卫星测高数据在渔情分析中的应用探索

通过对卫星测高数据的分析 ,结合日本和美国在海面高度与渔场关系方面的研究 ,根据海洋学和渔业资源学的理论进行分析和探讨 ,为卫星测高数据在渔情分析中的应用提供了理论依据、研究思路和基本方法。卫星测高数据与常规海洋外界环境因子有非常密切的关系 ,经过严格的数据质量控制后 ,可以应用到渔场探测和渔业资源评估中。测高数据的具体应用可以采用直接与间接两种方式 :直接方式 ,即作为统计相关的参数 ,等同于温度、盐度、水色等 ;间接方式 ,即作为数理模型的输入或者控制参数。此外 。

中国近海卫星测高数据的重力异常反演——I.Stokes公式逆运算+2DFFT法

简要介绍了基于Stokes公式逆运算基础上的重力异常FFT反演方法。据此 ,在对 4年的Topex/Poseidon卫星测高数据和一年半的ERS 1/ 35天卫星测高数据的预处理基础上 ,反演了中国海域 (0°～ 4 0°N ,10 5°～ 135°E)的 30′× 30′重力异常———IGG。通过与实际船测资料和国际同行提供的重力模型相比 ,IGG总体精度达到 10× 10 - 5m/s2 。

联合多代卫星测高数据构建中国近海及邻域海平面异常序列

首先给出海面高的计算方法,并引入基于高斯滤波的粗差探测方法,有效地剔除了各弧段测高数据存在的粗差。通过对3颗卫星同步运行段测高数据的分析,得到3组数据在中国近海及邻域的平均偏差分别为:Jason-1相对T/P需改正-8.77 cm;Jason-2相对Jason-1需改正-7.33 cm,两者均小于其在全球海域的改正值。以T/P测高数据所得平均海平面为基础,利用改正后的Jason-1、Jason-2数据,得到该海域18年海平面异常时间序列,海平面平均上升速率约为4.9 mm/a。分别对中国近海各海域海平面异常时间序列进行分析,得到渤海、黄海、东海及南海的海平面平均上升速率分别为:2.5 mm/a、3.2 mm/a、3.6 mm/a和6.2 mm/a。将所得每周期离散正常点的观测数据格网化,然后逐格网计算海平面异常时间序列,得到研究海域18年来海平面异常平均上升速率的分布情况。结果表明,研究海域海平面上升速率高于全球平均水平。

中国近海卫星测高数据的重力异常反演——II.沿轨迹垂线偏差反演法

给出了一套基于直角坐标系下的垂线偏差求解重力异常公式 ,并将之发展成为一套新的沿轨迹重力异常求解公式。据此 ,利用Geosat/GM、ERS 1/ 35d及Topex/Posei don 3种测高数据 ,反演了南中国海域 ( 0°～ 2 5°N ,10 5°～ 12 2°E)的 2’× 2’重力异常———IGG S。通过与实际船测资料和国际同行提供的重力模型相比 ,IGG S总体精度达到 10× 10 - 5m/s2 。

基于T/P卫星测高数据的海平面变化研究

本文以T/P系列卫星测高数据为研究基础,对各月份数据进行共线处理,对各交叉点进行平差,从而得到海面高,然后对海面高程异常值进行计算,通过对T/P卫星同时在轨阶段测高数据进行综合分析分析,得到中国近海及邻域的平均偏差数据,分别是T/P与Jason-1的差值为-11.76 cm,Jason-1与Jason-2的差值为9.60 cm,Jason-2与Jason-3的差值为2.42 cm,并进行海面高异常改正,建立了研究海域25年的海面高异常序列。对得到海面高异常序列进行分析,得到黄海、东海的海平面上升速率分别为2.68、2.88 mm/a。

由卫星测高数据得到的地壳构造图

卫星测高数据为洋底测深提供了一种新的信息源。卫星测高测量结果得到的水平重力梯度的变化揭示了海洋的地壳构造(比如,断裂带的分布、洋脊、火山高原以及海沟)。通过对SEASAT海洋卫星和GEOSAT地球卫星测高数据的分析,得到了一幅能识别海洋结构特征交化的全球性的水平重力梯度变化图。卫星测量的覆盖面比较均匀。

联合多种卫星测高数据分析全球和中国海海平面变化

利用了 7年的T/P数据 (第 9周期至第 2 49周期 )、4年的ERS2数据 (第 0周期至第 44周期 )和Geosat精密重复任务 (ERM)数据 ,由共线法研究了全球海平面变化和中国海域海平面变化。测高数据的逆气压改正采用了每个周期的平均大气压重新计算 ,对T/P和ERS2两种数据源计算的 1995～

测高卫星径向摄动的时域表示

径向轨道误差是影响测高精度的最主要因素之一。为了充分利用测高数据中所含的地球物理信息,分析径向轨道误差对卫星测高数据处理结果的影响,本文进行了以下工作:首先推导出了量级为e^(?)的G_(?)(e)的显式表达式,第一次给出了G_(?)、G_(?)和G_(tp-1)的保留e^((?)+2)项的高阶公式,首次给出了与Kaula线性解形式完全类似的保留至e^2项的径向摄动公式,最后给出了径向摄动频率与轨道元素摄动频率之间的对应关系。

测高数据处理中权的选取

本文根据卫星测高数据分布不均的特点,提出了非交叉点数据的解析定权公式和交叉点数据的解析定权公式。前者简明实用,后者仅是一个新的尝试。

关于卫星测高重力异常的相关问题

近年间，除上述国外机构外，国内的大地测量学、地球物理学领域的专家、学者，特别是海洋测绘、海洋地学的工程人员对卫星测高资料的理论与实用方面也做过大量研究，并取得丰硕成果。总的说，对中国各海域的卫星测高数据做了处理、反演和区域地球物理与地质解释。

多源重力数据融合方法及其在南海的应用

基于卫星测高重力异常的分辨率不高且具有较强的平滑效果,很难反应出局部高频异常信息。据此需要利用蕴含高频信息、测量精度高的船测重力异常与卫星重力异常数据进行融合,并研究多源重力数据的融合方案,进而提高重力异常场的精度及高频成分。笔者设计了一种采用小波分析方法融合多源重力数据的方法流程,探讨小波函数的选取方法、高低频系数各自的融合规则等;最终融合中国南海及邻域内卫星测高重力异常与船测重力异常,并定量化地评价融合结果的精度。

基于不同海潮模型研究海潮负荷对GPS精密定位的影响

为研究海潮负荷在不同区域对GPS定位影响的规律,推导分析了海潮负荷对GPS测站定位影响的计算公式,并基于此,以江苏、西安区域GPS测站为例,用卫星测高数据反演获得的NAO99b海潮模型及FES2004海潮模型计算了海潮负荷对GPS定位以及对GPS基线的影响,结果表明海潮负荷对GPS沿海测站定位的影响达厘米量级,为内陆地区的4～5倍,而且海潮负荷对测站U方向的影响远大于对E、N方向的影响,海潮负荷对不同区域的GPS基线长度的影响均小于1 cm;结果比较表明NAO99b和FES2004海潮模型在内陆的差异很小,在沿海处差异较大(达1厘米以上)。

中国近海海平面变化特征分析

用经验正交函数分析方法,对中国近海14年多的测高海平面同化格网资料进行分析,给出了黄海、东海和南海各海平面变化主要主成分的空间变化和时间变化特征.用标准Morlet小波变换方法分析了各海区主成分时间变化序列的时频特征.分析结果表明,各主成分的空间分布特征与当地的海洋环流或洋流特征相对应.时频分析结果显示,中国近海海平面变化的显著周期主要为年周期信号.其次,黄海和东海还显示准2个月的非稳态信号,东海和南海具有较显著的半年周期信号,东海半年周期信号的能量不稳定.此外,在南海及台湾东部海域,首次发现存在较为显著的准540天周期信号,其动力学机制目前尚不明确.坎门和西沙验潮站资料的时频特征分析也验证了该信号的存在.最后本文给出了中国近海海平面在1993～2007年间的平均上升速率和其区域分布特征.

南海海盆地形与NW向断裂

新的2′×2′卫星测高获得的水深数据表明,除了在南海中央海盆扩张脊附近分布有高耸、断续的近东西向海山链外,在南海深海平原上还存在一些北西向的连续线状凸起特征。这些线状特征高约500m,宽10-30km,绵延数百至近千公里。反射地震数据则显示,这些海底线状隆起实际上是宽50—100km的走滑断裂带,在该断裂带内还有一些低幅和隐伏褶皱,它们代表了海盆内部的压性走滑断裂带,反映了海盆扩张停止后台湾-吕宋岛弧向西的构造挤压应力对南海海盆的持续作用。其中一条穿过116°E的北北西向断裂带构成了中央海盆与西南海盆的边界断裂。

大气太阴潮能量平衡的观测研究

近年来,利用分析卫星摄动和卫星测高数据来评估海洋潮汐耗散作用.这一工作使我们第一次从可靠的观测基础上得到M_2潮的值为2.5 TW.对空气潮还暂时不能实现类似的改进,在这里我们用对太阴气压潮(这一叫法是1969年Haurwitz和Cowley提出的)的最佳球谐分析来对M_2空气潮耗散作能量平衡评估.计算是利用从卫星资料得到的海潮高度图上的海潮能流进行的,并包括了海潮的吸引和加载作用.用这种观测结果估计妈空气潮和耗散约为1 0 Gw,平均来讲全部被海潮保持.

海洋测量学

CH20001092 由 T/P 卫星测高数据建立南中国海潮汐模型的初步研究/暴景阳(大连舰艇学院海测系)…∥武汉测绘科技大学学报.—1999,24(4).—341～345应用 T/P 卫星测高数据具有良好空间分布的特点,采用空域分析方法,将各分潮的振幅和迟角参数转换为一对正交参数,每一参数均用关于地理位置的三次多项式表示,由此得到在空间域上以多项式系数为待定参数的测高观测方程。通过对观测数据的最小二乘拟合求解待定参数,建立了南中国海主潮波的多项式拟合模型。用多种数据和方法对模型进行了检核和评估。验证了该模型明显比常用的 Schwiderski 全球模型以及较新的 SR95.1全球模型更符合南中国海实际潮波。

P229 海洋测量学

CH20023149 中国地壳运动观测网络基准站应变场变化的海潮负荷信号改正问题/孙和平,周江存,许厚泽(中国科学院测量与地球物理研究所)∥测绘学报.—2002,31(3).—222～227 利用最新的卫星测高全球海潮Csr3.0模型,中国近海海潮数据和标准地球模型负荷格林函数,采用直接褶积分方法研究中国地壳运动观测网络基准站应变固体潮观测的海潮负荷影响。计算25个台站8个主要潮波的负荷振幅和相位,讨论几个主要台站的负荷应变花和负荷应变随时间的变化特征。