[發明專利]一種成像式高度計數據反演海洋重力場的方法

有效

• 申請號: 201911374590.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111045099B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 金濤勇;張歡;周茂;姜衛平;任晶晶;賈宏;張慶君
• 申請（專利權）人: 武漢大學;北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: G01V7/06
• 分類號: G01V7/06;G01C13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇

1.一種成像式高度計數據反演海洋重力場的方法，其特征在于，包括：

(1)濾除誤差改正后的成像式高度計數據的高頻噪聲影響，得到二維海面高數據；

(2)對所述二維海面高數據進行交叉點平差處理得到平差處理后的目標海面高數據；

其中，步驟(2)包括：

(2.1)在一個觀測周期內，聯合星下點高度計和刈幅高度計海面高數據進行全組合式的交叉點計算得到目標交叉點；

(2.2)考慮靜態重力場反演目的，以所述目標交叉點處靜態海面高相等為原則，顧及星下點高度計與刈幅高度計的偏差、刈幅高度計基線長度誤差及刈幅高度計相位誤差，約束交叉點觀測時間差，得到星下點與星下點之間的數據交叉、星下點與刈幅之間的數據交叉以及刈幅與刈幅之間的數據交叉；

(2.3)固定星下點軌跡形成的交叉點海面高差，進行整體平差得到平差處理后的目標海面高數據；

(3)對平差處理后星下點和刈幅內的每個觀測點的目標海面高數據，利用海面地形模型移去海面地形得到每個觀測點的近似大地水準面高數據，基于海洋重力場反演的空間分辨率，聯合星下點和刈幅內每個觀測點的近似大地水準面高數據計算格網垂線偏差；

(4)將所述格網垂線偏差移去參考地球重力場模型確定的垂線偏差得到殘余垂線偏差，采用拉普拉斯方程，由所述殘余垂線偏差反演得到殘余重力異常，然后由所述殘余重力異常恢復參考地球重力場模型確定的重力異常，得到最終反演的格網海洋重力異常模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)包括：

利用譜相干性方法確定成像式高度計數據的有效分辨率，并以所述有效分辨率作為高斯濾波波長，濾除海面高的高頻噪聲，得到二維海面高數據。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(3)包括：

(3.1)對平差處理后星下點和刈幅內的每個觀測點的目標海面高數據，利用海面地形模型移去海面地形得到每個觀測點的近似大地水準面高數據，在一個觀測周期內，聯合星下點和刈幅內每個觀測點的近似大地水準面高數據，基于海洋重力場反演空間分辨率，以每個近似大地水準面高數據為中心，以格網分辨率為半徑搜索其它近似大地水準面高數據，分別計算搜索到的近似大地水準面高數據與中心的近似大地水準面高數據形成的大地水準面梯度，依次獲得當前觀測周期內所有大地水準面梯度值；

(3.2)利用步驟(3.1)得到所有觀測周期內的大地水準面梯度值，按海洋重力場反演空間分辨率搜索格網內所有的大地水準面梯度值，建立垂線偏差格網點的垂線偏差與格網內大地水準面梯度值間的觀測方程，平差后得到格網內的平均垂線偏差北向和東向分量。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，由建立垂線偏差格網點的垂線偏差與格網內大地水準面梯度值間的觀測方程，其中，分別為垂線偏差北向分量平均值和東向分量平均值，ε_i、α_i和v_i分別表示第i個觀測點的大地水準面梯度、方位角和殘差，n表示觀測點個數。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在星下點高度計與刈幅高度計之間的觀測空白區域，采用步驟(3.1)的方法，擴大大地水準面梯度計算的搜索半徑以及格網搜索范圍，以當前格網預設范圍內計算的垂線偏差平均值作為格網點垂線偏差，進而彌補空白。