测高卫星径向摄动的空域表示

测高卫星径向轨道误差是影响测高数据精度的重要因素之一。通过在空域内分析径向误差的特性,可以更好地了解径向轨道误差的空间分布模式,鉴别各种平差方法的有效性,对径向轨道误差在交叉点平差时的可观测性有一个较为清晰而明确的认识。本文根据测高卫星轨道不同于一般卫星轨道的特点,导出了对于一般卫星轨道无法得出的保留至e^2的径向误差的空域表示公式,并分析了径向误差在交叉点平差中的可观测性,得出了一些有益的结论。

测高卫星径向摄动的时域表示

本文首先推导出了量级为ｅ｜ｑ｜的Ｇｌｐｑ（ｅ）的显式表达式，给出了Ｇｌｐｏｐ、Ｇｌｐ１和Ｇｌｐ－１的保留至ｅ｜ｑ｜＋２项的高阶公式，然后给出了与Ｋａｕｌａ线性解形式相类似的保留至ｅ２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。

板块运动对大地水准面的影响

板块运动引起地壳物质分布的变化，从而引起大地水准面高度随时间变化。本文在东经100°～160°、北纬0°～50°的区域内，利用五种板块运动速度模型、两种板块划分方案和三种静止板块的假设，计算了由于板块运动引起的大地水准面高度的随时变化，所得主要结论表明：在大地测量时间尺度（100年）内，由于板块运动而引起的大地水准面高度变化，可达30mm～40mm，这对确定高精度大地水准面以及研究大地水准面的长期变化是不可忽略的。

WZD94中国重力大地水准面研究

利用我国实测重力值计算完成了全国５＇×５＇格网平均空间重力异常，并结合重力场模型ＷＤＭ９４，利用国内外最新发展起来的快速谱算法确定了我国高分辨率５＇×５＇重力大地水准面ＷＺＤ９４。

用FFT计算川西地区的高程异常

川西地区地势复杂,进行常规测绘工作很艰难。若采用GPS作为1:5万航测图的控制,既可以减轻大地测量工作的困难,也有很好的经济效益。但在高程方面,必须将GPS测定的大地高转换为正常高。如此需有高分辨率的似大地水准面。本文用平面近似的Stokes公式,并顾及Molodensky一阶项,用FFT计算了Δφ=14°Δλ=12°川西地区5′×5′的似大地水准面,结果与该区的天文重力水准及GPS水准比较,精度约为±1米,并认为顾及剩余重力异常较单纯用位系数模型的结果精度高20％。此外,还认为用0.5′×0.5′的DTM,再顾及Molodensky一阶项,精度还可提高20％。

WDM94 360阶地球重力场模型研究

利用椭球谐分析和球谐分析理论，结合全球和我国３０＇×３０＇平均空间重力异常以及由卫星跟踪资料推求的ＧＥＭＴ２模型，确定了３６０阶ＷＤＭ９４模型。

海潮负荷潮的研究

本文讨论海水质量守恒改正和等潮图的差异对计算负荷效应的影响,并研制海潮主要分波的球谐模型。数值计算结果表明:在按Schwiderski全球1°×1°等潮数据计算中国大陆的海潮负荷效应时,须用我国更精细的近海潮汐资料对其进行修正,同时还应该进行海水质量守恒改正。用褶积和级数相结合的方法计算倾斜海潮负荷潮的精度为0.04ms。

用海面地形模型WSST·90B确定的海洋环流

本文利用由Seasat 卫星测高资料和地球重力模型 GEM-T1 确定的海面地形模型WSST·90B,确定了全球海域的海流,并分别与Levitus 动力海面地形模型和 Engelis动力海面地形模型结果进行了比较。结果表明,WSST·90B和Levitus 模型确定的海流图非常接近,且能较好的反映全球主要海流的位置、方向和流速。

下地幔侧向不均匀及绝对板块运动对大地水准面的影响

本文提出并研究了板块上大地水准面受下地幔侧向不均匀性及板块绝对运动的影响而随时间变化的问题。利用已有的下地幔侧向不均匀性模型、板块绝对运动速度模型进行了计算,并分核幔边界不存在起伏和存在起伏两种情况进行了讨论。结果表明,在相当长时间内,其垂直变化绝对幅度可达 200米。确定古大地水准面应考虑这一变化。

有限元法解局部重力场

根据物埋大地测量边值问题的平面近似表达式,我们推导出适用于有限元法解算局部重力场的公式,然后用三维等参单元解算了一个地形模型。该模型是由地面上100m×100m的格网组成的121个结点(格网当然也可以是任意不规则的四边形)。模型中只需有结点上的重力异常。计算结果的中误差:m_ξ=±0.130″,m_η=±0.144″,m_ξ=±10.249×10^(-4)m,在西门子7570-C占用CPU的时间为8.15秒。通过试验证明:有限元法不仅可以解算物理大地测量的边值问题而且比其它方法计算速度快,布点灵活。方法适用于100×100km^2的区域,但是它需要4个以上的空间扰动位或其派生量。