一、利用卫星测高确定海面地形对大地水准面的影响(论文文献综述)
田莎莎[1](2019)在《高程基准的构建及地理因素影响分析》文中提出统一全球高程基准是大地测量学重要的研究目标,特别是全球导航卫星系统与高精度重力场模型的发展,使统一全球高程基准成为可能。在构建高程基准时会受到构建方法和外部环境的影响而导致国家或区域之间的高程基准存在差异。本文在构建区域高程基准的基础上,研究不同地理因素对高程基准的影响,以便在选择不同区域时决定是否需要顾及某种地理因素的影响,为统一高程基准提供一种参考技术与思路。本文首先介绍了高程基准的研究背景与意义,阐述了构建高程基准的理论与方法,对统一高程基准的方法与影响因素做了介绍;其次对比分析了现有的超高阶重力场模型之间的差异;采用虚拟球谐方法构建实验区域的大地水准面,分析了该方法在高原、盆地、平原以及丘陵的适用性;最后从不同的地形模型中提取位模型系数,计算分析不同地理因素对不同区域的影响。本文研究内容如下:(1)以EGM2008模型为参考,对比分析了现有超高阶模型在全球和中国范围与EGM2008模型之间的差异。结果表明,三个超高阶模型与EGM2008模型相比都存在一定的差值,且都存在明显的极大值与极小值,SGG-UGM-1模型较其他两个模型与EGM2008模型之间的差值较小。(2)在球冠谐模型的基础上,采用虚拟球谐方法构建区域大地水准面。通过大地水准面精细结构信息计算了四个区域的虚拟边界带宽度,并采用虚拟球谐方法对现有数据与模拟数据进行实验分析。结果表明四川盆地和青藏高原地区的过渡带宽度较小;采用虚拟球谐方法构建区域大地水准面的误差可以达到mm级,突破了传统球冠谐模型最高阶次的限制问题,在理论上可以无限逼近区域大地水准面。(3)对比分析不同地理因素对高程基准的影响。选取高原、丘陵、平原、盆地以及冰原地区,通过模型直接或间接的计算地理因素对不同区域的影响。结果表明,基岩的影响值最大;在青藏高原以及北冰洋时,地形的影响位居第二;在东南丘陵、东北平原以及四川盆地时位居第三,此时水对高程基准的影响位于第二;冰川只在格陵兰岛区域的影响显着,在我国大部分地区的影响可以忽略不计。
张胜军[2](2016)在《利用多源卫星测高资料确定海洋重力异常的研究》文中研究指明海洋重力场探测是人类认知海洋的重要组成部分,获取的相关信息广泛地应用在地球重力场模型构建、海底地形反演、油气资源勘探、水下匹配导航等多个领域,准确地掌握海洋重力场精细结构对于我国在科研、经济、军事等方面发展成为海洋强国具有十分重要的意义。传统意义上的海洋重力场探测主要基于海底布设或海面舰船搭载的重力测量仪器,但受限于测量成本高、周期长、数据稀疏及重复性差等缺点,无法实现较短时间内获取全球尺度海洋重力场信息的目标。随着海洋遥感卫星的成功发射,人类探测海洋重力场结构的技术手段也在不断地发展。白20世纪70年代卫星测高技术发展伊始,在时空尺度上的优势促使测高资料逐渐成为海洋重力场恢复的主要数据源。目前基于测高数据反演海洋重力场的理论体系基本成熟,但如何进一步提升反演结果的精度和分辨率仍是研究的难点和热点。近年来国际上实施的测高卫星通过轨道调整、改进测量模式以及提升脉冲信号工作波段的方式,兼顾精度和分辨率两方面因素补充了新的高质量测高资料,为探测更加精细的海洋重力场结构提供了契机。本文联合Geosat、ERS-1、Envisat、T/P、Jason-1、CryoSat-2和SARAL/AltiKa等多颗测高卫星数据资料,获取垂线偏差信息,反演了全球海域1’×1’格网分辨率的重力异常。论文的主要工作和成果概括如下:1、详细阐述了卫星测高观测量与大地水准面高和垂线偏差信息之间的关系,归纳基于大地水准面高反演重力异常的逆Stokes公式推导和相应的一维卷积表达式,总结基于垂线偏差计算重力异常的逆Vening-Meinesz公式及其卷积表达形式,概括Sandwell由Laplace方程推导出垂线偏差计算扰动重力和重力异常表达式的过程,作为本文利用卫星测高资料反演海洋重力场的理论基础。2、系统介绍了雷达测量理论,分别基于单频单向波列和高斯分布海面的假设,分析雷达脉冲信号照射的星下点足印区变化过程,在此基础上推导出时域和频域内的平均回波波形模型,给出波形信息与双程传输时间、有效波高、正常化雷达散射截面参数之间的对应关系,作为卫星测高波形重跟踪的理论基础。3、总结了OCOG算法、Davis阂值法、改进阈值法、p参数拟合法和Sandwell算法获取重跟踪距离改正值的基础理论,重点选取中国近海及邻海海域,基于Jason-1 GM回波波形数据,从三个方面比较了各种重跟踪算法的改正效果:(1)与原波形数据中提供的改正值相比,除OCOG外其余算法的重跟踪距离改正值的相关系数在0.91以上,表明不同算法确定的距离改正值变化趋势一致;(2)各种重跟踪算法改正后的海面高交叉点不符值统计表明,重跟踪后的不符值均方根减小4cm以上,除OCOG外不同算法的改进效果均非常显着且差异很小;(3)基于重跟踪改正后的沿轨标准差统计结果,Sandwell算法两次波形拟合的距离改正值更加有效地降低了噪声水平,优于其它算法的结果2cm以上。根据Sandwell算法改正结果的沿轨标准差分析,SARAL/AltiKa数据重跟踪后的精度水平优于3cm,显着高于其他测高任务。4、比较分析了两种计算沿轨垂线偏差方法的差异,一是沿轨大地水准面梯度计算沿轨垂线偏差,二是采用测高卫星地面轨迹处的位置和速度近似公式和沿轨观测值一次差分计算沿轨垂线偏差。基于上述相同区域的Jason-1 GM数据,结果表明两者的计算差异均方根约为0.02μrad,极少数差异大于0.1μrad,且通常位于岛屿周边海域,主要原因是观测数据缺失导致第一种方法计算涉及的沿轨球面距离的计算精度下降。此外,在海面高观测数据中模拟加入标准差不同的随机噪声,分析了沿轨垂线偏差计算精度的变化,结果表明计算精度随噪声标准差的增加而呈现规律性地下降趋势,近似满足线性关系。5、分析不同测高误差源的改正项对于沿轨垂线偏差计算的影响量级,尽管仪器误差、干对流层延迟、固体地球潮和极潮改正自身量级差别较大,但其沿轨的规律变化对于沿轨垂线偏差计算的影响很小;湿对流层延迟、电离层延迟、海况偏差、海潮以及大气负荷效应等对于沿轨垂线偏差计算的影响显着。在对比分析的基础上,海面高观测值优先考虑添加微波辐射计提供的湿对流层延迟改正、CSR4.0海潮模型改正、大气逆压改正以及沿轨噪声平滑处理后的双频电离层延迟改正值和海况偏差校正项;针对单频高度计的观测值,则采用数据产品提供的模型电离层延迟改正,无需平滑处理。6、海面地形对于垂线偏差计算的影响不可忽略,基于DOT2008A和RIO05模型计算的稳态海面地形信号相关性达到0.99,对于沿轨垂线偏差影响的相关性在0.75左右,其中DOT2008A计算结果的标准差更小。海面地形时变信号的影响考虑两种计算方法,一种基于AVSIO月平均数据通过七个参数拟合SSHA的变化周期项和趋势项,另一种基于在轨测高卫星实测SSHA按时空相关加权计算。通过统计交叉点处海面高的不符值,方法一的改进效果不显着,不符值改进小于1cm。经过方法二削弱海面时变信号后,观测时间间隔较长数据之间的海面高不符值显着减小约5cm。7、基于直接平均和距离加权两种方法,将初始采样频率为20Hz的Jason-1GM数据重采样为10Hz、5Hz、2Hz和1Hz,并将1Hz校正项分别插值至相应重采样频率的观测值。通过统计交叉点处海面高的不符值评定重采样结果,计算方法和校正项插值引起的差异很小,可以忽略不计,其中,沿轨5Hz的重采样频率能够最为高效地抑制原始采样率数据包含的随机噪声。为了抑制高频噪声的影响,根据0.5增益值对应6.7km波长的设计准则,确定10Hz、20Hz和40Hz的测高资料重采样过程使用的长度分别为49、99和199的FIR滤波器。8、基于轨道倾角差异较大的Jason-1 GM和CryoSat-2数据,对比两者确定的交叉点和格网点处的垂线偏差方向分量,采用EGM2008模型检核,结果表明Jason-1确定的垂线偏差东向分量精度显着优于CryoSat-2,而后者确定的垂线偏差北向分量精度稍高一些,表明卫星轨道倾角的多样化有助于改善垂线偏差整体精度。分析表明采用移去恢复过程能够有效改进垂线偏差的计算精度,同时可解决垂线偏差变化平缓海域内出现的系统性偏差问题。9、联合多颗卫星及其不同任务阶段的Geosat、 ERS-1、T/P、Envisat, Jason-1、 CryoSat-2和SARAL/AltiKa多种测高资料,按照沿轨重采样观测值、海面高误差改正、粗差剔除、Parks-McClellan滤波、海面地形模型扣除、格网化和重力异常计算等步骤依次处理,反演得到了中国近海及邻近海域(100°~140°E,0°~40°N)1’×1’分辨率的海洋重力异常。采用DTU10、DTU13、V23.1和NGDC船测数据检核,表明反演模型与DTU13和V23.1模型的精度水平相当,优于EGM2008和DTU10模型,且其开阔海域精度优于近岸浅水区2mGal左右。对比GOCO03S、 EIGEN6C4、GECO和EGM2008模型分别作为参考场的反演结果,采用高阶重力场模型反演的精度更高,相比GECO模型,优先选择EGM2008和EIGEN6C4模型作为参考场。10、选取EGM2008模型作为参考场,联合多星测高资料进行重跟踪、重采样、误差校正、低通滤波等预处理,最终反演了1’×1’分辨率的全球海洋重力场。在全球范围内,与DTU10、DTU13和V23.1模型检核的格网点差值均方根分别为3.45mGal、3.37mGal和1.84mGal;在选取的三个示例海域内,模型差值均方根约为1.7mGal~3.6mGal,与NGDC船测数据的差值均方根约为4mGal。
吴怿昊,罗志才[3](2016)在《联合多代卫星测高和多源重力数据的局部大地水准面精化方法》文中研究指明本文研究了基于泊松小波径向基函数融合多代卫星测高及多源重力数据精化大地水准面模型的方法.分别以沿轨垂线偏差和大地水准面高高差作为卫星测高观测量,研究了使用不同类型测高数据对于大地水准面建模精度的影响.针对全球潮汐模型在浅水区域及部分开阔海域精度较低的问题,引入局部潮汐模型研究了不同潮汐模型对于大地水准面的影响.数值分析表明:相比于使用沿轨垂线偏差作为测高观测量,基于沿轨大地水准面高高差解算得到的大地水准面模型的精度更高,特别是在海域区域,其精度提高了2.3cm.由于使用沿轨大地水准面高高差作为测高观测量削弱了潮汐模型长波误差的影响,采用不同潮汐模型对大地水准面解算的影响较小.总体而言,船载重力及测高观测数据在海洋重力场的确定中呈现互补性关系,联合两类重力场观测量可以提高局部重力场的建模精度.
吴怿昊[4](2016)在《基于泊松小波径向基函数融合多源数据的局部重力场建模方法研究》文中提出确定地球重力场的精细结构及其时间变化是现代大地测量和固体地球物理学的主要科学目标之一。高精度高分辨率的地球重力场信息反映了地球系统的物质分布、运动和变化状态,在国家经济建设、军事和国防建设及大地测量、地球物理、海洋学、地球动力学等相关地球科学领域具有重要作用。现代重力测量技术有多种不同模式并提供多种不同类型的重力场信息。利用不同技术手段获取的重力场信息在空间分布、数据特性、频谱特征、误差性质及精度水平等方面均存在差异,而利用单一的重力测量手段难以获取高精度高分辨率的重力场信息。如何融合多源重力场信息建立高精度高分辨率的局部重力场模型是目前大地测量学研究的前沿和热点问题。本文以移去-恢复法为基本框架,重点研究基于泊松小波径向基函数融合多源数据构建局部重力场的方法。预期研究成果将为确定高分辨率高精度局部重力场建模提供高效实用的数据处理方法和理论模型。本文主要工作与成果如下:(1)详细研究了基于泊松小波径向基函数构建局部重力场的函数模型。重点研究了基于随机迹估计的Monte-Carlo方差分量估计的定权方法和基函数适宜网络设计的方法;利用ScaLAPACK并行函数库实现了海量数据快速求解局部重力场的并行算法。(2)针对局部重力场建模中存在的法方程病态问题,基于零阶、一阶Tikhonov正则化模型,比较分析了不同正则化参数求解方法和不同正则化矩阵对于局部重力场建模精度的影响。研究结果表明,基于一阶Tikhonov正则化矩阵解算的模型的精度较高。L曲线法、方差分量估计法和最小标准差法确定的最佳正则化参数基本一致,且方差分量估计法可同时解算多源数据的权和正则化参数,效率较高。(3)研究了以高阶重力场模型作为参考重力场削弱线性化误差的方法。实例分析表明:相比于基于GRS80参考椭球的正常重力场,利用DGM1S重力场模型作为参考场在多山地区可以有效地削弱线性化误差的影响。在地形起伏较大的德国、英国及挪威相关区域,基于DGM1S参考场构建的大地水准面的精度分别提高了1.5 mm、3.3 mm及9.0 mm。(4)研究了残差地形模型中的非调和性问题,比较了基于棱柱体和球冠体的积分模型,基于解析延拓的思想提出了广义残差地形模型。研究结果表明,与球冠体积分模型相比,在地势起伏较大的多山区域,棱柱体模型的求解精度相对较低。在地形较为平坦的区域,调和改正对高程异常的影响仅达到毫米量级,在厘米级大地水准面的构建中可忽略其影响。而在地形起伏较大的山区,忽略调和改正的影响可能引入厘米甚至分米级的误差。广义残差地形模型综合考虑了调和改正在移去及恢复阶段的影响,能更为精确地逼近地形因素引起的高频效应。结合广义残差地形模型构建的大地水准面的精度在地形起伏较大的英国及挪威区域分别提高了1.7mm和2.1 cm。(5)分析了地形扰动引起的高频效应对于基函数网络设计及局部重力场建模精度的影响。研究结果表明,不同区域可能需要构建不同的基函数网络,忽略地形质量引入的高频效应会导致频谱混叠现象,影响建模的精度。利用残差地形模型平滑了局部重力场高频扰动信号,简化了基函数的网络设计,提高了模型精度。平原区域相应的重力大地水准面的精度提升了4mm,多山地区其精度提高了5 cm。(6)以沿轨垂线偏差和大地水准面高高差作为测高观测数据,比较了不同测高观测量对于局部重力场建模的影响。数值分析表明,较之于利用沿轨垂线偏差构建的模型,采用沿轨大地水准面高高差作为测高观测量解算的模型的精度较高。在荷兰、比利时和英国区域,其相应的大地水准面的精度分别提高了0.34 cm、0.27 cm和1.4 cm;而在相关海域区域,其精度提高了2.3 cm。(7)以全球潮汐模型GOT4.7和局部潮汐模型DCSM为例,分析了不同潮汐模型对于建模精度的影响。结果表明,不同潮汐模型对大地水准面的影响较小,使用不同潮汐模型构建的大地水准面的差异主要集中在靠近陆地的浅水区域和某些开阔海域区域。且船载重力及测高观测数据在海洋重力场的确定中呈现互补性关系,联合两类数据可以提高局部重力场的建模精度。(8)提出了局部重力场多尺度逼近的泊松小波基函数法。基于小波多尺度分解理论和位场频谱分析理论构建了多层基函数网络,改善了单层基函数网络逼近局部重力场的缺陷。对比分析了单层和多层基函数网络在局部重力场建模的优劣性。数值分析表明,相比于单层基函数网络构建的局部重力场,多层基函数网络能更为准确、精细地逼近局部重力场信号。基于多层基函数网络构建的大地水准面精度在荷兰、比利时及德国相关区域分别提高了0.11 cm、0.33 cm及0.63 cm。(9)将部分GPS水准数据作为观测量构建新的函数模型,提出了融合重力大地水准面和GPS水准数据精化大地水准面的新方法,有效削弱了GPS水准数据和重力大地水准面之间存在的系统误差。实例分析表明,基于上述方法构建的大地水准面模型在荷兰和比利时的精度水平达到0.85 cm和1.64 cm,且相应的大地水准面高残差的平均值分别为-0.08 cm和0.15 cm,表明该方法能够有效地削弱两者之间的系统误差。
杨元德[5](2010)在《应用卫星测高技术确定南极海域重力场研究》文中指出受南极地理位置、自然环境和观测手段的限制,长期以来对南极的认识不足,而南极与全球气候和生态环境等一系列重大问题密切相关,因此增强对南极的认识和了解十分重要。海洋重力异常是南极海域的基础数据,高精度高分辨率的南极海域海洋重力异常有助于提高对该海域地球内部构造和海洋资源勘探等方面的认识,也是确定大地水准面的基础数据,而卫星测高是获取大范围高分辨率海洋重力异常的唯一手段。海面高是卫星测高应用的基本物理量,卫星测高在开阔海域的回波信号符合Brown模型,其测距和海面高精度较高,直接采用GDR数据反演的海洋重力异常精度较高。而受多种因素的影响,非开阔海域(尤其是南极海域)的海面高精度偏低,限制了测高在这些区域的应用,也导致南极海域测高海洋重力异常精度偏低。为获得高精度高分辨率南极海域海洋重力异常,必须得到南极海域高精度的垂线偏差,通常采用的手段包括波形重定、改正量选取、对海面高和垂线偏差的数据处理等。本文从波形理论出发,系统提出了波形分类的概念,总结了不同类型反射面的波形重定算法并提出了子波形阈值法,探讨了不同反射面波形重定算法的选取,详细讨论了不同数据处理阶段海面高的数据处理方法,给出了垂线偏差数据处理方法,反演得到了南极海域高分辨率的测高海洋重力异常,与船测重力比较,结果表明南极海域整体统计结果的精度约7mGal;与国际最新的测高模型比较,表明本文得到的模型整体精度接近、部分区域超过了国际最新模型精度。以高精度的船测重力为控制点,与测高海洋重力异常进行数据融合,得到了高精度高分辨率南极海域海洋重力异常。本文具体研究成果及贡献包括以下几方面:1.子波形阈值法与最佳波形重定算法的确定研究出了子波形阈值法,以提取卫星测高回波波形中精度较高的有效子波形,进而提高测高的测距精度。南极海域存在不同的反射面,而不同反射面需采用不同波形重定算法,为确定不同反射面的最佳波形重定算法和反演得到高精度南极海域海洋重力异常,提出了与垂线偏差精度密切相关的参数选取最佳波形重定算法。在南极海域实验区,对子波形阈值法、β-5和阈值法进行了比较,结果表明子波形阈值法的结果优于其他两算法。子波形阈值法对Geosat/GM漫射波形、ERS-1/GM漫射波形和镜面波形的改善率分别达到38%、78.8%和90%。2.测高海面高的数据处理深入研究了测高海面高的数据处理问题,为了提高海面高精度,将移去恢复过程应用于其数据处理阶段,分析不同数据处理阶段海面高残差的特点,提出了高斯滤波、海面高均值平移法和调整的样条多项式进行数据处理,获得了2Hz高精度的海面高。研究发现沿轨迹海面高有时存在着海面高平移现象,分析指出该现象主要由测高数据、测高改正量或回波信号质量太差由波形重定引起。3.最佳反演组合的确定深入探讨了不同垂线偏差输入、参考重力场和反演算法等不同反演组合对测高海洋重力异常精度的影响,研究发现,相对于360阶EGM08,以2160阶EGM08作为参考重力场的统计结果精度改善率达30%;逆Verning-Meinsz算法和最小二乘配置法反演结果精度相当,但前者计算时间仅为后者的40%;以所有测高卫星垂线偏差反演的重力异常精度更高。4.南极海域测高海洋重力异常反演与精度评估反演和评估了南极海域的测高海洋重力异常精度,以最佳反演组合,分区域反演了2′×2′南极海域测高海洋重力异常模型,将该模型和国际最新模型Sandwell and Smith与DNSC08,采用船测重力对南极海域海洋重力异常精度进行评估,结果表明测高重力与船测重力的重力异常余差的统计结果精度约3.2~11.2mGal;本文模型精度总体达到、部分海域甚至超过了国际最新模型,如areal区域,本文模型精度优于Sandwell and Smith模型约2.2 mGal,优于DNSC08模型约1.1 mGal。5.船测重力与测高重力的数据融合以高精度的船测重力为控制点,详细讨论了船测重力与测高重力的数据融合,为消除船测重力采样率的影响,对船测重力重采样,对最小二乘配置法和Draping算法进行比较,结果表明Draping算法在结果精度和计算效率等方面优于最小二乘配置法。采用Draping算法得到了2′×2′南极海域新的海洋重力异常。6.回波信号波形分类及测高在海冰的应用系统探讨和提出了回波信号波形分类的概念、识别流程和适用性分析,并采用简单指标进行波形分类,其结果可用于特定反射面监测和不同反射面波形重定算法等研究。在波形分类的基础上,详细探讨了卫星测高用于监测海冰密集度和海冰空间分布,并给出了测高测高获取海冰厚度的原理。利用遥感资料验证和检核,研究发现利用卫星测高可获取不同时间段的海冰密集度,其结果高于遥感结果。测高用于海冰空间分布不仅有效,且能分辨漂浮的海冰。
张盼盼[6](2019)在《区域似大地水准面精化方法研究分析与应用》文中研究表明大地水准面是指与平均海水面重合并延伸大陆内部的重力等位面,其形状能反映地球体内部物质结构和密度变化等信息。高精度、高分辨大地水准面的确定可对地学相关学科、国防建设及国民经济发展提供重要保障。本文针对大地水准面精化过程中的几个问题进行研究分析,对论文做的主要工作概括如下:1.针对超高阶重力场模型EGM2008、GECO及EIGEN-6C4存在长波误差的情况,分析了国际公布的EGM2008、GECO和EIGEN-6C4等超高阶重力场模型及GOCO03S、GOCONSGCF2DIRR5和GOCONSGCF2TIMR5等低阶重力场模型的内符合精度。利用实测的GNSS/水准数据对各模型进行外符合精度的检核。分析了6个模型在不同阶次组合的精度,选取可靠的截断阶次确定组合重力场模型。计算结果表明,组合重力场模型能提高重力场模型高程异常的精度,其精度最优提高了23%。2.针对地球表面球谐综合过程中要求考虑高程信息的问题,在球谐综合过程中,利用梯度法对球谐综合过程中的重力场泛函进行一定阶次扩展,分析梯度法在球谐综合过程中的适用性。计算结果表明,基于地形模型数据及超高阶重力场模型,利用梯度法将高程异常和重力扰动等重力场泛函进行一定阶次的扩展,它能够将高程信息带来的近似误差减少到对实际应用无关紧要的程度。3.利用剩余地形模型(RTM)技术补偿超高阶重力场模型的截断误差。计算结果表明,地形起伏大时,计算的剩余高程异常标准差达到了cm级,而地形相对平坦时,计算的剩余高程异常标准差为mm级,即地形起伏越大,剩余地形模型对高程异常的影响越大。4.充分考虑地形对重力和大地水准面的影响,基于平面近似和球近似研究地形对重力和大地水准面的影响。计算结果表明,球近似地形对重力的影响大约为平面近似地形对重力影响的2倍;地形比较平坦时,地形对重力和大地水准面的影响可以忽略不计,而地形起伏大时,必须考虑地形对重力和大地水准面的影响。5.以长江沿岸某地区和西藏新疆部分地区作为研究区域,利用梯度法、组合重力场模型、RTM技术并考虑地形改正计算研究区域的重力大地水准面,取得了较好的结果。
团文征(DOAN VAN CHINH)[7](2014)在《越南沿海海平面特征及其变化趋势的研究》文中提出海洋对自然界以及人类的生活具有重大的意义,它起到很重要的作用,比如提供潮水能、热能、海浪能等,海洋尤其是大陆架地层中蕴藏着丰富的资源,诸如金属、石油等,是发展工业所需重要资源。海洋渔业和养殖业、水产品出口加工业以及造船业、海洋开发机械业的发展也与海洋紧紧地联系在一起。然而,人类从海洋获得利益的同时也要面临很多来自海洋的挑战,比如海平面异常上升、台风、风暴潮、盐碱化加剧、海岸侵蚀导致沿海地区地貌不稳定等现象。这些源自海洋的自然灾害对沿海居民的生命财产安全以及沿海基础设施造成严重威胁和损害,在现今全球气候变化的背景下,情况更加严重。因此对海洋进行研究,掌握海洋变化规律从而有效控制并充分开发海洋,是现今全球关注的重要问题。通过海洋研究所取得的成果,我们将有可能基于自然规律,及时提出各种海洋灾害的预警预报,支持和保障海洋开发和海洋经济的可持续发展。验潮站观测记录是研究海平面变化最基础的数据,它具有长期性和稳定性的特点,但由于验潮站位于岛屿或大陆沿岸地区,导致验潮站观测值收到验潮站所处板块垂直运动影响。卫星测高作为一项空间测量技术,它以卫星为载体,借助于空间、电子和微波等高技术来量测全球海面高。为了确定南海海域和越南沿海水位波动特征及其变化趋势,本文已经使用了大量的越南沿海验潮站数据记录和16年卫星测高数据进行研究,研究工作和研究成果具体包括:1、主要工作利用验潮站数据研究越南沿海海区海平面,海潮,余水位(无潮水位)变化特征和趋势,以及极值水位统计预测。用于研究的验潮站做多共33个,分布在从北至南6个有代表性岸区,少数在近岸岛上,数据时间跨度在20-48年之间(1961--2009),采样率大多数为1h。论文第六章利用1993~2008年T/P和Jason-1数据简略计算了全球和南中国海的海平面变化。2、主要成果(1)利用沿海从北至南6个代表性海区10个长期观测验潮站数据,研究了各海区海平面变化特征和趋势。得到平均上升率为1.9mm/a。6个海区(北北,北中,中中,南中,东南,西南)除北宗区平均下降-3.2mm/a外均呈上升趋势(1961~2010),1990~2010年平均上升率为2.4mm/a。多年平均海面最高和最低之差为20~50cm。(2)利用沿海6个海区的代表验潮站数据,研究了沿海海潮特征及其变化趋势。6个海区潮差(高潮位与低潮位之差)总体平均上升2.4mm/a,其中只有北中部平均下降-2.2mm/a;经过利用越南沿海代表验潮站的长期观测时间的逐小时观测记录,进行潮汐调和分析获得了每年的潮汐调和常数,然后根据分潮调和常数时间序列,采用线性回归模型分析各主要分潮调和常数的变化趋势;根据关于主要全日潮和半日潮V指数的潮汐性质分类准则,包括正规和不正规全日潮,正规和不正规半日潮共四类,给出了6个海区潮汐类型的不同分布及振幅的量级和18年周期变化率,并结合ENSO(厄尔尼诺南方涛动)现象对结果作了解释。研究越南沿海潮汐结构及变是论文重点内容。(3)基于三种概率分布(Pearson-Ⅲ, Gumbel和Weibull),利用沿海6海区10个验潮站最长50年观测资料,研究计算了各海区极值水位及其预测。使用作者本人研制的潮汐分析软件包,对各参考观测资料求解了114个分潮调和常数,据此推算了不同时间间隔天文潮位时间序列,推估了不同重现期(10年-500年)多年一遇最高水位,比较了三种计算结果,差值均小于5cm,建议取三种结果平均值为最优,并讨论了多年一遇最高水位值用于工程设计的安全和经济性问题。(4)作了6个海区代表验潮站余水位(增减水位)变化的统计分析,得出多数站月平均余水位时间序列呈上升趋势,且与月平均海平面长期性变化趋势基本一致,分别统计了各站年平均余水位上升和下降交错出现的次数和对应持续时间,给出了增水位和减水位不同持续时间的累计频率,得出小于1天的频率均>90%,大于2天的<1%(台风发生期),同时得出增水位>50cm的累积频率平均>96%,减水位<-50cm累积频率平均>97%.(5)利用1993~2008(16年)T/P和Jason-1测高数据,分析了全球和南海海平面变化趋势,得出总体呈上升趋势,各年上升速度有差异,南海不同海区海平面变化表现出较大波动,平均速度为2.72±0.01mm/a,略高于全球平均上升速率2.14±0.06mm/a。
成怡[8](2008)在《多源海洋重力数据融合技术研究》文中研究表明研究融合多源重力数据构建高精度海洋重力图是重力辅助导航系统的关键技术之一,海洋重力数据库是水下重力导航系统的基本依据。重力场局部特征是否明显、重力数据的精度和位置分辨率是否满足要求直接决定着重力辅助导航系统能否正常工作。卫星测量、航空测量及船上测量三种重力测量方式产生的重力数据,它们有其各自的优点和适用范围,反映着不同频段的重力信息,联合多种数据源建立重力数据库可弥补单一测量方式测量范围有限的不足,同时也引出了不同测量方式下的数据融合问题。本文的研究目标就是分析如何融合卫星、航空、船上重力测量数据获得高精度、高分辨率的海洋重力图。论文的主要内容有:总结了地球重力场的特性及其中各扰动量的定义,分析了三种海洋重力测量方式各自的测量原理和海洋重力数据的计算方法,即卫星测量的原理及卫星测高数据反演海洋重力异常的方法,航空重力测量的基本框架及向下延拓技术,船测海面重力的特点和其解算方法。这些是研究融合多源海洋重力数据融合的前提。对移去—恢复技术进行了详细的剖析,在移去-恢复技术的通式的基础上研究了它的两个基本原理:梅森原理和Helmert压缩原理,即对移去-恢复中的重力场模型贡献和地形的直接影响和间接影响的解算。讨论了移去-恢复技术在卫星测高数据反演海洋重力场及航空重力数据向下延拓中的应用,并通过航空重力数据向下延拓为例详细地分析了移去-恢复技术的作用。研究测量高度和地形效应对向下延拓的影响,提出有效的解决方案,并分析了它对测量误差的适应程度。针对海洋重力场这一特殊的应用环境,分析了水深对海洋重力场的影响,提出用船测重力数据结合先验水深特性,通过最小二乘配置过程估计局部水深模型的思想。提出由重力数据计算的协方差函数作为经验协方差函数,用局部逼近的方法逼近最小二乘配置中用到的协方差函数,从而计算其相应的协方差矩阵,估计局部水深模型。提出将估计水深模型的RTM改正应用到移去—恢复技术中去,代替传统的Helmert方法。并通过大量的试验评价估计的局部水深模型对局部水深特性的描述情况,以及RTM改正在移去—恢复技术中的应用效果。研究卫星测高的重力数据、航空向下延拓的重力数据、海面直接测量的重力数据融合方法。通过对球谐函数的分析,并在利用残差重力异常计算球谐函数系数改正项的基础上,提出了修正局部重力场的球谐函数系数的融合算法。并通过实验评价了该融合算法的效果。分析局部重力数据网格间距和水深RTM改正对融合多源重力数据的影响,并将融合后的重力图应用到重力辅助导航的匹配算法中去,在实验海区内对比于船测重力数据,分析融合后的重力图匹配效果。实验结果表明,既使在局部重力数据网格间距相对较大时,融合后重力图对比船测重力图在匹配上包含更多的局部特征。
孙翠羽[9](2011)在《海洋无缝垂直基准面建立方法研究 ——以渤海海域为例》文中研究表明深度基准面在实现中不连续的问题由来已久,随着海洋测量技术发展的需要,解决该问题的要求日益迫切。国际上,许多国家已经或正在开展海洋无缝垂直基准的相关研究,一些海洋国家相继建立了本国的无缝垂直基准面。我国目前完成了一些相关的基础工作,并有研究人员着手研究建立局部地区的无缝海洋垂直基准面。但是其中还有众多问题亟待解决,建立我国统一的海洋无缝垂直基准的重要性也还没有得到足够充分的认识。本文在国家重大专项(908-ZC-I-07)和863重点项目(2009AA121402)等相关项目的资助下,对海洋无缝垂直基准面建立的若干方法进行了系统的研究,主要内容包括以下五个方面:1.按照国际无缝垂直基准面的定义,通过深入分析现有的潮汐面、大地水准面、1985国家高程基准和椭球面等垂直基准的定义、性质、特点、实现及应用现状等内容,参考和借鉴国际经验,建议以CGCS 2000椭球面作为我国统一的海洋无缝垂直基准面。2.研究了平均海面高模型的建立方法,对卫星测高技术的原理及其在海洋学上的应用进行了分析。利用卫星测高数据解算的渤海平均海面高格网模型,进行参考椭球转换处理,将参考基准转换为海洋无缝垂直基准面(CGCS 2000椭球)。由于卫星测高数据在近岸等浅水区域受到干扰,存在较大的误差,故收集了渤海区5个同时具有长期的潮汐观测和GPS测量的数据点,对格网模型进行了局部改正分析,试验的结果表明,该项改正使两个改正数据点的模型差值,分别从-2.283m和2.023m减少为-0.805m和0.545m,单点精度有了显着提高。用拟合的方法对改正后的平均海面高格网模型进行曲面逼近。对几个基本的曲面拟合方法进行了研究分析,结合渤海数据情况的特点,选择半变异函数为Exponential-Cosine (type 1)的Kriging拟合方法获得了渤海平均海面高模型,拟合均方根误差6.42cm,外符合已知点趋势面拟合精度为99.93%,均方根误差13.46cm。3.研究了深度基准面模型的建立方法,主要利用物理海洋学的海洋数值模式来进行解算。针对渤海海域的特点,采用长期验潮资料运行海洋数值模式解算的渤海深度基准面格网模型,采用半变异函数为Exponential-Bessel的Kriging拟合方法,建立了连续无缝的渤海深度基准面模型,外符合精度的相对均方差为1.16cm。另外还对模型进行了分析,其特征与验潮站实测数据计算的结果相符。4.研究了偏差模型的建立方法,分析了国际上建立偏差模型的技术步骤,提出了建立渤海偏差模型的方法——“模型差值法”,对模型差值法的方法步骤进行了说明,利用平均海面和深度基准面之间的关系,建立了渤海的偏差模型,并对精度进行了分析。5.提出了基于海洋无缝垂直基准面的转换方法,即通过海洋无缝垂直基准面的建立,统一陆海高程/深度基准,以简化正高(或正常高)与海图高的转换与拼接的工作。选择了渤海某区域的单波束测深数据进行了转换试验,对试验结果进行了分析。实验结果表明,转换在技术上是可行的。
李建成,宁津生,晁定波,姜卫平[10](2006)在《卫星测高在大地测量学中的应用及进展》文中进行了进一步梳理本文介绍了卫星测高技术的发展背景、历史、现状和进展,描述了卫星测高在大地测量学领域诸多方面的应用,评述了地球重力场在地球科学中的作用,并阐述了利用卫星测高数据源在大地测量学领域取得的成果。介绍了最新测高卫星的发展状况,提出了由新一代卫星测高资料确定地球形状的时间变化特征和规律的研究方向,将拓宽卫星测高技术在全球变化研究中的应用。
二、利用卫星测高确定海面地形对大地水准面的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用卫星测高确定海面地形对大地水准面的影响(论文提纲范文)
(1)高程基准的构建及地理因素影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 构建高程基准的理论与方法 |
2.1 构建高程基准的方法 |
2.1.1 验潮站法 |
2.1.2 几何法 |
2.1.3 重力法 |
2.2 构建高程基准统一的方法 |
2.2.1 重力场模型方法 |
2.2.2 大地测量边值问题方法 |
2.3 影响高程基准统一的因素 |
2.3.1 潮汐变化 |
2.3.2 海平面变化 |
2.3.3 GNSS/水准测量误差 |
2.4 本章小结 |
3 超高阶重力场模型计算大地水准面 |
3.1 重力场模型 |
3.1.1 构建重力场模型的数据来源 |
3.1.2 重力场模型精度评估 |
3.2 超高阶重力场模型 |
3.2.1 EGM2008 模型 |
3.2.2 EIGEN-6C4 模型 |
3.2.3 GECO模型 |
3.2.4 SGG-UGM-1 模型 |
3.3 超高阶重力场模型应用分析 |
3.3.1 超高阶重力场模型的应用 |
3.3.2 超高阶重力场模型精度分析 |
3.4 本章小结 |
4 虚拟球谐方法构建区域大地水准面 |
4.1 球冠谐模型基本原理 |
4.2 缔合勒让德函数 |
4.3 虚拟球谐方法基本原理 |
4.3.1 虚拟球谐理论 |
4.3.2 虚拟边界理论 |
4.4 虚拟球谐构建区域大地水准面 |
4.5 本章小结 |
5 地理因素对构建高程基准的影响 |
5.1 Earth2014 模型 |
5.2 地理因素对构建高程基准的影响 |
5.2.1 地理因素对高原地区的影响分析 |
5.2.2 地理因素对丘陵地区的影响分析 |
5.2.3 地理因素对平原地区的影响分析 |
5.2.4 地理因素对盆地地区的影响分析 |
5.3 地理因素对冰原地区的影响分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)利用多源卫星测高资料确定海洋重力异常的研究(论文提纲范文)
缩略词 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 测高卫星发展概述 |
1.3 卫星测高恢复海洋重力场的发展历史与现状 |
1.3.1 20世纪70年代 |
1.3.2 20世纪80年代 |
1.3.3 20世纪90年代 |
1.3.4 21世纪以来 |
1.4 典型全球海洋重力场模型 |
1.4.1 SS系列模型 |
1.4.2 KMS-DNSC-DTU系列模型 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 卫星测高反演海洋重力场基本理论 |
2.1 卫星测高测距原理 |
2.2 基于大地水准面高计算的逆Stokes公式 |
2.3 基于垂线偏差解算的逆Vening-Meinesz公式 |
2.4 基于垂线偏差解算的Sandwell方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 卫星测高波形理论及重跟踪方法 |
3.1 概述 |
3.1.1 卫星高度计雷达测量原理 |
3.1.2 单频单向波列海面时脉冲信号照射区域的变化 |
3.1.3 高斯分布海面时的脉冲信号照射区域变化 |
3.1.4 平均回波波形模型 |
3.2 波形重跟踪 |
3.2.1 OCOG算法 |
3.2.2 Davis阈值法 |
3.2.3 改进阈值法 |
3.2.4 β参数拟合法 |
3.2.5 Sandwell算法 |
3.3 基于Jason-1示例波形的重跟踪算法比较 |
3.3.1 跟踪门位置与距离改正值的直接比较 |
3.3.2 交叉点不符值统计 |
3.3.3 沿轨标准差分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 测高垂线偏差计算及影响因素分析 |
4.1 测高垂线偏差的计算方法 |
4.1.1 基于沿轨数据的垂线偏差分量计算 |
4.1.2 基于交叉点处数据的垂线偏差分量计算 |
4.1.3 两种沿轨垂线偏差计算方法的对比 |
4.1.4 海面高度误差对于沿轨垂线偏差计算的影响 |
4.2 星测高误差源的影响分析 |
4.2.1 仪器误差 |
4.2.2 对流层延迟 |
4.2.3 电离层延迟 |
4.2.4 海况偏差 |
4.2.5 潮汐 |
4.2.6 大气逆压效应 |
4.2.7 本节小结 |
4.3 海面地形的影响 |
4.3.1 稳态海面地形 |
4.3.2 时变海面地形 |
4.4 沿轨重采样 |
4.5 轨道倾角的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 利用多星测高资料恢复海洋重力异常 |
5.1 测高资料选择 |
5.2 波形重跟踪的参数确定 |
5.3 数据预处理 |
5.3.1 沿轨重采样 |
5.3.2 误差改正与粗差剔除 |
5.3.3 低通滤波 |
5.4 区域海洋重力场模型建立及检核 |
5.4.1 规则格网化垂线偏差分量 |
5.4.2 规则格网化重力异常 |
5.4.3 解算结果与已发布重力场模型的检核 |
5.4.4 解算结果与船测数据的检核 |
5.4.5 参考模型对于移去恢复结果的影响 |
5.5 全球海洋重力场模型的建立 |
5.6 全球海洋重力场模型的检核 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要的工作与结论 |
6.2 未来工作展望 |
参考文献 |
作者简历攻读博士学位期间的主要工作与成果 |
致谢 |
(3)联合多代卫星测高和多源重力数据的局部大地水准面精化方法(论文提纲范文)
1 引言 |
2 局部大地水准面的建模方法 |
3 数值计算与分析 |
3.1 数据预处理 |
3.1.1 多源重力观测数据及GPS水准点 |
3.1.2 多代卫星测高数据 |
3.2 测高数据类型的选择 |
3.3 潮汐模型的影响 |
3.4 船载重力和测高数据的互补性 |
4 结论 |
(4)基于泊松小波径向基函数融合多源数据的局部重力场建模方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRUCT |
缩写词 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 融合多源数据的泊松小波径向基函数法 |
2.1 径向基函数 |
2.1.1 球谐函数和径向基函数的关系 |
2.1.2 径向基函数的范数 |
2.1.3 径向基函数类型及其频谱特征 |
2.2 泊松小波径向基函数法 |
2.2.1 函数模型及参数估计 |
2.2.2 Monte-Carlo方差分量估计 |
2.2.3 基函数网络设计 |
2.3 大规模线性方程组的并行求解技术 |
2.3.1 并行环境 |
2.3.2 ScaLAPACK并行函数库 |
2.3.3 并行算法效率分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 多源重力数据预处理及地形影响 |
3.1 多源数据及其预处理 |
3.1.1 全球重力场模型 |
3.1.2 数字地形模型 |
3.1.3 多源重力数据 |
3.1.4 GPS水准数据 |
3.2 Tikhonov正则化模型 |
3.2.1 正则化矩阵 |
3.2.2 正则化参数估计 |
3.2.3 数值分析 |
3.3 局部重力场建模中的线性化误差 |
3.3.1 以高阶重力场模型为参考场的归算方法 |
3.3.2 数值分析 |
3.4 基于球冠体积分的广义残差地形模型 |
3.4.1 非调和性问题 |
3.4.2 广义残差地形模型 |
3.4.3 数值分析 |
3.5 地形效应的影响 |
3.5.1 残差地形改正 |
3.5.2 地形扰动对基函数网络设计的影响 |
3.5.3 地形改正对建模精度的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 联合多代卫星测高数据精化大地水准面 |
4.1 函数模型 |
4.2 测高数据的预处理 |
4.3 测高数据类型的选择 |
4.4 潮汐模型的影响 |
4.5 船载重力和测高数据的互补性 |
4.6 本章小结 |
第5章 局部重力场多尺度逼近的泊松小波径向基函数法 |
5.1 多尺度建模方法 |
5.2 多层基函数格网的网络设计 |
5.2.1 基函数格网的深度估计 |
5.2.2 不同深度基函数网络的基函数个数确定 |
5.2.3 数值分析 |
5.3 重力大地水准面与GPS水准数据的融合方法 |
5.3.1 函数模型 |
5.3.2 数值分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要工作及结论 |
6.2 未来工作展望 |
附录 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(5)应用卫星测高技术确定南极海域重力场研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
1 绪论 |
1.1 卫星测高技术的发展与应用 |
1.1.1 卫星测高的发展过程 |
1.1.2 卫星测高的应用 |
1.1.2.1 在大地测量学与地球物理学中的应用 |
1.1.2.2 在监测海平面变化中的应用 |
1.1.2.3 在潮汐的应用 |
1.1.2.4 在洋流的应用 |
1.1.2.5 在极地的应用 |
1.2 卫星测高技术在非开阔海域应用的局限性 |
1.2.1 近海 |
1.2.2 南极海域 |
1.3 研究目的和内容 |
1.4 本章小结 |
2 卫星测高与波形分类 |
2.1 引言 |
2.2 卫星测高基本测量原理 |
2.3 测高波形理论 |
2.3.1 Brown模型 |
2.3.2 其他模型 |
2.4 测高回波波形的波形分类 |
2.4.1 海面回波波形的基本波形类型 |
2.4.1.1 海冰回波波形 |
2.4.1.2 近海回波波形 |
2.4.2 波形分类指标 |
2.4.3 波形分类结果与应用 |
2.5 本章小结 |
3 波形重定算法 |
3.1 非开阔海域波形重定算法 |
3.1.1 冰盖波形重定算法 |
3.1.2 近海波形重定算法 |
3.1.3 海冰波形重定算法 |
3.2 开阔海域波形重定算法 |
3.2.1 传统算法 |
3.2.2 Maus波形重定算法 |
3.2.3 SS波形重定算法 |
3.3 子波形阈值法 |
3.3.1 波形形状 |
3.3.2 波形移动相关分析 |
3.3.3 波形移动相关分析验证 |
3.3.4 子波形阈值法 |
3.4 最佳波形重定算法的选取 |
3.4.1 最佳波形重定法选取指标 |
3.4.2 最佳波形重定法 |
3.4.3 波形重定前后比较 |
3.5 本章小结 |
4 垂线偏差误差分析与测高数据处理 |
4.1 引言 |
4.2 垂线偏差误差分析 |
4.2.1 测距精度 |
4.2.2 定轨参考框架偏离引起的系统误差 |
4.2.3 径向轨道误差 |
4.2.4 海潮模型误差 |
4.2.5 海面地形的影响 |
4.2.6 距离改正项 |
4.3 测高海面高数据处理 |
4.3.1 重复周期 |
4.3.2 非重复周期 |
4.4 垂线偏差数据处理 |
4.4.1 沿轨迹海面高差残差 |
4.4.2 整个区域粗差剔除 |
4.5 本章小结 |
5 海洋重力异常反演基础 |
5.1 引言 |
5.2 最小二乘配置法LSC |
5.3 逆Verning-Meinsz算法 |
5.4 本章小结 |
6 南极海域重力异常 |
6.1 引言 |
6.2 相关海洋重力资料介绍与数据融合 |
6.2.1 各种重力资料 |
6.2.2 船测重力数据处理 |
6.2.3 不同重力数据融合 |
6.3 最佳反演组合和最佳数据融合算法确定 |
6.3.1 测高最佳参考重力场 |
6.3.2 测高海洋重力异常最佳反演算法 |
6.3.3 不同卫星测高数据的贡献 |
6.3.4 反演算法有效性的验证 |
6.3.5 最佳数据融合算法确定 |
6.4 南极海域重力异常的确定 |
6.4.1 南极海域船测重力数据处理 |
6.4.2 不同卫星测高数据的贡献 |
6.4.3 波形重定的贡献 |
6.4.4 与现有南极海域测高海洋重力异常模型比较 |
6.4.5 南极海域最新海洋重力异常模型 |
6.5 本章小节 |
7 总结与展望 |
7.1 研究成果与贡献 |
7.2 后记 |
参考文献 |
发表论文 |
参考科研活动及科研项目 |
致谢 |
(6)区域似大地水准面精化方法研究分析与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外大地水准面研究现状 |
1.2.1 国外大地水准面研究概况 |
1.2.2 国内大地水准面研究概况 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 确定大地水准面的基本理论 |
2.1 位理论边值问题 |
2.1.1 第一边值问题 |
2.1.2 第二边值问题 |
2.1.3 第三边值问题 |
2.2 经典边值问题 |
2.2.1 Stokes理论 |
2.2.2 Molodensky理论 |
2.3 大地水准面与似大地水准面之间的转化 |
2.4 数据源及应用 |
2.4.1 地球重力场模型 |
2.4.2 数字高程模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 多类重力场模型的精度分析 |
3.1 引言 |
3.2 原理与方法 |
3.2.1 高程异常计算 |
3.2.2 重力场模型的内符合精度检核 |
3.2.3 重力场模型的外符合精度检核 |
3.2.4 组合重力场模型的确定 |
3.3 算例分析 |
3.3.1 重力场模型内符合精度检核 |
3.3.2 重力场模型外符合符合精度检核 |
3.3.3 重力场模型谱组合 |
3.4 结语 |
第四章 梯度法在球谐综合中的适用性分析 |
4.1 引言 |
4.2 原理及方法 |
4.2.1 综合系数法(LCA) |
4.2.2 梯度法在球坐标下的应用 |
4.2.3 梯度法在椭球坐标下的应用 |
4.3 实例分析 |
4.3.1 数据准备 |
4.3.2 梯度法计算高程异常 |
4.3.3 参考高度选择对高程异常的影响 |
4.3.4 梯度法在椭球坐标下与球坐标下的比较分析 |
4.4 结语 |
第五章 地形对大地水准面的影响 |
5.1 引言 |
5.2 平面地形改正 |
5.2.1 地形对重力的影响 |
5.2.2 平面近似条件下地形对大地水准面的间接影响 |
5.3 球面地形改正 |
5.3.1 地形对重力的影响 |
5.3.2 球近似条件下地形对大地水准面的间接影响 |
5.4 剩余地形模型(RTM)对大地水准面的影响 |
5.4.1 剩余地形模型(RTM) |
5.4.2 利用RTM计算高程异常 |
5.5 实例分析 |
5.5.1 地形对重力的直接影响 |
5.5.2 地形对大地水准面的间接影响 |
5.5.3 剩余地形模型(RTM)对高程异常影响 |
5.5.4 确定局部重力大地水准面 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)越南沿海海平面特征及其变化趋势的研究(论文提纲范文)
本文主要创新点 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
表目次 |
图目次 |
第1章 绪论 |
1.1 选题研究意义 |
1.2 研究区域的自然条件 |
1.2.1 地貌特点 |
1.2.2 气候特点 |
1.2.3 水文特点 |
1.2.4 极端天气现象 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 关于南中国海海域和越南沿海海平面变化研究现状 |
1.3.2 关于越南沿海潮汐类型和潮汐特点研究现状 |
1.3.3 关于越南沿海各种极值水位研究现状 |
1.3.4 关于越南沿海余水位研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 海平面变化研究的基本理论与方法 |
2.1 引言 |
2.2 潮汐观测及利用潮汐数据研究水位变化方法 |
2.2.1 潮汐观测手段 |
2.2.2 实际观测潮位的成分 |
2.2.3 线性回归模型的最小二乘估计 |
2.3 卫星测高历史发展及其应用 |
2.3.1 卫星测高技术的发展 |
2.3.2 卫星测高技术的应用 |
2.4 卫星测高基本原理 |
2.5 卫星测高的误差源 |
2.5.1 测高仪误差 |
2.5.2 信号传播介质误差 |
2.5.3 径向位置误差 |
2.6 本文采用卫星测高数据描述 |
2.6.1 T/P卫星测高数据的描述 |
2.6.2 T/P卫星测高数据编辑标准 |
2.6.3 Jason-1卫星测高数据的描述 |
2.6.4 Jason-1卫星测高数据编辑标准 |
2.7 卫星测高数据处理基本方法 |
2.7.1 共线法 |
2.7.2 格网化方法 |
2.8 本章小结 |
第3章 越南沿海海平面震荡特征及其变化趋势 |
3.1 引言 |
3.2 海水位资料及其变化特征 |
3.2.1 越南沿海多年平均海平面及历史最高、最低水位 |
3.2.2 越南沿海年平均海平面、年最高、年最低水位变化规律 |
3.3 越南沿海多年月际海平面变化 |
3.4 越南沿海区域相对海平面长期性变化趋势 |
3.4.1 海平面变化冰后回弹改正 |
3.4.2 月平均海平面变化逆气压改正 |
3.4.3 越南沿岸月平均相对海平面长期性变化趋势 |
3.5 本章小结 |
第4章 越南沿海潮汐特征及其变化趋势 |
4.1 引言 |
4.2 越南沿海潮汐性质及其类型分布特征 |
4.3 越南沿海平均潮差变化规律 |
4.3.1 越南沿海年平均潮差分布 |
4.3.2 越南沿海年平均潮差、高潮位、低潮位长期性变化趋势 |
4.3.3 越南沿海多年月际平均潮差变化 |
4.4 越南沿海潮汐调和常数变化趋势 |
4.5 越南沿海天文潮潮位推算 |
4.5.1 年际最高、最低、平均天文潮潮位变化 |
4.5.2 天文潮极值潮位 |
4.6 越南沿海多年一遇极值高潮位 |
4.6.1 Pearson-Ⅲ、Gumbel、Weibull概率分布数学模型 |
4.6.2 越南沿海不同重现期的最高水位计算结果 |
4.7 本章小结 |
第5章 越南沿海潮余水位的特征及其变化趋势 |
5.1 引言 |
5.2 越南沿海的月平均余水位长期性变化 |
5.3 越南沿海增减水位特征统计分析 |
5.4 越南沿海增减水位积累频率统计分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 利用T/P和JASON-1测高数据确定海平面变化 |
6.1 引言 |
6.1.1 数据来源和数据预处理 |
6.1.2 T/P与Jason观测数据的交叉验证 |
6.1.3 确定全球海平面变化的具体步骤 |
6.2 南海海平面变化与分析 |
6.2.1 南海海平面变化 |
6.2.2 南中国海域和太平洋地区海平面变化相关性分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结束语 |
7.1 本文工作和主要贡献 |
7.1.1 越南沿海海平面变化特征及变化趋势 |
7.1.2 越南沿海潮汐特征及其变化趋势 |
7.1.3 越南沿海各种极值水位 |
7.1.4 越南沿海余水位 |
7.1.5 全球海洋和南中国海海域海平面变化趋势 |
7.2 存在问题和未来工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
附表1A. 越南北部HONDAU验潮站点的调和常数(1960~2012年) |
附表1B. 越南北中部HONNGU验潮站点的调和常数(1961~2008年) |
附表1C. 越南中中部DANANG验潮站点的调和常数(1980~2008年) |
附表1D. 越南南中部QUYNHON验潮站点的调和常数(1976~2008年) |
附表1E. 越南东南部VUNGTAU验潮站点的调和常数(1978~2009年) |
附表1F. 越南西南部RACHGIA验潮站点的调和常数(1978~2008年) |
附表2A. 越南北部HONDAU验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表2B. 越南北中部HONNGU验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表2C. 越南中中部DANANG验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表2D. 越南南中部QUYNHON验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表2E. 越南东南部VUNGTAU验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表2F. 越南西南部RACHGIA验潮站点的114个分潮的调和常数 |
附表3. 1961~2010年越南沿海台风和热带气旋数据统计表 |
致谢 |
(8)多源海洋重力数据融合技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 海洋重力测量技术的发展 |
1.2.1 海面直接重力测量技术的发展 |
1.2.2 卫星重力测量技术的发展 |
1.2.3 航空重力测量技术的发展 |
1.3 融合算法的发展情况 |
1.4 论文的主要工作 |
第2章 重力场基本理论及多源海洋重力数据 |
2.1 引言 |
2.2 重力场的基本概念 |
2.2.1 重力加速度及重力位 |
2.2.2 正常重力场和重力场中的各种扰动量 |
2.3 卫星测高数据反演海洋重力异常 |
2.3.1 卫星测高的基本原理 |
2.3.2 卫星测高数据反演海洋重力异常的方法 |
2.4 航空重力测量及其向下延拓 |
2.4.1 航空重力测量的数学模型 |
2.4.2 基于泊松积分逆运算的向下延拓 |
2.4.3 向下延拓的正则化方法 |
2.4.4 向下延拓的其它方法 |
2.5 海面重力测量及数据处理 |
2.5.1 海洋重力测量特点 |
2.5.2 海洋重力数据预处理 |
2.5.3 海洋重力异常计算 |
2.6 本章小结 |
第3章 移去-恢复技术 |
3.1 引言 |
3.1.1 扰动位模型贡献 |
3.1.2 Helmart压缩原理 |
3.1.3 变换 |
3.2 移去-恢复技术的应用 |
3.2.1 测高数据反演海洋重力异常 |
3.2.2 航空重力数据向下延拓中存在的问题及解决方案 |
3.3 移去-恢复技术的仿真试验 |
3.3.1 应用移去-恢复思想进行向下延拓 |
3.3.2 移去-恢复技术在地形改正中的作用 |
3.3.3 分析移去-恢复技术对观测误差的适应性 |
3.4 本章小结 |
第4章 数字水深模型及其应用 |
4.1 引言 |
4.2 海洋重力与水深 |
4.3 水深估计方法 |
4.3.1 水深估计方法的推导 |
4.3.2 水深估计方法的改进 |
4.4 数字水深模型在移去-恢复过程中的应用 |
4.5 局部水深模型估计及其RTM改正的仿真试验 |
4.5.1 A1区域内二层模型下的水深估计 |
4.5.2 A1区域内三层模型下的水深估计 |
4.5.3 A1区域内结合水深数据的水深估计 |
4.5.4 估计水深模型的验证 |
4.5.5 估计水深模型RTM改正的应用 |
4.6 本章小结 |
第5章 多源重力数据融合 |
5.1 引言 |
5.2 融合算法 |
5.2.1 球谐函数分析 |
5.2.2 迭代方法的提出 |
5.3 多源重力数据融合方案 |
5.3.1 卫星数据与重力场模型的融合 |
5.3.2 融合局部重力测量数据 |
5.4 研究区域及可获得数据 |
5.4.1 卫星数据 |
5.4.2 航空测量重力数据 |
5.4.3 船测重力数据 |
5.4.4 重力场模型EGM96 |
5.5 仿真试验 |
5.5.1 卫星推导重力数据与重力场模型的融合 |
5.5.2 航空重力数据与重力场模型的融合 |
5.5.3 海面直接测量重力数据与重力场模型的融合 |
5.5.4 卫星、航空、海面重力数据融合 |
5.6 本章小结 |
第6章 多源重力数据融合的精度分析及应用 |
6.1 引言 |
6.2 融合重力图的精度分析 |
6.2.1 局部重力数据网格间距对融合重力图的影响 |
6.2.2 水深的RTM改正对融合重力图的影响 |
6.3 融合后的重力图在重力辅助导航中应用 |
6.3.1 ICCP算法回顾 |
6.3.2 ICCP算法在融合重力图上的应用 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)海洋无缝垂直基准面建立方法研究 ——以渤海海域为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 论文结构 |
1.5 小结 |
2 无缝垂直基准参考面的定义与选择 |
2.1 无缝垂直基准参考面的定义 |
2.2 垂直基准面概况 |
2.3 无缝垂直基准参考面的确定 |
2.4 小结 |
3 平均海面高模型的建立与分析 |
3.1 引言 |
3.2 平均海面高模型建立方法 |
3.3 平均海面高模型的建立 |
3.4 小结 |
4 无缝深度基准面模型的建立与分析 |
4.1 深度基准面模型的建立方法 |
4.2 无缝深度基准面模型的建立 |
4.3 小结 |
5 偏差模型的建立与分析 |
5.1 偏差模型的建立方法 |
5.2 偏差模型的建立与分析 |
5.3 小结 |
6 深度基准与高程基准的转换 |
6.1 大地水准面模型的精化 |
6.2 基于无缝垂直基准面的转换方法 |
6.3 一个转换实例 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要成果 |
7.2 待研究的问题 |
致谢 |
攻读博士期间主要成果 |
参考文献 |
(10)卫星测高在大地测量学中的应用及进展(论文提纲范文)
1 引言 |
2 地球重力场的意义及其在地球科学中的作用 |
3 卫星测高在大地测量学的研究成果和进展 |
4 结束语 |
四、利用卫星测高确定海面地形对大地水准面的影响(论文参考文献)
- [1]高程基准的构建及地理因素影响分析[D]. 田莎莎. 东华理工大学, 2019(01)
- [2]利用多源卫星测高资料确定海洋重力异常的研究[D]. 张胜军. 武汉大学, 2016(06)
- [3]联合多代卫星测高和多源重力数据的局部大地水准面精化方法[J]. 吴怿昊,罗志才. 地球物理学报, 2016(05)
- [4]基于泊松小波径向基函数融合多源数据的局部重力场建模方法研究[D]. 吴怿昊. 武汉大学, 2016(06)
- [5]应用卫星测高技术确定南极海域重力场研究[D]. 杨元德. 武汉大学, 2010(10)
- [6]区域似大地水准面精化方法研究分析与应用[D]. 张盼盼. 长安大学, 2019(01)
- [7]越南沿海海平面特征及其变化趋势的研究[D]. 团文征(DOAN VAN CHINH). 武汉大学, 2014(03)
- [8]多源海洋重力数据融合技术研究[D]. 成怡. 哈尔滨工程大学, 2008(06)
- [9]海洋无缝垂直基准面建立方法研究 ——以渤海海域为例[D]. 孙翠羽. 山东科技大学, 2011(05)
- [10]卫星测高在大地测量学中的应用及进展[J]. 李建成,宁津生,晁定波,姜卫平. 测绘科学, 2006(06)