中国近海TOPEX/Poseidon卫星测高海平面变化的CPCA分析

用复主成分分析方法 ,对中国近海 TOPEX/ Poseidon卫星 6年的测高海平面变化资料进行了分析 ,给出了中国南海、黄海和东海的海平面变化的空间和时间分布特征。利用小波方法分析了主要主成分时间变化序列的时——频特征。分析结果表明 ,主要主成分的空间分布特征与海洋环流相对应 ;南海、黄海和东海的海平面变化存在显著的年际和 2个月的非稳态振荡信号 ;南海具有较明显的半年周期信号 ,而黄海和东海的半年周期信号不明显。

利用TOPEX/Poseidon卫星测高资料监测全球海平面变化

本文利用 1 993年 1月至 1 999年 5月的 TOPEX/ Poseidon卫星测高数据计算了全球海平面变化。海平面模型误差和不恰当的加权方法都会影响全球海平面序列的周年变化 ,潮汐模型误差对于季节性变化有明显的影响。利用两个高度计计算的海平面变化存在明显的差异 ,利用 TOPEX高度计和 Poseidon高度计得到的该时段全球平均海平面的变化率分别为2 .0 mm/ a和 -0 .5 mm/ a。与南方涛动指数的比较显示全球海平面的年际变化可能主要来自于 ENSO事件的影响。

南海海面高度、动力地形和环流的周年变化——TOPEX/Poseidon卫星测高应用研究

用1993-1999年的TOPEX/Poseidon卫星测高资料,分析了南海海面高度距平场(SSHA)的平均周年变化;结合历史水文资料,反演了多年平均的逐月海面动力地形;探讨了南海动力地形及其所反映的上层环流季节特征和演变规律.分析表明,南海大尺度环流的周年演替可分为4个阶段.冬季(11-2月)南海环流表现为以北部气旋环流为主的气旋型双圈结构,相关的特征还包括吕宋海峡的黑潮入侵和加里曼丹岛西北外海的东北向离岸流,春季(3-4月)气旋型双圈结构解体,北部的气旋型环流依然维持,南部环流则向反气旋型演变,大尺度环流结构呈现偶极子特征.夏季(5-7月)和秋季(8-10月)海盆内部不存在明显封闭的大尺度环流,环流以西南-东北流向的季风急流为主要特征,但夏、秋流态有较大差别,5-7月季风急流贴中南半岛北上,在海南岛东南18°N附近沿地形折向东形成反气旋型弯曲,穿越南海后再折向东北.8-10月季风急流在13°N附近即离开中南半岛海岸进入海盆中部,其流态转变为气旋型.在春、夏、秋三季,黑潮的入侵都不明显.上述变化规律显示南海环流的动力调整在季风盛期过后就已经开始.

引入差比关系法分析西北太平洋TOPEX/POSEIDON卫星高度计测高数据

TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计数据信息中存在周期成分混淆问题 .对其中的一类混淆引入差比关系方法对混淆的分潮进行分离 .卫星轨道交叉点资料包括升轨和降轨资料 ,资料量比沿轨点资料多 1倍 ,经分析发现 :在已有为期 6a多的观测资料时间序列中 ,在沿轨处混淆的分潮如K1和SSA在交叉点处不再混淆 ,可以直接分离 .因此首先对交叉点资料进行调和分析 .然后由交叉点的分析结果得到分潮间的差比关系 ,处理到相近的沿轨点处 ,从而得到沿轨点的调和常数 .用引入差比关系方法 ,对西北太平洋海区 6a多的T/P卫星高度计资料进行了潮汐分析 ,并与沿岸及岛屿验潮站资料进行了比较 ,所得结果较满意 .

湖泊范围内TOPEX／Poseidon卫星测高波形分析

对TOPEX/Poseidon卫星在呼伦湖范围内的测高波形进行分析,得出结论:测高波形在湖泊范围内具有似海洋波形的特性;湖泊在冬季结冰时,测高波形多为尖锥状波形,而且受湖面积雪的影响,冬季波形能量比夏季的波形能量低。

利用TOPEX/Poseidon卫星高度计资料提取黄海、东海潮汐信息的研究

为了更好地利用卫星测高数据分析黄海和东海的潮汐特性 ,对 1 993— 1 999年期间的TOPEX/Poseidon测高数据进行了质量控制和共线平差处理。在此基础上 ,在黄海、东海选取了 1 738个测高点 ,用最小二乘拟合法计算出 1 2个分潮的调和常数。计算得出的M2 和m1分潮的调和常数 ,在交叉点评估的内符精度振幅分别为 2 4cm和 0 8cm ,迟角分别为 2 3°和2 5°。测高点与附近验潮站的这两个分潮结果相比 ,振幅的均方根误差小于 4cm ,而迟角相差较大。这可能与验潮站的地理环境因素有关。用卫星测高数据算得的调和常数绘制的主要分潮特性图与现有常规观测得到的相应图进行了比较 ,在外海深水区两者符合较好 ;近岸由于卫星测高误差较大 ,所以两者符合差。

由ERS-2和TOPEX卫星测高数据推算的海面高异常的主成分分析

利用1995～2003年间的TOPEx／POSEIDON和ERS-2卫星测高数据，尽量采用相同的改正模型对TOPEX和ERS-2卫星测高数据分别进行改正，然后由共线分析法分别推算了全球1°×1°的35d的海面高异常时间序列，并采用主成分分析法分别对这两个海面高异常时间序列进行了分析。

TOPEX卫星测高资料监测平均海平面变化

利用头两年的TOPEX卫星测高资料初步测定了全球平均海平面和上海邻近海域海平面上升速率分别为1．6mm/yr和21mm/yr，这与验潮站资料测得的结果相近，而且比后者有更高的精度。

海洋卫星测高技术和海洋地形试验TOPEX卫星计划

ＴＯＰＥＸ卫星是目前精度最高的海洋测高卫星，利用ＳＬＲ技术确定的ＴＯＰＥＸ卫星轨道径向精度达到２．８ｃｍ，这使它可以有效地监测全球的海洋地形。ＴＯＰＥＸ卫星主要用于全球的海面变化和洋流研究。利用ＴＯＰＥＸ资料可以得到新的地球引力场、海洋大地水准面和海潮模型。计算出全球海平面变化，监测到Ｋｅｌｖｉｎ波和Ｒｏｓｓｂｙ波，发现海面变化和海温之间存在强的相关性。另外，还介绍了有关ＴＯＰＥＸ卫星在进行摆动漂移改正时出现的错误，这一错误影响了根据ＴＯＰＥＸ早期数据得到的海平面变化的结果，但对其它方面的研究影响较小。

基于TOPEX/Poseidon卫星数据的江河流量测算

TOPEX/Poseidon卫星的原始目的是测量海面高度变化信息,为海洋监测服务.作者通过假设基准面的方法,将由TOPEX/Poseidon卫星数据估算的下垫面水位相对变化信息转化为'水位'系列并建立了由TOPEX/Poseidon得出的'水位'与相邻水文站实测流量间的相关关系,进而实现了由TOPEX/Poseidon卫星数据估算河道流量的目的.利用1998～1999年TOPEX/Poseidon在长江下游大通附近的过境数据和对应年份大通水文站实测流量数据,验证了本方法的可行性.研究结果表明:在长江下游河道地区,由TOPEX/Poseidon卫星数据可定量估算出河流流量信息.

Topex-Poseidon卫星介绍

Topex-Poseidon卫星是美国与法国合作的海洋卫星。法国负责卫星的发射,并提供Po-seidon单频固态雷达测高计(SSALT)和多普勒卫星测轨与无线电定位系统(DORIS),美国提供卫星平台,一台双频雷达测高计、微波辐射计、激光后向反射器组件和实验型GPS接收机,美国还负责卫星的飞行控制与数据接收。

TOPEX/POSEIDON卫星的结构研制及其动力学环境模拟试验

近年来在研制阶段直接应用原型航天器结构已越来越普遍。为了要能承受实际上比发射和飞行载荷还高的鉴定试验载荷,原型航天器的结构必须满足较严的设计要求。从成本和研制周期方面考虑,鉴定试验期间保护好结构极为重要。因此,航天器的研制中,结构验证主要是用保守估计的设计载荷和较高的安全系数的分析方法来完成。本文介绍地球轨道科学卫星(T/P卫星)原型结构的研制方法及其扫描正弦振动和随机噪声等动力学环模试验。

由TOPEX/Poseidon和Jason-1/2探测的1993—2012中国海海平面时空变化

海平面变化是社会经济发展和科学研究的重要内容.利用1993年1月至2012年12月共20年的TOPEX/Poseidon、Jason-1和Jason-2卫星测高数据,研究中国海海平面的时空变化.首先通过三颗卫星伴飞阶段数据得到三颗卫星之间的逐点海面高系统偏差,进行逐点海面高改正,建立了20年的中国海海面高异常时间序列.分析了中国海海面高异常空间分布,给出了1月到12月月均平均海平面异常的空间变化规律.分析了中国海海面高异常的时变规律,分别给出了年、季度和月的海面上升速率.利用小波分析研究了中国海海面高异常周期变化规律,分别给出了渤海、黄海、东海和南海的海面高变化周期.讨论了ENSO对海面高异常的影响.

基于卫星测高交叉点的海洋表面地转流速度

在流体静力平衡状态下,海洋Coriolis力和压力梯度平衡就形成地转流,世界上大多数海流都近似为地转流.本文利用卫星测高交叉点方法计算海洋表面地转流速度,分析了利用测高交叉点计算地转流速度的不确定性,上升和下降弧段的海面倾斜在分辨率50km上可以达到10^(-7)量级,才可能获得优于10cm/s的地转流速度.在低纬度或者纬度接近卫星轨道倾角的地区,由交叉点方法计算的地转流速度精度低于中纬度地区.以中国台湾东部黑潮为试验区,利用最新的中国台湾周边海域大地水准面模型参考场计算高精度的大地水准面高,利用TOPEX/Poseidon和Jason-1的GDR数据(2002～2005年)计算海面高,然后计算交叉点的动力高,确定交叉点的地转流速度,结果与中国台湾NCOR(National Center for Ocean Research)的流速基本一致.

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 。

用TOPEX/POSEIDON高度计数据研究南极绕极流流域海面高度的低频变化

采用TOPEX/POSEIDON(T/P)卫星高度计 1 993年 1月— 2 0 0 0年 1 2月海面高度数据 ,研究包含了整个南极绕极流流系 (40°— 6 0°S)的海面高度低频变化。首先采用EOF分解方法获取南大洋时空分布的主要模态 ,前 3个EOF模态分别占总方差的 2 4 .8%、1 3 .8%和 1 0 .7%。然后采用EMD方法分别分析了各个EOF模态的时间系数曲线的组成成分 ,对南极绕极流海域的各种时间尺度变化给出了清晰的描述 ,对于不同尺度变化所占的比例得到了定量的结果。研究结果表明 ,EOF的各个模态不仅在形态上存在差异 ,而且具有相互独立的物理背景。EOF的第一模态主要体现了以太阳辐射冬夏差异形成的年周期变化 ,另一个显著的特征就是南极绕极流从 1 993— 2 0 0 0年海面的整体上升趋势。EOF的第二模态体现了陆地地形对南极绕极流的约束作用 ,同时也显示了ENSO过程对南极绕极流 ,特别是对南太平洋的海面高度变化的影响。EOF的第三模态则体现了南极绕极流对南大洋表面风场东西方向不均匀变化的响应。同时 。

由卫星测高数据观测到的印度洋海啸波高

本文介绍了利用卫星测高资料测定的印度洋地震引起的海啸波高的研究成果 ,以及卫星测高数据在对海啸灾害进行预测的应用价值。通过卫星雷达测高可观测到沿卫星星下点轨迹的相距几公里的点上的海面高 。

联合Topex/Poseidon与Envisat高度计数据监测我国大陆地表覆盖变化

首次联合Topex/Poseidon(T/P)与Envisat高度计数据,提取了2002年5月至2005年5月期间两高度计Ku波段的后向散射系数,采用连续张力曲线样条格网化方法,有效地解决了数据稀疏区容易出现极值以及对数据密集区进行格网化时不平滑的问题,得到了格网时间序列数据,分析了T/P与Envisat两高度计后向散射系数的统计差异,进而讨论了我国陆地覆盖的空间分布特征,定性地研究了内蒙古高原、华北平原、东北平原、青藏高原、云贵高原、黄土高原、长江中下游平原的后向散射系数的成因机制及其随时间的演化规律,研究结果可为因自然灾害和环境变化而导致地表覆盖变化的监测提供决策支持。

利用卫星测高资料确定海洋重力场

卫星测高是20世纪末发展起来的新型星地观测技术。它是利用星载雷达测高仪测量卫星到海面的高度、有效渡高和后向散射系数，从而大规模探测海洋重力场、海洋环流、海洋风场、海底地质和地貌等海洋环境信息。西安测绘研究所在国内率先利用Topex／Poseidon、

利用卫星测高资料确定海洋重力场

卫星测高是20世纪末发展起来的新型星地观测技术。它是利用星载雷达测高仪测量卫星到海面的高度、有效波高和后向散射系数，从而大规模探测海洋重力场、海洋环流、海洋风场、海底地质和地貌等海洋环境信息。西安测绘研究所在国内率先利用Topex/Poseidon、ERS-1/2等卫星测高资料反演了全球82S°-82N°、2°E-360°E海域，保障范围由中国本土及其近海拓展到全球海域，填补了国内空白。成果达到国际先进水平，2004年获部级科技进步二等奖。