任意球冠下Stokes-Neumman混合边值问题的球谐函数有限逼近方法

首先研究了任意球冠下Stokes-Neumman混合边值问题的求解方法,然后利用EGM08重力场模型对建立的求解方法进行模拟计算。结果表明,给出的解算方法能达到亚mm量级的精度。作为Stokes-Neumman混合边值问题的应用拓展,用于精化局部大地水准面,结果表明,若不顾及边界效应,计算精度至少达到5cm。因此,本文建立的Stokes-Neumman混合边值问题的解法不仅理论上可行,而且能保持足够的计算精度,适用于多种类型重力观测数据的综合处理。     

包头地区重力场变化与阴山带中强地震关系的初步分析

本文对包头地区的重力复测资料及重力变化、地震活动特征进行了分析，讨论了重力观测对阴山带地震监测的意义。     

GRACE重力计划在揭示地球系统质量重新分布中的应用

2002年3月成功发射的美德合作卫星重力计划GRACE(Gravity Recovery And ClimateExperiment),即将提供空间分辨率约为200 km而时间分辨率为1个月的时变地球重力场模型序列。GRACE计划的星座由两颗相距约220 km,高度保持为300-500 km、倾角保持约90°的近极轨卫星组成。由于采用星载GPS和非保守力加速度计等高精度定轨技术,以及高精度的星一星跟踪数据反演地球重力场,在几百公里和更大空间尺度上, GRACE重力场的精度大大超过此前的卫星重力计划。根据GRACE时变重力场反演的地球系统质量重新分布,将对固体地球物理、海洋物理、气候学以及大地测量等应用有重要的意义。虽然其设计寿命只有5 yr,但研究表明GRACE的结果可用于研究北极冰长期时间尺度的变化,并进而研究极冰融化对全球气候变化,特别是对海平面长期变化的影响。在季节性时间尺度上,利用GRACE重力场反演的质量重新分布足以揭示平均小于1 cm的地表水变化,或小于1 mbar。的海底压强变化。除了巨大的社会效益和经济效益外,这些变化对了解地球系统的物质循环(主要是水循环)和能量循环有非常重要的意义。介绍GRACE重力场揭示的地球系统质量重新分布,为理解其地球物理应用提供必需的准备;同时针对我国大陆和沿海地区的地球物理应用提出初步的设想。     

昆仑山口西8.1级大震前后重力场动态变化

利用昆仑山口西8．1级大震前后的3期流动重车测量资料，研究震中周围地区局部重力场在大震前后的动态变化情况，发现：地震前震中周围地区的重力场发生了巨大的负向变化，有些点位的重力值变化达100多10^-8m.s^-2；地震后重力场整体处于恢复状态。     

伽利略卫星的等势面和正常重力场

给出了轨道面接近赤道面的轨旋同步卫星的正常重力场在等势面上分布的展开式，并讨论了潮汐对其正常重力场的影响，利用这一方法，讨论了伽利略卫星正常重力场及其在等势面上的分布，以及木星的潮汐对伽利略卫星的正常重力场的影响，计算表明，潮汐对伽利略卫星的正常重力场影响不大，其径向的影响grt大约是10^-3-10^-5m/s^2的量级，与重力场在经度和纬度方向的分量接近，通过估算，月球的重力场所受到的潮汐影响要比绝大多数伽利略卫星受到的潮汐影响小。     

利用最小二乘直接法反演卫星重力场模型的MPI并行算法

针对海量卫星重力数据反演高阶次地球重力场模型的密集型计算任务与高内存耗用问题,基于MPI实现了最小二乘直接法恢复高阶次位系数的并行算法。引入并行读写、分块存储与分块计算等方式完成了设计矩阵的构建、法方程的形成与求解等密集型计算任务的并行算法,数值计算结果表明三者的并行相对效率峰值可分别达到95%、68%、63%。利用GOCE轨道跟踪和径向扰动重力梯度数据(共518 400个历元)分别反演了120、240阶次地球重力场模型,计算时间仅为40 min、7 h,内存耗用峰值仅为290 MB、1.57 GB;采用与GOCE同等噪声水平的观测数据恢复的重力场模型精度与GOCE已发布模型的解算精度相一致,联合GRACE和GOCE的解算模型能够实现二者独立信息的频谱互补,表明本文方法可高效稳定地恢复高阶次地球重力场模型。     

姚家岭地区重力场视密度三维反演应用

重力场数据处理涉及的内容一般有场的延拓、方向导数以及局部场、背景场分离提取等,它们均属于重力异常分离问题的范畴。而重力场视密度三维反演技术是根据重力异常求取和确定场源体视密度的三维分布,其视密度分布图与地层岩性、地质构造以及地下矿体直接关联。对姚家岭地区重力场视密度三维反演技术的应用结果表明,视密度分布图对区内不同岩性地层的分布、褶皱和坳陷构造的分布特征等地质现象取得了良好的应用效果。     

海洋磁场重力场数据建库技术研究

针对海洋磁场重力场资料的多源异构海量特征,并结合海洋磁场重力场空间数据库建设实践,阐述了数据整理与采集建库的目标与过程,并探讨了数据建库工作中涉及的基准统一、规格化整理、分析处理等若干关键技术问题的解决方案。     

卫星跟踪卫星技术确定地球重力场的加速度法研究

地球重力场是地球的基本物理场,表征着地球物质空间分布、运动和变化,一直是大地测量学科的核心科学任务之一。随着卫星重力测量技术的飞速发展,21世纪初国际卫星重力探测计划,CHAMP、GRACE和GOCE先后成功实施,提供了大量高低卫星跟踪卫星、低低卫星跟踪卫星以及卫星重力梯度观测数据,为研究地球重力场精细结构和构建高精度全球重力场模型提供精确的长波信息。其中,基于卫星跟踪卫星观测值恢复高精度中长波重力场被各国学者广泛而深入地研究。在此背景下,本文研究由卫星跟踪卫星技术利用加速度法确定地球重力场模型的理论与方法。