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GOCE卫星重力梯度数据反演重力场的滤波器设计与比较分析被引量:3
2023年
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联合模型GOCO01S进行比较,并通过高精度的全球定位系统水准数据和稳态海面地形模型进行检核,结果表明:构建的MA和CPR经验参数滤波器均能削弱低频系统误差的影响,并且后者效果更为明显,而ARMA去相关滤波器能够有效地对重力梯度数据有色噪声进行白化处理;反演的联合模型GOGR-MA和GOGR-CPR的精度接近,并且它们都优于欧空局采用同期数据研制的GOCO01S模型。反演结果验证了设计的级联滤波器的正确性和有效性,可为GOCE卫星重力梯度数据的滤波处理及高精度重力场反演提供参考。
刘滔钟波李贤炮谭江涛
关键词:卫星重力梯度有色噪声滤波器设计
卫星重力梯度数据粗差探测的组合法研究
2022年
对GOCE卫星重力梯度实测数据粗差探测做了相关研究,探讨了进行粗差探测的相关理论与方法,包括重力梯度数据粗差探测的迹准则、连续性准则,以及Dixon检验法、小波探测法、组合法等几种粗差探测方法,重点探讨粗差探测组合方法。在连续性准则下运用上述探测方法对实测数据分别进行了粗差探测计算,通过调整置信度、阈值等参数,分析这些参数对各种探测方法结果的影响。研究结果表明:1) Dixon检验方法算法简单、快速,可用于快速解的粗差探测;2)小波收缩阈值方法探测质量较高,可用于精密解的粗差探测;3)小波和Dixon检验的组合探测法探测质量优于2种单一探测方法。
李晓翔罗晓丹
关键词:卫星重力梯度预处理
一种基于卫星重力梯度数据的南极大陆莫霍面深度反演方法
一种基于卫星重力梯度数据的南极大陆莫霍面深度反演方法,包括如下步骤:①获取覆盖南极大陆区域的卫星重力梯度数据,且获取频率域中卫星重力梯度数据的Parker‑Oldenburg界面反演公式;②获取覆盖南极大陆区域的冰盖厚度...
郭灿文杨晓彤王朝阳杨慧贤李艳雯孙毅马永邢喆赵现仁樊妙
文献传递
用于卫星重力梯度数据的ARMA最优滤波模型构建方法
本发明涉及用于卫星重力梯度数据的ARMA最优滤波模型构建方法,其特征在于包括以下步骤:1)采用高阶MA方法,确定ARMA滤波模型的AR初始参数;2)根据ARMA滤波模型的AR初始参数,确定ARMA滤波模型的参数;3)根据...
朱广彬常晓涛付兴科孙承志周晓青窦显辉
文献传递
卫星重力梯度数据确定地球重力场的正则化方法研究被引量:2
2019年
卫星重力梯度数据确定地球重力场时,观测数据有色噪声及极空白问题导致法方程呈现病态性.本文基于严密的卫星重力梯度数据确定地球重力场的直接解法,对零次、一次Tikhonov正则化和Kaula正则化等多种正则化技术,以及用于确定正则化参数的L曲线法、GCV法、MSE法等三种方法进行了适用性分析.研究结果表明,Tikhonov正则化和Kaula正则化方法能够有效改善法方程求解的稳定性,提高大地水准面的恢复精度,Kaula正则化方法较之Tikhonov正则化要稍优.以大地水准面误差均方差最小为标准,GCV方法的精度要优于L曲线法,更适于卫星重力梯度实测数据的解算.
梁勇朱广彬刘洪涛朱娅男瞿庆亮
关键词:卫星重力梯度地球重力场直接解法正则化
GOCE卫星重力梯度数据恢复地球重力场理论与方法研究
卫星重力测量技术的发展对精化地球中长波重力场具有重要作用,GOCE卫星的发射无疑提高了人类对地球重力场的认知。本文针对利用GOCE重力梯度数据恢复地球重力场中的若干问题展开研究,深入研究分析了空域法恢复地球重力场模型的理...
邢志斌
关键词:GOCE重力梯度地球重力场模型
文献传递
一种卫星重力梯度数据的ARMA最优滤波模型构建方法被引量:2
2018年
由于卫星重力梯度观测的有色噪声特性和海量观测特征,在利用直接法进行重力场模型的最小二乘求解时,观测值的协方差阵为超大型的非对角阵,这给数值求解带来了极大困难.本文提出了一种基于先验误差功率谱密度的最优ARMA滤波模型构建方法,结合法方程的分块求解策略,可实现对卫星重力梯度观测值的高效滤波处理.数值仿真结果表明,利用最优ARMA滤波器进行时域滤波后,法方程的态性得到了明显改善,重力梯度观测值中的有色噪声得到了有效的"白化"处理,大地水准面精度得到了显著提升.
朱广彬常晓涛常晓涛瞿庆亮
关键词:卫星重力梯度有色噪声重力场模型
卫星重力梯度数据重力异常的精度分析被引量:2
2016年
针对GOCE卫星确定的地球重力场模型精度的不确定性,对比分析GOCE位模型与多个不同重力场模型确定的重力异常,并将其分别与船测重力数据、南极航空重力数据、北极重力数据以及美国和中国台湾地面重力数据比较研究。结果表明:GOCE位模型的内符合精度最高,与地面重力观测数据符合最优;与船测以及航空重力测量符合相对较差、精度较低。研究表明,在一定精度前提下,GOCE卫星确定的重力数据可用于无人区,从而提高重力观测数据的覆盖率。
徐翰周强波
关键词:GOCE地球重力场模型
基于卫星重力梯度数据的密度反演研究被引量:1
2015年
为解决卫星重力梯度大尺度密度反演存在的平面模型误差、病态矩阵正则化、大型矩阵求逆、先验数据融合等问题,依托Tesseroid单元体模型,分别采用广义岭估计、代数重建(ART)、遗传算法完成了附加高斯白噪声的模拟异常体密度反演实验,并将反演结果与原始设定模型进行比较分析。
叶周润柳林涛
关键词:GOCE重力梯度密度反演
利用卫星重力梯度数据恢复月球重力场模拟研究
2013年
月球重力场是目前大地测量学研究的热点问题。GOCE卫星的发射成功,为利用卫星重力梯度技术测定月球重力场提供了可能。本文回顾了月球重力场的恢复方法,研究了基于卫星重力梯度数据的月球重力场恢复,并在顾及有色噪声前提下,系统分析了不同噪声水平下以及不同梯度分量组合下的月球重力场恢复精度和可靠性。计算结果表明:100mE噪声水平下,联合Vxx、Vyy和Vzz恢复出的150阶次月球重力场模型不能满足当前月球重力场的精度要求,其全月球大地水准面误差均方误差(RMS)约30m,重力异常误差RMS约12mgal。10mE噪声水平下,仅利用Vzz获得的重力场模型精度要大大好于100mE噪声下三分量联合反演结果。若联合Vxx、Vyy和Vzz三分量,则月球重力场模型精度得到了进一步的提高,全月球范围内,其大地水准面误差RMS在0.1m左右,而重力异常RMS优于0.5mgal。
徐天河李敏陈康慷
关键词:卫星重力梯度大地水准面有色噪声

相关作者

吴星
作品数:48被引量:189H指数:9
供职机构:北京特种工程设计研究院
研究主题:卫星重力梯度 地球重力场模型 卫星重力梯度数据 点质量模型 地球重力场
罗志才
作品数:156被引量:1,278H指数:18
供职机构:武汉大学测绘学院地球空间环境与大地测量教育部重点实验室
研究主题:地球重力场 卫星重力梯度 大地水准面 卫星重力 GOCE
张传定
作品数:64被引量:236H指数:10
供职机构:北京环球信息应用开发中心
研究主题:卫星重力梯度 地球重力场 重力场 似大地水准面 地球重力场模型
刘晓刚
作品数:133被引量:362H指数:11
供职机构:中国人民解放军总参谋部测绘研究所
研究主题:地球重力场模型 卫星测高 GOCE 时间同步 卫星重力梯度
王凯
作品数:13被引量:19H指数:3
供职机构:解放军信息工程大学测绘学院
研究主题:卫星重力梯度 GOCE 卫星重力梯度数据 地球重力场 点质量模型