《卫星重力梯度测量确定地球重力场的理论与方法》罗志才,钟波,宁津生,吴云龙【pdf】

  • 内容简介:

    《卫星重力梯度测量确定地球重力场的理论与方法》系统地论述了卫星重力梯度测量确定全球静态地球重力场模型的理论方法和计算技术,主要内容包括:卫星重力梯度测量的基础理论;卫星重力梯度边值问题的准解理论和最小二乘解法;联合卫星重力梯度数据和高低卫-卫跟踪数据反演地球重力场的联合平差法、谱组合法和随机边值解法的数学模型及实用算法;卫星重力梯度数据的预处理方法;卫星重力梯度测量的仿真模拟与技术指标论证分析;GOCE卫星重力场模型的研制、精度评价及在海洋动力学中的应用等。

  • 目录:

    第1章绪论
    1.1地球重力场研究意义
    1.2卫星重力梯度测量技术发展现状
    1.3卫星重力梯度数据处理方法及进展
    1.4GOCE重力场模型研制及应用进展

    第2章卫星重力梯度测量的基础理论
    2.1时间系统与坐标系统
    2.1.1时间系统及其转换
    2.1.2坐标系统及其转换
    2.2重力梯度张量的表示形式
    2.2.1引力位及其导数的球坐标表示
    2.2.2引力位及其导数的轨道坐标表示
    2.2.3引力矢量和引力梯度张量的球坐标表示
    2.2.4引力矢量和引力梯度张量的直角坐标递推公式
    2.3卫星重力梯度测量原理及误差分析
    2.3.1卫星重力梯度测量原理
    2.3.2重力梯度测量误差分析
    2.4重力梯度张量在不同坐标系间的转换
    2.5地球重力场模型的数值解法
    2.5.1最小二乘原理
    2.5.2法方程数值解法
    2.5.3重力场并行求解技术

    第3章卫星重力梯度边值问题
    3.1Banach空间、Hilbert空间和Sobolev空间的基本概念及有关理论
    3.1.1Banach空间
    3.1.2Hilbert空间
    3.1.3Sobolev空间
    3.2超定边值问题的准解理论
    3.2.1问题的提出
    3.2.2准解及其原则解法
    3.3卫星重力梯度边值问题的准解
    3.3.1问题的提出
    3.3.2准解的解算模型
    3.4重力-重力梯度边值问题
    3.5卫星重力梯度边值问题的最小二乘解
    3.5.1大地测量边值问题的最小二乘解法
    3.5.2最小二乘法求解三类卫星重力梯度边值问题

    第4章卫星重力梯度测量的仿真模拟分析
    4.1卫星轨道数值积分
    4.1.1运动方程与变分方程
    4.1.2数值积分方法
    4.1.3摄动力模型
    4.2卫星轨道模拟与摄动分析
    4.2.1卫星轨道及误差模拟
    4.2.2摄动力数值分析
    4.3卫星重力梯度数据模拟分析
    4.4重力梯度测量有色噪声模拟
    4.5解析法模拟分析
    4.5.1解析法基本原理
    4.5.2地球重力场反演的分辨率分析
    4.5.3地球重力场反演的精度分析

    第5章利用卫星重力梯度数据确定地球重力场的空域法
    5.1重力梯度数据的归算与格网化
    5.1.1数据归算与分析
    5.1.2格网化处理与分析
    5.2球谐分析方法
    5.2.1球谐分析基础
    5.2.2引力梯度分量球谐分析
    5.2.3PG影响及消除
    5.2.4Wiener滤波分析与验证
    5.3空域最小二乘法
    5.3.1数学模型线性化
    5.3.2解算方法
    5.3.3正则化处理与分析
    5.3.4时域滤波分析与验证
    5.4最小二乘配置法
    5.4.1基本原理
    5.4.2空间协方差函数
    5.4.3扰动位系数的确定
    5.5引力梯度张量的不变量法
    5.5.1梯度不变量及线性化
    5.5.2不变量调和分析方法
    5.5.3不变量最小二乘解法

    第6章利用卫星重力梯度数据确定地球重力场的时域法
    6.1TWTD方法
    6.1.1基本原理
    6.1.2块对角最小二乘平差
    6.2SA半解析法
    6.2.12-DFFT方法
    6.2.21-DFFT方法
    6.2.3误差PSD与频域定权
    6.3SA与TWTD的等价性
    6.4时域最小二乘误差分析
    6.4.1模拟方案及流程
    6.4.2模拟结果与分析

    第7章卫星重力梯度数据与卫星跟踪卫星数据的联合处理方法
    7.1最小二乘联合平差方法
    7.1.1联合平差解算模型
    7.1.2最优定权方法
    7.2最小二乘谱组合方法
    7.2.1谱组合的原理
    7.2.2谱组合计算模型
    7.3卫星重力超定随机边值解法
    7.3.1问题的提法
    7.3.2超定随机边值解
    7.4联合SGG和SST数据反演重力场的数值模拟
    7.4.1沿轨SGG和SST数据联合解算结果与分析
    7.4.2球面SGG和SST数据联合解算结果与分析

    第8章卫星重力梯度数据的预处理
    8.1预处理方案与流程
    8.1.1重力梯度数据的检校
    8.1.2数据预处理流程
    8.2时变重力场改正方法
    8.2.1潮汐影响
    8.2.2非潮汐影响
    8.3粗差探测方法
    8.3.1粗差概念及分类
    8.3.2粗差探测依据与评定指标
    8.3.3统计检验方法
    8.3.4小波分析方法
    8.4外部校准方法
    8.4.1基于地球重力场模型的外部校准
    8.4.2基于高-低卫星跟踪数据的外部校准
    8.4.3基于高精度地面重力数据的外部校准
    8.5数值计算与分析
    8.5.1时变重力场改正分析
    8.5.2粗差探测模拟分析
    8.5.3地面重力数据外部校准分析

    第9章GOCE卫星重力梯度数据处理与分析
    9.1GOCE任务概况
    9.2GOCE系统组成部分
    9.3GOCE数据产品与分类
    9.4GOCE重力场模型反演与分析
    9.4.1谱组合法反演GOCE重力场
    9.4.2联合平差法反演GOCE重力场
    9.4.3不变量法反演GOCE重力场
    9.5GOCE重力场模型精度分析及应用
    9.5.1GOCE重力场模型的精度分析
    9.5.2在海洋动力学中的应用分析
    参考文献

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