能量守恒法應(yīng)用于GOCE衛(wèi)星數(shù)據(jù)解算.pdf

1、CHAMP、GRACE、GOCE等低軌衛(wèi)星的相繼升空,衛(wèi)星重力探測已成為大地測量學(xué)中又一重要的研究領(lǐng)域,同時多種學(xué)科對地球重力場的要求也越來越高,應(yīng)用也越來越廣泛,幾乎覆蓋到地球物理的所有學(xué)科,而地球重力場模型是所有研究的基礎(chǔ),比如大地水準(zhǔn)面差距、重力異常等?；诖吮疚木椭攸c(diǎn)研究了重力場模型的位系數(shù)解算,以及在大地水準(zhǔn)面差距、重力異常方面進(jìn)行了對比。本文主要的研究內(nèi)容概述如下:
　　 1.重點(diǎn)分析了地球重力場模型和衛(wèi)星重力探測所

2、具有的重大意義,總結(jié)了目前國際上對地球重力場的研究現(xiàn)狀及已公布的重力場模型情況,分析了我國目前地球重力研究的現(xiàn)狀及問題:重力測量覆蓋范圍不足,衛(wèi)星數(shù)據(jù)匱乏,理論研究缺乏創(chuàng)新性等。
　　 2.從地球重力場的基礎(chǔ)理論開始研究,嚴(yán)格推導(dǎo)了重力場模型的計算公式,列舉了反演重力場模型的幾種方法:直接法、空域法和時域法；結(jié)合衛(wèi)星重力探測技術(shù),推導(dǎo)了運(yùn)用能量守恒法反演地球重力場模型的計算公式,聯(lián)立這兩類公式列立誤差方程,解算重力場模型位系數(shù)；

3、同時也分析了在解算誤差方程時的幾種方法,并選取最小二乘法為本文的解算方法。
　　 3.從ESA獲得GOCE衛(wèi)星數(shù)據(jù),重點(diǎn)研究分析了數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu),并對軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡單的預(yù)處理,以供后續(xù)的解算使用,重點(diǎn)分析了所涉及到幾種坐標(biāo)系,編寫程序進(jìn)行了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(四元素法)；推導(dǎo)了采用重力梯度數(shù)據(jù)反演重力場模型的計算方法；計算了1天的幾何學(xué)軌道數(shù)據(jù),對其進(jìn)行了粗差探測,在XY方向精度(軌道均方根差)可達(dá)到20mm,Z方向精度相對低點(diǎn),有個別超

4、過35mm。
　　 4.計算了GOCE衛(wèi)星軌道受到的各種攝動力影響(主要六個),在解算時進(jìn)行軌道改正；編寫程序反演了一組重力場模型SWJTG11,并與參考模型進(jìn)行了比對,各階方差誤差主要集中在10-10。左右,各階大地水準(zhǔn)面差距與參考模型之差最大達(dá)到10.4mm。
　　 5.利用GMT繪圖軟件,繪出了全球大地水準(zhǔn)面差距分布圖和全球重力異常分布圖,以及它們之間差值的分布圖,重點(diǎn)從色彩和精細(xì)程度比對與參考模型的差異,從地理上