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研究了卫星重力梯度边值问题的准解的具体计算方法，利用地球重力场模型ＷＤＭ９４模拟的卫星重力梯度数据进行试算，验证了准解模型的有效性，并获得一些重要结论 相似文献
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混合边值问题的直接解算对于提高地球重力场模型的精度有着重要意义,本文主要讨论了量子力学中的维格纳3-i符号的计算方法以及利用3-i符号直接解算混合边值问题,模拟计算的结果表明,其解算精度是很高的。 相似文献
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地球重力场模型及其应用 总被引：3，自引：0，他引：3
本文给出了地球重力场的定义及其内涵,重点论述了确定地球重力场模型的基本理论及其方法,其中包括:1、根据位理论求解拉伯拉斯方程的重力边值问题,导出扰动位的球谐函数级数展开式;2、以莫洛金斯基理论为依据形成的边值问题推求出位系数的表达式;3、依据最小二乘平差方法采用全球或局部地区格网的重力异常平均值推求出位系数值;4、简要叙述了用球冠谐展开式推求局部重力场的概念。本文最后给出了地球重力场模型的某些应用及其发展前景。 相似文献
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测量平差模型的抗差最小二乘解及影响函数 总被引：1，自引：0，他引：1
抗差Ｍ估计是使用最广泛、计算较简明的抗差估计法。基于多维Ｍ估计原理，本文建立了经典测量平差函数模型的抗差解，并推导出相应的误差影响函数；为了使抗差估计适于不同类型以及不同先验精度的各类观测值的混合平差，将使用等价权原理构造抗差最小二乘解式。 相似文献
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研究了卫星重力梯度边值问题的准解的具体计算方法，利用地球重力场模型ＷＤＭ９４模拟的卫星重力梯度数据进行试算，验证了准确模型的有效性，并获得一些重要结论。 相似文献
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利用随机微分方程理论,给出了随机Poisson方程Dirichlet大地边值问题的随机积分解,讨论了随机与确定边值问题间的关联。对应视为随机过程的函数,若采用确定性边值问题求解,不确定性影响将被直接带入最终解中;若采用随机积分解,则类似Gauss白噪声的影响将被滤掉,这对进一步提高重力场的求解精度具有重要影响。 相似文献
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顾及频谱特性组合点质量模型的建立 总被引：1，自引：0，他引：1
介绍了建立组合点质量模型的理论与方法；推导了顾及频谱特性的组合点质量模型及其解算原理，从理论上讨论了建立更严密外部重力场模型的可行性。 相似文献
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地球重力场位系数模型可以用于计算局部重力扰动场元。然而随着地球重力场模型阶次的提高、局域重力场计算范围的增大,其计算速度往往不能满足工程需求。针对这一问题,在对位系数模型泰勒级数展开的基础上提出了采用向量运算、混合编程的方法,同时对连带勒让德函数Belikov递推方法中与经纬度无关的量进行了预先计算,有效提高了计算速度。提出的方法对于利用超高阶次重力场模型快速解算大范围、高分辨率重力场元数据以及累加求和计算具有一定的参考与借鉴意义。 相似文献
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函数模型和随机模型双约束的GNSS数据融合及其性质 总被引：1，自引：0，他引：1
推导了基于函数模型和随机模型共同约束的参数最小二乘解及其验后精度估计模型;作为双约束参数解的特例,给出了仅含函数模型约束或仅含随机模型约束的参数解,以及无任何约束的参数解。侧重从理论上讨论了双约束参数解的性质,并分析指出,函数模型约束本身的误差将给参数估计带来强制性扭曲(简称"硬性影响"),先验随机模型本身的误差将给参数估计带来随机性影响(简称"软性影响")。最后,通过实际GNSS数据融合,分析了函数模型约束和随机模型约束的贡献。 相似文献
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随机模型不正确对方差一致性检验统计量的影响 总被引：2，自引：1，他引：2
当平差模型不正确时必然会影响平差结果及其统计性质。文中着重分析了在函数模型正确的前提下，采用不正确的随机模型对方差一致性检验统计量的影响，并给出了具体的影响公式。所得结果对进一步充实测量平差教学内容及实用中检验模型的正确性等方面具有一定的意义。 相似文献
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重力异常的一种逼近方法 总被引：11，自引：0，他引：11
函数模型逼近和统计模型逼近在大地测量均有广泛的应用。前者对趋势和性和规律性变化参数的求解较为理想。后者对随机变化物逼近较为合适，本文首先简单介绍了各种函数模型逼近和统计模型逼近的特性，提出了一种在函数模型逼近的基础上，辅以统计逼近的综合逼近法，作为一个例子，文中利用移动曲面模型和多面函数模型分别与拟合推估结合进行了重力异常的综合逼近计算。理论与计算表明，新的综合逼近法优于单独的函数模型逼近和统计模型逼近。 相似文献
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Biao Lu Zhicai Luo Bo Zhong Hao Zhou Frank Flechtner Christoph Förste Franz Barthelmes Rui Zhou 《Journal of Geodesy》2018,92(5):561-572
Based on tensor theory, three invariants of the gravitational gradient tensor (IGGT) are independent of the gradiometer reference frame (GRF). Compared to traditional methods for calculation of gravity field models based on the gravity field and steady-state ocean circulation explorer (GOCE) data, which are affected by errors in the attitude indicator, using IGGT and least squares method avoids the problem of inaccurate rotation matrices. The IGGT approach as studied in this paper is a quadratic function of the gravity field model’s spherical harmonic coefficients. The linearized observation equations for the least squares method are obtained using a Taylor expansion, and the weighting equation is derived using the law of error propagation. We also investigate the linearization errors using existing gravity field models and find that this error can be ignored since the used a-priori model EIGEN-5C is sufficiently accurate. One problem when using this approach is that it needs all six independent gravitational gradients (GGs), but the components \(V_{xy}\) and \(V_{yz}\) of GOCE are worse due to the non-sensitive axes of the GOCE gradiometer. Therefore, we use synthetic GGs for both inaccurate gravitational gradient components derived from the a-priori gravity field model EIGEN-5C. Another problem is that the GOCE GGs are measured in a band-limited manner. Therefore, a forward and backward finite impulse response band-pass filter is applied to the data, which can also eliminate filter caused phase change. The spherical cap regularization approach (SCRA) and the Kaula rule are then applied to solve the polar gap problem caused by GOCE’s inclination of \(96.7^{\circ }\). With the techniques described above, a degree/order 240 gravity field model called IGGT_R1 is computed. Since the synthetic components of \(V_{xy}\) and \(V_{yz}\) are not band-pass filtered, the signals outside the measurement bandwidth are replaced by the a-priori model EIGEN-5C. Therefore, this model is practically a combined gravity field model which contains GOCE GGs signals and long wavelength signals from the a-priori model EIGEN-5C. Finally, IGGT_R1’s accuracy is evaluated by comparison with other gravity field models in terms of difference degree amplitudes, the geostrophic velocity in the Agulhas current area, gravity anomaly differences as well as by comparison to GNSS/leveling data. 相似文献
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GOCE采用的高低卫-卫跟踪和卫星重力梯度测量技术在恢复重力场方面各有所长并互为补充,如何有效利用这两类观测数据最优确定地球重力场是GOCE重力场反演的关键问题。本文研究了联合高低卫-卫跟踪和卫星重力梯度数据恢复地球重力场的最小二乘谱组合法,基于球谐分析方法推导并建立了卫星轨道面扰动位T和径向重力梯度Tzz、以及扰动位T和重力梯度分量组合{Tzz-Txx-Tyy}的谱组合计算模型与误差估计公式。数值模拟结果表明,谱组合计算模型可以有效顾及各类数据的精度和频谱特性进行最优联合求解。采用61天GOCE实测数据反演的两个180阶次地球重力场模型WHU_GOCE_SC01S（扰动位和径向重力梯度数据求解）和WHU_GOCE_SC02S（扰动位和重力梯度分量组合数据求解）,结果显示后者精度优于前者,并且它们的整体精度优于GOCE时域解,而与GOCE空域解的精度接近,验证了谱组合法的可行性与有效性。 相似文献
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地球重力场和海洋环流探测（gravity field and steady-state ocean circulation explorer,GOCE）卫星重力梯度数据有色噪声和低频系统误差的滤波处理是反演高精度地球重力场的一个关键问题。针对GOCE卫星重力梯度数据的滤波处理,基于移动平均（moving average,MA）方法和CPR(circle per revolution)经验参数方法设计了两类低频系统误差滤波器,并分别将这两类滤波器与基于自回归移动平均（auto-regressive and moving average,ARMA）模型设计的有色噪声滤波器组合起来形成级联滤波器。为了分析滤波器处理的实际效果,基于空域最小二乘法采用70 d的GOCE观测数据,并联合重力恢复与气候实验（gravity recovery and climate experiment,GRACE）数据分别反演了224阶次的重力场模型GOGR-MA(MA+ARMA级联滤波)和GOGR-CPR(CPR+ARMA级联滤波)。将反演模型与采用同期数据求解的第一代GOCE系列模型及GOCE和GRACE联合模... 相似文献
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欧空局早期公布的时域法和空域法解算的GOCE模型均采用能量守恒法处理轨道数据, 但恢复的长波重力场信号精度较低, 而且GOCE卫星在两极存在数据空白, 利用其观测数据恢复重力场模型是一个不适定问题, 导致解算的模型带谐项精度较低, 需进行正则化处理。本文分析了基于轨道数据恢复重力场模型的方法用于处理GOCE数据的精度, 对最优正则化方法和参数的选择进行研究。利用GOCE卫星2009-11-01—2010-01-31共92 d的精密轨道数据, 采用不依赖先验信息的能量守恒法、短弧积分法和平均加速度法恢复GOCE重力场模型, 利用Tikhonov正则化技术处理病态问题。结果表明, 平均加速度法恢复模型的精度最高, 能量守恒法的精度最低, 短弧积分法的精度稍差于平均加速度法。未来联合处理轨道和梯度数据时, 建议采用平均加速度法或短弧积分法处理轨道数据, 并且轨道数据可有效恢复120阶次左右的模型。Kaula正则化和SOT处理GOCE病态问题的效果最好, 并且两者对应的最优正则化参数基本一致, 但利用正则化技术不能完全抑制极空白问题的影响, 需要联合GRACE等其他数据才能获得理想的结果。 相似文献
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利用最小二乘直接法反演卫星重力场模型的MPI并行算法 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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利用局部重力数据改进重力场模型 总被引：4，自引：2，他引：4
本文系统论述了利用局部重力数据对已知重力场模型位系数加以改进的理论和方法，问题的实质是重力异常和位系数两类数据的综合利用，文中给出了联合平差和局部积分改进两种方法，重点讨论了局部积分改进的位系数改正数的谱权综合法，并给出了数值试验结果。 相似文献
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Nico Sneeuw 《地球空间信息科学学报》2011,14(3):216-222
Gravity gradients acquired by the Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer(GOCE) do not cover the entire earth because of its sun-synchronous orbit leaving data gaps with a radius of about 6.5° in the polar regions.Previous studies showed that the loss of data in the polar regions deteriorates the accuracy of the low order(or near zonal) coefficients of the earth gravity model,which is the so-called polar gap problem in geodesy.In order to find a stable solution for the earth gravity model from the GOCE gravity gradients,three models,i.e.the Gauss-Markov model,light constraint model and the mixed model,are compared and evaluated numerically with the gravity gradient simulated with the EGM2008.The comparison shows that the Best Linear Uniformly Unbiased Estimation(BLUUE) estimator of the mixed model can solve the polar gap problem as effectively as the light constraint model;furthermore,the mixed model is more rigorous in dealing with the supplementary information and leads to a better accuracy in determining the global geoid. 相似文献
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基于能量守恒方法恢复CHAMP重力场模型 总被引：3，自引：0，他引：3
介绍了基于能量守恒定律恢复地球重力场模型的基本原理和算法.指出了CHAMP加速度计数据存在的问题,提出了整体求解尺度因子、偏差参数和偏差漂移的数学模型及差分算法.利用2002年1月的CHAMP快速科学轨道数据和加速度计数据计算出了50 × 50地球重力场模型XISM02.将该模型与EGM96,GRIM5C1,EIGEN1S,EIGEN2模型进行了比较,并用北极实测重力数据对上述模型进行了检验.结果表明:XISM02模型在北极地区精度与EIGEN1S,EIGEN2相当. 相似文献