基于参考场的多航次船载重力测量系统偏差调整

由于不同部门的船载重力测量规范不统一,导致不同部门不同航次之间获取的船载重力测量数据可能存在比较明显的系统性偏差。提出了基于参考场进行多航次船载重力测量系统偏差调整方法,即以某参考场(如DTU10GRA数值模型)为背景,基于平差思想,将航次实测数据与参考场数据之间差异的统计平均值作为观测量,进行系统偏差计算、分析、检验及调整。实验结果表明,依据本文方法能够有效消除多航次船载重力测量数据基准的不协调性。

基于Cryosat-2与船载重力测量数据反演我国近海海域重力异常

基于Cryosat-2三年半的卫星测高GDR(geophysical data records)数据,使用海面高梯度,依据最小二乘配置方法得到了南海部分海域垂线偏差格网,结合移去-恢复技术采用逆Vening-Meinesz的球面一维傅里叶变换算法快速计算我国近海海域测高重力异常CASM_GRA.与船载重力测量数据融合后,重力场精度在2.75~5.38mgal之间,平均偏差在-0.21~0.45mgal之间.与DTU13重力场模型相比,平均值最大改进为12.98mgal,标准差最大降幅近3.40mgal.与Sandwell V23.1模型相比,平均值最大改进为13.58 mgal,标准差最大降幅为1.09mgal.

增加近岸船载重力测量数据覆盖的推估方法研究

针对海洋区域离岸距离5～30km的范围内船载重力测量数据覆盖空白的现状,基于已有测线数据,对其进行不同空间距离采样形成对应的采样序列。利用动态时间规整算法计算其与初始测线数据的相关系数,依据相关系数与采样距离之间的关系,确定了最优重采样空间距离新方法。以最优重采样空间距离对测线数据进行重采样,利用拉格朗日插值算法,沿测线方向将测线数据向陆地推估。经过不同测线的内外部检核,结果表明船载重力测量向陆地方向扩展的保守距离约为5～10km,减少了船载重力测量数据在近岸海域覆盖空白的面积。本研究成果可为建立陆海一致垂直基准工作提供更全面的基础数据,技术方法可为航空重力、地磁等测线数据的精细处理及应用提供参考。

小波变换在船载海洋重力测量数据处理与分析中的应用

船载重力测量是获取海洋地球重力场的重要方法之一,为提高船载重力测量数据的精度,采用Db8小波和Haar小波两种小波变换方法,分别对添加了两种随机噪声的某海域重力测量数据进行降噪处理与分析。结果显示,经Db8小波处理的数据绝对精度分别提高了1.0242 mGal和9.2747 mGal,相对精度分别提高了71%和93%;采用Haar小波变换后,绝对精度分别提高了0.8044 mGal和9.1095 mGal,相对精度分别提高了56%和91%。两种小波变换方法处理后的数据均能够很好地保留数据基本变化趋势、为重力勘探判别物体提供判别依据。

船载重力测量数据不同测区系统偏差纠正方法研究

分析了我国近海海域船载重力测量数据特征,并提出了消除不同测区之间重力测线上重力异常存在系统偏差的方案。提出了参考线的选择标准,利用参考测线上交叉点处的残差重力异常不符值,纠正其他测线重力异常的新思路。结果表明,对测线重力进行纠正后,不同测区的重力值不存在系统偏差,交叉点处不符值明显改善,测线上纠正后重力异常明显优于纠正前的重力异常。

基于窗口移动中误差模型探测船载重力数据粗差

粗差探测是评价船载重力测量数据成果质量的重要内容。卫星测高反演重力场技术提供了海域全覆盖的重力场数值模型,其精度水平已满足探测船载重力测量数据粗差的精度要求。以卫星测高反演重力场模型为基础,提出了基于窗口移动中误差模型探测船载重力测量粗差的数据处理方法,其基本思路是:以卫星测高反演重力场数值模型作为背景场,计算船载重力测点处的测高重力值的差值,以差值作为输入量,等权构建中误差背景场,以开窗中误差背景场作为参考,按照平差思想探测船载重力测量数据的粗差。实验结果表明,依据本文方法能有效探测船载重力测量数据的粗差。

一种局部海域扰动重力数据反演海底地形的非线性序列相关方法

在不考虑地壳均衡条件下,从重力场基本理论出发推导了重力异常/扰动与海深信息之间的近似解析关系,其中扰动重力反演海底地形的模型较之重力异常更加简洁.通过对反演模型级数展开式的深入分析表明,在重力数据分辨率数值小于海深分辨率时并不明显收敛,因此在用重力数据反演高分辨率海底地形时应顾及展开级数的高阶项并采取相应处理方法.在大量统计分析基础上,构建了局部海域扰动重力数据反演高分辨率海底地形的非线性序列相关方法,该方法利用少量船测重力/水深测线数据获取非线性相关参数,而后利用卫星测高重力数据按非线性相关函数模型反演海底地形.试验分析表明,2次非线性相关函数反演效果表现较优,对于海底地形平缓海域,1°×1°区域内单条船载测线数据获得的相关参数即可达到2%相对精度.对于海底地形复杂海域,论文方法适用范围应该尽量缩小,30′×30′区域范围基于单条船载测线数据反演的相对精度可优于7%.从论文试验结果分析,海底地形与重力数据之间存在2次非线性相关函数特征,且这种特征在高分辨率情况下仍然适用,利用非线性函数模型并结合稀疏船载测量数据、密集卫星测高重力数据可为局部海域高分辨率海底地形反演提供一种可行的解算方法.