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1.
论文系统研究了利用航空重力数据以及联合航空重力与地面重力数据确定高精度区域大地水准面的理论模型、实用算法和关键技术,细致分析了其中存在的关键问题,提出了多项思路、模型和方法以突破关键性难点.论文的主要工作和创新之处体现在:
(1)提出一种用于Stokes和Hotine积分等球面积分直接离散求和的快速算法,解决球面积分离散求和计算效率太低的数值问题.对于10°×10°范围共计57 600个点的2.5'×2.5'格网重力数据,积分球冠区半径取3°时,新算法用于基于解析核的Stokes和Hotine积分时计算速度比普通算法快约48倍,用于基于级数核的Stokes和Hotine积分时分别比普通算法快约276倍和294倍. 相似文献
2.
为解决Hotine积分计算低空扰动引力径向分量时的奇异性问题,本文从Hotine积分公式入手,分析了产生奇异性的原因及其影响;并在此基础上根据分区原理推导出Hotine积分的无奇异公式,本文算法将内区视为扰动重力值相等的微小平面,直接进行数学积分以消除奇异性,最后从理论上阐述了本文算法的优势。数值试验结果表明,相较于传统方法,改进后的Hotine积分在整个积分区域内连续,地表附近扰动引力径向分量的计算结果奇异性消除,而且高度越低,精度越好。此外,经过改化,Hotine积分核函数变为边界面上扰动重力差分形式,这减弱了远区地面数据对计算结果的影响,改进后的Hotine积分对地面数据的需求量相比于传统算法降低了近20倍,而且高度越低,对积分半径的要求越低。本文算法适用于低空外部重力场计算,而且效能较高。 相似文献
3.
李叶才 《武汉大学学报(信息科学版)》1989,(1)
本文通过对Hotine积分和Stokes积分进行比较,指出Hotine积分是一种更有利于确定高精度大地水准面的方法,同时还导出了计算Hotine积分中截断系数的递推公式以及高阶截断误差的近似估计公式。 相似文献
4.
随着GNSS、航空重力等技术的发展,扰动重力数据的获取变得越来越便捷。然而目前利用Hotine积分与扰动重力数据确定区域大地水准面的研究比较少。本文主要研究了Hotine积分中央区改正方法和Hotine积分核函数改进方法;利用改进的Hotine积分核函数结合扰动重力数据构建了区域大地水准面。实验表明,本文提出的中央区改正方法可以解决Hotine积分中央区奇异的问题;改进核函数的方法可以有效地削弱远区截断误差的影响并且可以提高数据的利用率。 相似文献
5.
李叶才 《武汉大学学报(信息科学版)》1989,(2)
美国海洋卫星测高仪的出现,使应用Hotine积分确定海洋大地水准面成为现实。本文通过对Hotine积分及垂线偏差的计算公式进行改进,较好地改善了求和项的收敛性,减小了截断误差影响,并提出了利用Hotine函数和重力异常确定海洋大地水准面的方法。 实际计算表明:海洋重力大地水准面的精度在1米以内;卫星测高大地水准面间存在0.5米系统差;它和海底地形有一定的相关性,能较好地反映出海底地形的宏观特性。 相似文献
6.
利用Poisson积分推导Hotine函数及Hotine公式应用问题 总被引：2，自引：0，他引：2
给出一种直接利用改进的Poisson积分确定Hotine函数的推导 ,其中不包括函数的零阶和一阶项。讨论了Hotine公式在陆地和海洋局部重力场逼近中的应用问题。 相似文献
7.
四种改进积分法的低空扰动引力计算 总被引：1，自引：0，他引：1
针对Stokes积分方法计算扰动引力中计算点从空中趋近地面时存在积分奇异和不连续的问题,该文提出了去中央奇异点法、奇异点积分值修正法、中央格网加密算法和改进积分式法4种改进Stokes积分的计算公式,并进行了实验计算。计算结果表明:近地空间范围内,4种改进算法都能在一定程度上改进原始积分的奇异性问题;相同条件下,奇异点积分值修正法和改进积分式法计算精度最高,适宜于低空计算;改进积分式法通过理论推导,得到了从球外部到球面统一、连续且无奇异的改进Stokes积分公式,理论严谨。 相似文献
8.
针对Stokes-Pizzetti积分用于外部扰动重力场计算中从空中趋近地面时存在着不连续和积分奇异的问题,对该式进行了改进。改进式引入地面计算点处的重力异常,得到一个从地面到空中统一适用的公式,并且中和了在地面计算点处的奇异性。类似地,改进了的Stokes公式在用于大地水准面计算时积分的奇异性同样起到了改善作用。 相似文献
9.
地形改正等地球重力场元量的FFT算法(平面二维、球面近似二维、球面单带)研究已基本成熟,并广泛应用于科研与工程实践。但是FFT算法也有其固有的缺陷,即存在着频谱混迭、泄漏等现象。本文利用离散卷积分具有Toeplitz矩阵的性质,将其拓展为循环Toeplitz与拓展观测数据矢量的乘积,利用循环Toeplitz的Fourier表示,实现离散卷积分的快速算法。该算法与离散求和等价,当数据量较大时,可明显地提高计算速度。 相似文献
10.
借助以地心参考椭球面为边界面的第二大地边值问题的理论,基于Helmert空间的Neumann边值条件,给定Helmert扰动位的椭球解表达式,并详细推导第二类勒让德函数及其导数的递推关系、Helmert扰动位函数的椭球积分解以及类椭球Hotine积分核函数的实用计算公式,便于后续椭球域第二大地边值问题的实际研究。 相似文献
11.
在应用快速Hartly变换(FHT)或快速Fourier变换(FFT)计算Stokes积分公式时,总是先将Stokes 公式化成卷积形式,然后用 FHT或 FFT完成卷积运算,从而避免了复杂费时的积分计算。但由于 Stokes公式不严格满足卷积定义,欲将其化成卷积形式必须作一些近似。这种近似虽能在一定精度范围满足要求,但对于高精度要求仍有不能允许的计算误差。本文建议采用球面坐标转换方法,能有效地消除无论是用 FHT或 FFT 计算Stokes 积分卷积化所带来的误差影响。 相似文献
12.
本文提出了利用快速Hartley变换(FHT)计算Stokes公式的方法,这一算法最适合于用来计算实序列的积分变换,而快速Fourier变换(FFT)较适合于用来计算复序列的积分变换。计算Stokes公式只涉及实序列问题,用FHT计算Stokes公式比用FFT算法更有效。本文详细地描述了用FHΥ计算Stokes公式的算法,进行了数值计算,与相应的FFT计算结果作了比较。结果表明,两种算法可以得到相同的精度,但是,FHT的计算速度比FFT的计算速度快一倍以上,且所需要的内存空间只是后者的一半。 相似文献
13.
Hotine积分能综合应用重力和卫星测高资料确定高精度海洋重力大地水准面。本文应用一种与传统方法不同的处理Hotine积分的技术，使得计算公式得到明显简化，并就加速远区域级数收敛问题作了探讨。计算表明，用改进后的公式计算的海洋大地水准面的精度优于1米，它和Seasat卫星测高大地水准面间存在约0.2米的系统差。 相似文献
14.
Meissel-Stokes核函数应用于区域大地水准面分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为提高区域大地水准面计算精度,基于EGM2008地球重力场位系数模型分析Meissel-Stokes核函数、截断误差系数以及截断误差。选取实验区,采用移去-恢复法评价Meissel-Stokes核函数计算大地水准面的精度。结果表明:Meissel-Stokes核函数及其截断误差系数收敛速度快;截断误差小且稳定。在积分半径不易扩展的情况下,应用Meissel-Stokes核函数计算区域大地水准面,比标准Stokes计算大地水准面精度略高。 相似文献
15.
翟国君 《武汉大学学报(信息科学版)》1993,(2)
本文给出了Hotine 函数法的椭球面积分解,以应用于计算精确的大地水准面起伏。计算表明,当积分半径为20°时,我国近海的椭球改正只有10cm,远比stokes公式的椭球改正要小。 相似文献
16.
17.
传统截断核函数存在谱泄露问题,且实测数据在移去恢复频段的利用率低。本文以Hotine核函数为例引入了一种高低阶均修正的截断核函数,在其基础上进一步提出了仅低阶修正的截断核函数,具体包含余弦修正和线型修正两种类型。修正核函数能够有效地控制截断核函数存在的谱泄露问题,并且增大了实测数据在修正频段对高程异常的贡献率。试验结果表明,当低阶修正带宽一定时,低阶修正核函数计算的似大地水准面精度优于传统截断核函数计算的似大地水准面精度,并且与高低阶均修正的核函数的解算精度相当。但在计算效率上,低阶修正核函数明显优于高低阶均修正的核函数。本文的试验证实了在基于Helmert第二压缩法的边值问题(Stokes-Helmert或Hotine-Helmert边值问题)中低阶修正核函数是一种比较有效的核函数。 相似文献
18.
针对不同模型方法在低空扰动引力计算中的适用问题,该文选取我国某山地区域,分析比较球谐位系数模型法、点质量模型法和Stokes积分法在低空不同高度的扰动引力计算精度及效率;并且分析误差来源和个别改进办法。结果表明:点质量模型计算低空扰动引力精度较高,且速度最快;去奇异点的Stokes积分法可以解决低空积分时数值溢出的问题,但精度较低;球谐位系数模型法原理简单,但计算速度最慢。 相似文献
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李建成 《武汉大学学报(信息科学版)》2003,28(6):655-657
基于修改的Poisson积分 ,首先给出了球面扰动位向上延拓的积分表达式。在此基础上 ,由微分原理得出了球外部空间Neumann逆问题的解式 ,利用物理大地测量学的基本微分方程 ,导出了球外部空间的逆Stokes公式 ,并对这两类积分公式的核函数进行了讨论 相似文献