利用GPS技术测定珠峰高程变化及其北坡地壳形变的初步分析

20世纪60年代以来,我国单独或与外国合作,在1966年、1975年、1992年、1998年、1999年和2005年对珠穆朗玛峰(以下简称珠峰)的高程及其北坡的地壳运动进行了6次大规模的大地测量,其中包括天文、重力、平面、高程和大气折射等方面的外业作业、数据处理和科学研究。本文对我国上述几次测量中的GPS和水准测量等数据进行了综合,对珠峰峰顶雪面高程值的变化和该地区地壳的水平运动和垂直运动进行了探索。根据1992年和2005年的GPS测量,珠峰峰顶雪面高程的变化在13 a间约下降25 cm,平均年下降率为1.8 cm。根据1992~2005年间的三次GPS测量,珠峰北坡地区的地壳水平运动平均每年以4 cm的速度向北东45°方向推进。根据1966~2005年的多期水准测量,该地区的地壳垂直运动平均每年上升1.8 mm。此外,若从以上各个时间段作进一步分析,则发现珠峰北坡地壳的水平运动和垂直运动在时间上和空间上都存在非平稳性。     

GNSS-R星载测高的动态性误差和信号平行误差研究

基于目前GNSS-R(global navigation satellite systems reflectometry)星载测高的几何路径延迟模型,分析了模型中存在的动态性误差和信号平行误差,给出了产生误差的原因以及了误差的解析表达式。为了获得误差的量级大小,首先采用部分UK-DMC(united kingdom disaster monitor constellation)星载数据进行实验,得到了动态性误差和信号平行误差的在实验中的大小;然后以CHAMP(challenging mini-satellite payload)和COSMIC (constellation observing system for meteorology, ionosphere and climate)低轨卫星作为接收机平台,进行了大量的仿真分析。综合实例和仿真分析的结果,得出这两项误差能够达到m级的结论,这是在测高中不能被忽略的。最后给出了如何用精密的发射机和接收机轨道信息来校正这两项误差的方法。     

星载激光测高及其在极地的应用研究分析

提要采用卫星测高技术研究两极冰面高程变化和物质平衡状态是目前国际研究的一个热点。本文首先叙述了IcEsat卫星任务,包括系统构成、基本原理和数据产品等,然后结合极地研究的主题和具体任务,分析了星载激光测高技术用于监测两极冰雪变化的优越性和应用前景,为今后利用多种卫星遥感遥测技术研究极地冰雪变化打下基础。     

基于多源数据的全球比容海平面变化研究

利用2005—2009年共60个月的卫星测高、GRACE数据计算全球66°S~66°N比容海平面变化,同时利用Argo数据计算得到该区域的比容海平面变化,结果可知比容海平面具有明显的周年变化。比较不同方法得到的比容海平面变化发现二者在整体趋势上较为一致,但局部也存在着差异。联合卫星测高、GRACE和利用Argo数据得到2005—2009年比容海平面变化振幅分别为10.5 mm和4.3 mm,长期变化趋势分别为1.63 mm/a和0.32mm/a。     

基于卫星测高的海域大地水准面

利用测高数据的一次差分计算海域垂线偏差,有效降低了动力海面地形和系统残差对垂线偏差的影响;然后根据扰动场元间的协方差函数是具有各态历经性的平稳随机函数这一特征,提出了利用垂线偏差精确逼近海域大地水准面的协方差函数. 而海域大地水准面的精确确定,为从测高数据中精确分离动力海面地形提供了条件. 本文还利用Topex/Poseidon、ERS 1/2测高数据计算了全球海域大地水准面和动力海面地形,证明了本文所述方法是科学合理的.     

南阳市城市首级GPS三维空闻大地控制网的建立

为加快“数字河南”、“数字南阳”基础地理空间信息系统建设，建立全省统一的新一代高精度三维空间基础控制框架，2005年3月南阳市国土资源局启动“南阳市城市首级GPS三维空间大地控制网”测量工程。同时利用GPS水准，重力测量和卫星测高数据，精化南阳市似大地水准面，从而解决GPS测高精度问题，实现利用GPS在测得高精度平面坐标的同时，获得较准确正常高，改变传统高程测量模式，充分发挥GPS测量精度高、快速、灵活的优势。受南阳市国土资源局委托，河南省测绘工程院GPS中心承担南阳市城市首级GPS三维空间大地控制网建设工作，从2005年11月开始工作，于2006年3月17号全部资料整理结束。全网共布设点位127点，联测C级GPS点位4个，国家B级GPS点1个。     

Global distribution of thermosteric contribution to sea level rising trend

The sea level derived from TOPEX/Poseidon(T/P) altimetry data shows prominent long term trend and inter-annual variability.The global mean sea level rising rate during 1993-2003 was 2.9 mm a-1.The T/P sea level trend maps the geographical variability.In the Northern Hemisphere(15°-64°N),the sea level rise is very fast at the mid-latitude(20°-40°N) but much slower at the high-latitude,for example,only 0.5 mm a-1 in the latitude band 40°-50°N.In the Southern Hemisphere,the sea level shows high rising rate both in mid-latitude and high-latitude areas,for example,5.1 mm a-1 in the band 40°-50°S.The global thermosteric sea level(TSL) derived from Ishii temperature data was rising during 1993-2003 at a rate of 1.2 mm a-1 and accounted for more than 40% of the global T/P sea level rise.The contributions of the TSL distribution are not spatially uniform;for instance,the percentage is 67% for the Northern Hemisphere and only 29% for the Southern Hemisphere(15°-64°S) and the maximum thermosteric contribution appears in the Pacific Ocean,which contributes more than 60% of the global TSL.The sea level change trend in tropical ocean is mainly caused by the thermosteric effect,which is different from the case of seasonal variability in this area.The TSL variability dominates the T/P sea level rise in the North Atlantic,but it is small in other areas,and shows negative trend at the high-latitude area(40°-60°N,and 50°-60°S).The global TSL during 1945-2003 showed obvious rising trend with the rate of about 0.3 mm a-1 and striking inter-annual and decadal variability with period of 20 years.In the past 60 years,the Atlantic TSL was rising continuously and remarkably,contributing 38% to the global TSL rising.The TSL in the Pacific and Indian Ocean rose with significant inter-annual and decadal variability.The first EOF mode of the global TSL from Ishii temperature data was the ENSO mode in which the time series of the first mode showed steady rising trend.Among the three oceans,the first mode of the Pacific TSL presented the ENSO mode;there was relatively steady rising trend in the Atlantic Ocean,and no dominant mode in the Indian Ocean.     

卫星测高技术在监测海啸现象中的研究及应用

利用卫星测高技术,通过共线平差和沿轨、垂直轨迹测高大地水准面梯度的计算,得到了海啸发生2个小时后的海面波高和海面梯度异常现象,为利用卫星测高技术监测海啸、模拟海啸现象提供了依据。     

ICESAT卫星确定南极冰盖高程模型研究

研究了星载激光测高的理论和技术,利用ICESAT测高数据确定了南极冰盖高程模型.将ICESAT测高数据与南极实测GPS数据进行比较,结果显示ICESAT数据能够很好地确定南极冰盖高程模型.