| 基于残余星间速度法精确和快速反演下一代GRACE Follow-On地球重力场 |
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| 引用本文： | 郑伟, 许厚泽, 钟敏, 刘成恕, 员美娟. 基于残余星间速度法精确和快速反演下一代GRACE Follow-On地球重力场[J]. 地球物理学报, 2014, 57(1): 31-41, doi: 10.6038/cjg20140104 |
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| 作者姓名： | 郑伟 许厚泽 钟敏 刘成恕 员美娟 |
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| 作者单位： | 1. 中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室, 武汉 430077; 2. 武汉科技大学理学院, 武汉 430081 |
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| 基金项目： | 中国科学院知识创新工程重要方向青年人才项目(KZCX2-EW-QN114);国家自然科学基金青年项目(41004006,41202094),国家自然科学基金重点项目(41131067)和国家自然科学基金面上项目(11173049);国家留学人员科技活动项目择优资助基金(2011);中国科学院青年创新促进会基金(2013);武汉大学地球空间环境与大地测量教育部重点实验室测绘基础研究基金(11-01-02);中国测绘科学研究院地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室开放基金(201322);西安测绘研究所地理信息工程国家重点实验室开放基金(SKLGIE2013-M-1-5);中国科学院测量与地球物理研究所重要方向项目(Y309451045);大地测量与地球动力学国家重点实验室自主项目(Y309491050)联合资助 |
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| 摘 要： | 基于新型残余星间速度法（RIRM）反演了120阶GRACE Follow-On地球重力场. 第一，由于GPS定轨精度相对较低，通过将激光干涉测距仪的高精度残余星间速度（测量精度10-7 m·s-1）引入残余轨道速度差分矢量的视线分量构建了新型RIRM观测方程. 第二，基于2点、4点、6点和8点RIRM公式对比论证了最优的插值点数. 如果相关系数和采样间隔一定，随着插值点数的增加，卫星观测值的信号量被有效加强，而卫星观测值的误差量也同时增加. 因此，6点RIRM公式是提高下一代地球重力场精度的较优选择. 第三，相关系数对地球重力场精度的影响在不同频段表现为不同特性. 随着相关系数的逐渐增大，地球长波重力场精度逐渐降低，而地球中长波重力场精度逐渐升高. 第四，基于6点RIRM公式，通过30天观测数据和采样间隔5 s，分别利用星间速度和残余星间速度观测值，在120阶次处反演下一代GRACE Follow-On累计大地水准面精度为1.638×10-3 m和1.396×10-3 m. 研究结果表明：（1）残余星间速度观测量较星间速度对地球重力场反演精度更敏感；（2）GRACE Follow-On地球重力场精度较GRACE至少高10倍.
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| 关 键 词： | GRACE Follow-On卫星 残余星间速度法 激光干涉测距仪 下一代卫星重力反演 累计大地水准面精度 |
| 收稿时间： | 2013-01-14 |
| 修稿时间： | 2013-12-25 |
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