海域重力异常模型的多尺度分析

不同于传统的重力异常模型精度分析方法,本文以马里亚纳海沟区域(140°E—150°E,10°N—20°N)为例,利用DOG球面小波提取了DTU10、DTU17和SIO V32.1模型在不同波段内的重力异常信号,对模型间的差异进行了深入分析,并对基于径向基函数的不同深度、不同分辨率的多尺度分析进行了尝试。利用DOG球面小波对各模型多尺度分析的结果表明,随着尺度变小,模型间的差异在变大;DTU10、DTU17模型间的差异主要集中在10.9～43.6 km的波段内,分布在海岸、海沟、海底山附近,体现了Cryosat-2、Jason-1/GM观测数据和FES2014海潮模型的贡献;受模型构建方法不同、观测数据增多和波形重跟踪的影响,DTU17、SIO V32.1模型的差异大于DTU10、DTU17之间的差异。对传统径向基函数进行了改进,实现了多深度、多空间分辨率情况下径向基函数多尺度分析,结果略优于单一深度、单一空间分辨率径向基函数构建结果,有望应用于多源数据的重力场模型构建。     

岸基条件下的星载GNSS-R干涉测高精度验证评估

星载GNSS-R干涉测高技术通过调制GNSS卫星信号的宽带混合码,可以实现高精度宽幅海面测高。为有效验证星载GNSS-R干涉测高性能,本文设计了基于岸基GNSS-R干涉测高结果,开展星载GNSS-R干涉测高精度等效评估的策略。评估结果表明,GNSS-R干涉测高与卫星导航系统信号体制及信号信噪比相关,星载GNSS-R干涉测高可实现分米级测高精度。本文的研究成果可为后续星载GNSS-R干涉测高工程实践提供技术参考和数据支持。     

基于ICESat-2多波束激光测高数据的全球海洋重力异常反演分析

卫星测高技术是获取精细海洋重力数据的重要技术手段之一。常规卫星测高反演海洋重力异常主要是利用沿轨测高数据,而跨轨数据因较长的时间间隔或者稀疏的地面轨间距往往不能用于海洋重力异常反演,进而影响了海洋重力异常模型精度的进一步改善。新型激光测高ICESat-2能够同时获得3对光束观测数据,相邻激光束的地面间距约为3 km,为结合跨轨数据改善海洋重力异常模型提供了可能。本文首先给出了集成沿轨和跨轨数据反演海洋重力异常的处理策略;然后,分别利用沿轨数据和集成的数据构建了ICESat-2全球海洋重力异常模型(IS2Gra＿alo和IS2Gra＿alo＿acr),结果表明通过补充跨轨数据能够有效提高沿轨数据反演海洋重力异常的精度,并验证了ICESat-2测高数据反演全球海洋重力异常的可靠性。此外,本文还探讨了ICESat-2不同跨轨数据组合对海洋重力异常模型反演精度的影响,在沿轨数据的基础上集成适当距离的跨轨观测数据能够有利于改善海洋重力异常模型的精度。本文研究为后续SWOT宽刈幅测高数据和我国双星跟飞模式测高数据反演海洋重力异常模型提供了参考意义。     

2022汤加海底火山活动的测高海面观测异常分析

2022年1月14日—2022年1月15日,汤加海底火山发生剧烈喷发并造成全球性海啸,引起了国际广泛关注。针对汤加火山喷发引起的海洋环境异常综合观测,本文提出了利用Jason-3测高卫星数据研究火山喷发对海洋环境的短期和长期影响。针对短期影响,利用距离火山最近的弧段186的重复轨道,对比不同时间观测值,分析火山喷发时期海平面变化、有效波高和电离层总电子含量(TEC)异常。结果表明：卫星测高可观测到火山喷发引起的海面异常。火山喷发期间：海平面产生短期变化,原因可能与火山活动引起的波浪、海洋环境变化和海底地形变化有关;火山喷发引起部分海域有效波高显著增加,弧段186区域电离层TEC明显降低。针对长期影响,构建了研究区域内2016年2月—2023年2月共7年区域平均海面观测时间序列,并采用小波变换、奇异谱分析方法探测时间序列中的异常扰动,分析其与火山活动的关系,从而推断火山喷发活动对海洋环境的长期影响。结果表明：火山喷发可能会对海平面变化产生长期影响,海平面变化分布与俯冲带位置相关,其影响还与EI Nino和La Nina事件产生的影响耦合,需要更多资料进一步分析;另外,汤加火山喷发对研究海域内的平均有效波高和电离层TEC分布长期影响较小。     

联合卫星测高和GNSS观测的天津沿海近25年相对海平面变化分析

针对现有验潮公开数据因时间范围及潮位沉降修正等影响,难以真实反映天津沿海相对海平面变化的问题,基于全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）与验潮并置观测,设计了联合卫星测高和GNSS观测的天津沿海相对海平面变化分析方法。分析结果显示,1993—2018年期间,塘沽验潮站点的相对海平面上升速率约为13.45±0.45 mm/a;联合4个虚拟并置观测站,得到天津沿海不同区域的相对海平面上升速率在11.15～19.17 mm/a,平均上升速率15.09±0.45 mm/a。沿海地面沉降是天津相对海平面上升速率偏高的主要因素（贡献率大于70%）,受地面沉降非均匀空间分布的影响,海平面上升速率存在区域差异,塘沽验潮站难以代表整个天津沿海的相对海平面变化。     

基于多源卫星测高数据的青海湖水位变化研究

针对单颗卫星空间、时间分辨率受限及湖泊边界复杂地形条件引起湖泊监测精度较低的问题,提出结合多源卫星测高数据监测水位变化并建立边界缓冲区筛选数据的方法。以青海湖为研究对象,基于ERS-1/2、Envisat、Cryosat-2测高数据,构建了1995—2021年近26 a的水位时间序列,结合Grace卫星数据分析湖泊水位、面积、水储量与气候因素间的关系。结果表明：青海湖水位以2004年为节点呈现先下降后上升的变化,整体上升2.97 m,增长量为0.114 m/a,季节性变化明显,与降水量、径流量和蒸散发量相关系数分别为0.295、0.66、-0.24;湖泊面积与水位变化趋势一致,增长量为9.66 km²/a, 2001—2020年等效水柱高增长量为1.68 mm/a,与水文站及其他湖泊库水位序列相关系数均在0.9以上,具有良好基一致性。     

基于Argo浮标的比容海平面变化的研究

通过对2005-2009年的Argo浮标温度、盐度数据的分析计算,得出65°S～65°N比容海平面具有明显的周年变化的规律。与WOA05所得的结果进行比较,得出二者月平均比容海平面变化差异大部分地区在-3～3 cm之间。对比容海平面变化的时间序列进行分析,得比容海平面的振幅为4.2 mm,相位为94.8°,长期趋势项为0.36 mm/year,与William Lloverl利用SCRIPPS中心所得的处理结果较为一致。     

卫星激光测高数据在极地区域的应用及展望

极地冰盖、冰架和海冰变化监测对于极地的气候变化、物质平衡,有效应对全球气候变化有着重要的意义。卫星激光测高数据在极地区域的应用效果得到了广泛的认可,本研究系统地分析了卫星激光测高数据以及与其他数据源联合进行极地区域应用的研究进展,并对研究方法进行了综述,对研究结果进行了对比分析,希望能为国产高分七号卫星激光测高数据在极地的应用提供参考。     

基于ADS40技术的蜂窝式电话网站规划3DCM构建

基于ADS40数字航空摄影测量技术构建大范围、高精度三维城市模型(3DCM),并以广州移动蜂窝式电话网站高精度布点规划为背景,重点探讨ADS40数据处理、建筑物测高、DEM生成及更新等关键技术.其在自动化程度及建模方面成效较好,可为同类型大范围、高精度城市三维建模项目提供参考.     

气压测高的理论依据和数学模型

本文根据气压测高的基本原理推导出气压与高程的数学关系式，分析比较了气压测高的各种数学模型，进而介绍了适合地面气压测高的数学模型。