合的参数值和中误差存在较大差别,故本文利用模拟数据对经典最小二乘和总体最小二乘拟合结果进行对比分析,得出结论认为:经典最小二乘自变量选取不同结算参数的原因是在进行拟合计算时忽略了自变量的误差,使拟合结果只能在一个方向上保持最佳;利用总体最小二乘参数拟合的方法进行直线拟合时拟合结果不受自变量变化的影响,并能够提高拟合精度。 相似文献
27.
Efficient GOCE satellite gravity field recovery based on least-squares using QR decomposition 总被引:3,自引:0,他引:3
We develop and apply an efficient strategy for Earth gravity field recovery from satellite gravity gradiometry data. Our approach
is based upon the Paige-Saunders iterative least-squares method using QR decomposition (LSQR). We modify the original algorithm
for space-geodetic applications: firstly, we investigate how convergence can be accelerated by means of both subspace and
block-diagonal preconditioning. The efficiency of the latter dominates if the design matrix exhibits block-dominant structure.
Secondly, we address Tikhonov-Phillips regularization in general. Thirdly, we demonstrate an effective implementation of the
algorithm in a high-performance computing environment. In this context, an important issue is to avoid the twofold computation
of the design matrix in each iteration. The computational platform is a 64-processor shared-memory supercomputer. The runtime
results prove the successful parallelization of the LSQR solver. The numerical examples are chosen in view of the forthcoming
satellite mission GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). The closed-loop scenario covers 1 month
of simulated data with 5 s sampling. We focus exclusively on the analysis of radial components of satellite accelerations
and gravity gradients. Our extensions to the basic algorithm enable the method to be competitive with well-established inversion
strategies in satellite geodesy, such as conjugate gradient methods or the brute-force approach. In its current development
stage, the LSQR method appears ready to deal with real-data applications. 相似文献
28.
在高光谱数据模式分解方法(PDM)的基础上,建立了一种新的植被指数(VIPD)。根据地面植被光合成实验,建立了有效光合成曲线植被净初级生产力(NPP)遥感估算模型,利用2001年各月份的MODIS影像数据,估算得到纪伊半岛地区的各类NPP。研究发现,该地区的温带常绿林NPP年均值与2001年IPCC调查报告和地面实测得到的估算值在误差范围内一致。实验证明,该光合成曲线NPP估算模型能够有效地利用高光谱数据,且能较好地应用于温带植被研究。 相似文献
29.
30.
基于坐标归一化和奇异值分解的直接线性变换解法 总被引:2,自引:0,他引:2
直接线性变换方法是数字摄影测量和计算机视觉领域最常用的解析处理方法之一,特别适用于未检校数码相机的三维测量,但直接线性参数间的相关性、物方控制的约束和设计矩阵元素数量级的较大差异,均可导致法矩阵严重病态,从而影响解的稳定性。本文借鉴改进的八点基本矩阵估计算法,采用基于坐标归一化和奇异值分解的解法,即首先将像点和物点坐标进行相似变换得到归一化坐标后组成法矩阵,其次利用矩阵奇异值分解方法代替常规的最小二乘方法,模拟和真实数据表明,此方法可以有效提高解算精度和稳定性。 相似文献