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GRACE RL06.3时变重力场模型比较分析
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作者 张金辉 李姗姗 +1 位作者 范昊鹏 范雕 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第2期234-243,共10页
对CSR、GFZ和JPL发布的RL06.3时变重力场模型,从一阶项、C_(20)和C_(30)及其地表质量异常、平均阶方差、全球地表质量变化的信噪比、典型区域陆地水储量变化等方面进行比较分析。结果表明,3家机构模型的一阶项、C_(20)及其地表质量异常... 对CSR、GFZ和JPL发布的RL06.3时变重力场模型,从一阶项、C_(20)和C_(30)及其地表质量异常、平均阶方差、全球地表质量变化的信噪比、典型区域陆地水储量变化等方面进行比较分析。结果表明,3家机构模型的一阶项、C_(20)及其地表质量异常在趋势项上差异显著,但周年项差异较小;C_(30)项在趋势项上差异较大,而周年项基本一致。同一机构不同阶次的RL06.3时变重力场模型的C_(20)和C_(30)项的趋势项和周年项基本无差异,但不同机构间的差异较为明显,尤其是趋势项差异更为显著。3家机构模型的平均阶方差在低阶项的信号拟合曲线高度一致,在高阶项CSR RL06.3模型的噪声拟合曲线上升最为平缓;3家机构模型的陆地水储量反演结果趋于一致,但CSR和JPL两家机构模型在反演精度和一致性方面表现更优,而GFZ RL06.3模型反演结果的不确定度普遍较大。在反演陆地水储量变化时,若忽略结果的不确定度,建议使用CSR或JPL发布的截断阶数较高的GRACE时变重力场模型,否则建议使用CSR发布的截断阶数较低的GRACE时变重力场模型。 展开更多
关键词 GRACE 时变重力场模型 RL06.3模型
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多型无人机挂载平台式重力仪验证测试及性能分析
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作者 刘子维 刘俊 +3 位作者 肖驰 褚宁 周浩 宋丽薇 《中国惯性技术学报》 北大核心 2026年第1期99-106,共8页
针对传统地面重力测量在复杂地形区域效率低下的问题,聚焦无人机搭载的平台式重力仪实现高精度、高分辨率重力场信息获取的可行性。选用电力驱动的FC-30多旋翼无人机及燃油驱动的F-500无人直升机作为重力仪的挂载平台,搭载自主研发的ZL1... 针对传统地面重力测量在复杂地形区域效率低下的问题,聚焦无人机搭载的平台式重力仪实现高精度、高分辨率重力场信息获取的可行性。选用电力驱动的FC-30多旋翼无人机及燃油驱动的F-500无人直升机作为重力仪的挂载平台,搭载自主研发的ZL11-4C型平台式重力仪,在甘肃积石山和湖北襄阳分别开展对比测试。重复线及交叉点测试结果显示,无人机重力测量的内符合精度优于0.5 mGal;通过地面CG-5重力仪数据向上延拓验证,无人机重力测量的外符合精度约为0.6 mGal。验证了利用无人机挂载平台重力仪进行重力测量具备可行性,且拥有良好的测量精度;相较于传统地面重力测量,其能反映更多的高频重力场信息。 展开更多
关键词 重力测量 无人机 平台式重力仪
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基于BTTB矩阵结构的全张量重力梯度快速正反演
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作者 熊洛樊 贾正元 +2 位作者 胡斌 张刚 张贵宾 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期71-80,共10页
为解决全张量重力梯度数据和地下模型精细剖分反演时面临的内存需求高、计算量大等问题,提出了一种基于分块托普利兹(BTTB)结构的全张量重力梯度快速正反演方法。该算法采用矩形棱柱体剖分,使模型网格和观测点均匀、规则分布,并利用BTT... 为解决全张量重力梯度数据和地下模型精细剖分反演时面临的内存需求高、计算量大等问题,提出了一种基于分块托普利兹(BTTB)结构的全张量重力梯度快速正反演方法。该算法采用矩形棱柱体剖分,使模型网格和观测点均匀、规则分布,并利用BTTB矩阵结构对灵敏度矩阵进行压缩,结合二维快速傅里叶变换(2D FFT)实现高效正演计算,同时在密度约束下采用预条件共轭梯度法进行迭代反演。模型试验显示,基于BTTB矩阵结构的正演计算速度与频率域正演相当,是使用图形处理器(GPU)并行的传统正演速度的几百至几千倍,而计算精度较频率域正演高了1个数量级。在测试计算机内存为32 GB的条件下,能实现5×10^(7)个模型单元、1×10^(6)个测点的重力梯度正演计算,空洞模型反演结果能准确圈定出人工地下通道的位置范围。试验结果表明,基于BTTB矩阵结构的快速计算能显著提高正反演计算速度,同时保证计算精度,并增强处理大数据量的能力。 展开更多
关键词 全张量重力梯度 BTTB矩阵 预条件共轭梯度法 快速正反演算法 高分辨率反演
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多类卫星重力梯度仪误差特性及其重力场探测性能
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作者 卢辰宇 李建成 +3 位作者 徐新禹 赵永奇 郭泽华 刘有建 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第3期281-289,共9页
本文对冷原子干涉(CAI)型、静电悬浮型(EA、MicroSTAR、GOCE)及组合型(CAI-EA、CAI-MicroSTAR)卫星重力梯度仪在地球指向模式下的误差特性及其全球静态重力场探测性能进行数值模拟,深入分析这些重力梯度仪设计层面的自身噪声和卫星旋转... 本文对冷原子干涉(CAI)型、静电悬浮型(EA、MicroSTAR、GOCE)及组合型(CAI-EA、CAI-MicroSTAR)卫星重力梯度仪在地球指向模式下的误差特性及其全球静态重力场探测性能进行数值模拟,深入分析这些重力梯度仪设计层面的自身噪声和卫星旋转角速度对重力梯度观测值误差的影响。基于90 d周期200 km和250 km高度的近极卫星轨道和含噪声的模拟梯度观测值,分析不同类型梯度仪和不同噪声水平反演静态重力场的能力。结果表明,CAI能显著降低低频段噪声水平。在考虑静电悬浮梯度仪标称噪声和CAI不同噪声水平的情况下,组合型梯度仪反演重力场的总体性能最佳,EA、MicroSTAR、GOCE反演精度依次降低,而具有白噪声特点的CAI梯度仪反演低阶重力场的性能优于静电悬浮梯度仪。当轨道高度为200 km,CAI加速度计精度为3.5×10^(-12)m/(s^(2)·√Hz)时,CAI-EA、CAI-MicroSTAR梯度仪与GOCE梯度仪在300阶的累积大地水准面误差分别为2.9 cm、3.2 cm与3.7 cm,累积大地水准面误差1 cm对应的最高阶分别为250阶、240阶与225阶。 展开更多
关键词 冷原子干涉重力梯度仪 静电悬浮重力梯度仪 重力梯度观测值噪声 静态重力场 重力场反演
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基于斯托克斯平面近似函数与GPU并行的海洋重力梯度模型计算
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作者 卜靖宇 叶周润 +3 位作者 梁星辉 刘金钊 柳林涛 王嘉琛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期253-259,共7页
相对于其他重力场元素,扰动重力梯度能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在计算扰动重力梯度时,由于斯托克斯积分较为复杂导致被积函数复杂难以直接用牛顿-莱布尼茨公式计算、且计算的数据量过于庞大导致计算耗时过长。为有... 相对于其他重力场元素,扰动重力梯度能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在计算扰动重力梯度时,由于斯托克斯积分较为复杂导致被积函数复杂难以直接用牛顿-莱布尼茨公式计算、且计算的数据量过于庞大导致计算耗时过长。为有效解决该问题,文章使用高斯数值积分解决被积函数复杂的问题,同时利用统一计算设备架构(compute unified device architecture,CUDA)在计算过程中实现了在图形处理器(graphics processing unit,GPU)端的并行计算,根据拉普拉斯方程可以检验计算结果的准确性,并且选取了某海域3°×2°范围海平面的重力异常数据进行计算。结果表明,使用高斯数值积分以及CUDA并行计算的方法,提供准确计算结果的同时也提高了计算效率。 展开更多
关键词 扰动重力梯度 重力异常 CUDA并行计算 图形处理器(GPU) 高斯数值积分
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基于逆Vening-Meinesz积分公式的海洋重力异常快速并行计算分析
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作者 冯崎 金涛勇 +1 位作者 李建成 孙鹤洋 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第2期256-261,共6页
针对海洋重力异常积分计算中串行程序计算效率较低的问题,以逆Vening-Meinesz公式为例,优化球谐综合和积分计算过程,比较OpenMP和MPI两种并行方法,并改进MPI的任务分配模式,选择MPI实现移去恢复法反演海洋重力异常的快速计算。结果表明... 针对海洋重力异常积分计算中串行程序计算效率较低的问题,以逆Vening-Meinesz公式为例,优化球谐综合和积分计算过程,比较OpenMP和MPI两种并行方法,并改进MPI的任务分配模式,选择MPI实现移去恢复法反演海洋重力异常的快速计算。结果表明,并行计算可有效提升积分反演计算效率,OpenMP并行效率较高,MPI在集群服务器上加速能力较强。利用优化任务分配的MPI并行方法,在CPU型号为Intel Xeon E5-2670 v2@2.50 GHz的集群服务器80进程、10°×10°计算区域、1′×1′反演分辨率、60′积分半径条件下,反演过程仅需20.87 s,且计算精度略优于FFT方法。 展开更多
关键词 海洋重力异常反演 垂线偏差 移去恢复 OPENMP MPI
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利用ChiGaM卫星星间位差反演Mascon模型
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作者 谭勖立 李姗姗 +3 位作者 黄志勇 李新星 万宏发 裴宪勇 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第3期262-272,共11页
研究基于ChiGaM卫星星间位差反演Mascon模型,反演过程中采取的策略包括:1)引入分段加速度(piece-wise constant acceleration,PCA)参数以减弱动力学定轨过程中力模型误差的影响;2)采用考虑至3-CPR(cycle per revolution)的经验模型吸收... 研究基于ChiGaM卫星星间位差反演Mascon模型,反演过程中采取的策略包括:1)引入分段加速度(piece-wise constant acceleration,PCA)参数以减弱动力学定轨过程中力模型误差的影响;2)采用考虑至3-CPR(cycle per revolution)的经验模型吸收星间位差中的低频噪声;3)融合多源数据构建正演模型和参数先验约束矩阵。处理2022-03—2023-12期间卫星数据,构建Mascon模型IEU-CGS-Monthly2023M。与GRACE-FO卫星同时期Mascon模型产品对比,结果表明,所反演模型计算的全球与区域质量分布变化与对比模型具有较高的一致性;各模型大地水准面阶误差在信号占优阶次内高度重合;在9个选定流域内,所反演模型与对比模型的平均相关系数大于0.9;模型整体表现与对比模型相近。本文利用ChiGaM卫星星间位差实现了高精度Mascon模型反演,验证了卫星获取重力场时变信号的能力,可为相关数据处理及应用提供参考。 展开更多
关键词 时变重力场 卫星重力测量 ChiGaM卫星 Mascon模型
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顾及水体完全布格影响的Hotine-Helmert方法确定区域似大地水准面
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作者 佟洞 吴波 沈飞 《地球物理学报》 北大核心 2026年第2期511-522,共12页
传统Hotine-Helmert方法确定区域似大地水准面未顾及海水和河、湖水完全布格影响.本文系统评估了试验区扰动重力的地形Helmert凝聚、海水剩余地形和河、湖水完全布格的影响,结果显示三者为同一量级;高程异常的地形Helmert凝聚影响量绝... 传统Hotine-Helmert方法确定区域似大地水准面未顾及海水和河、湖水完全布格影响.本文系统评估了试验区扰动重力的地形Helmert凝聚、海水剩余地形和河、湖水完全布格的影响,结果显示三者为同一量级;高程异常的地形Helmert凝聚影响量绝对值最大值为分米级,高程异常的海水剩余地形影响量和河、湖水完全布格影响量绝对值最大值均为毫米级.在此基础上,使用广义Hotine积分确定试验区重力似大地水准面时,首次引用了地形Helmert凝聚影响、海水剩余地形影响和河、湖水完全布格影响等组合地形影响.结果表明:海水剩余地形和河、湖水完全布格对试验区重力似大地水准面格网点值的影响量绝对值最大分别为0.310 m与0.095 m;GNSS水准点高程异常与重力似大地水准面较差标准差为±0.036 m,海水剩余地形和河、湖水完全布格对重力似大地水准面的影响分别为3 mm和2 mm(标准差),比传统Hotine-Helmert方法确定的重力似大地水准面与GNSS水准点高程异常较差标准差减小了12.2%;重力似大地水准面和GNSS水准高程异常融合后的似大地水准面内符合均方根为±0.009 m,外符合均方根为±0.019 m,验证了顾及海洋及河、湖等水体完全布格影响对Hotine-Helmert方法确定似大地水准面的有效性. 展开更多
关键词 似大地水准面 移去恢复法 Helmert凝聚 海水剩余地形影响 河、湖水完全布格影响
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重力场频率域延拓方法分析及误差因素研究
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作者 关怀魁 肖云 +2 位作者 任飞龙 王翰 孙玮萱 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第2期244-255,共12页
基于重力场各向下延拓方法采用频率域延拓对数据噪声和延拓距离有不同的要求,且尚未有较明确的结论,分析了Milne法、泰勒级数展开法、积分迭代法、Tikhonov正则化法、CGNR法、迭代最小二乘法、Landweber迭代法共7种的频率域向下延拓方法... 基于重力场各向下延拓方法采用频率域延拓对数据噪声和延拓距离有不同的要求,且尚未有较明确的结论,分析了Milne法、泰勒级数展开法、积分迭代法、Tikhonov正则化法、CGNR法、迭代最小二乘法、Landweber迭代法共7种的频率域向下延拓方法,利用仿真数据和航空实测数据进行模型检验,并对结果进行对比研究。结果表明,Milne法及泰勒级数展开法可用于无噪声条件下小于14倍点距的延拓;积分迭代法在无噪声1~20倍点距延拓时稳定性较好,但对噪声较为敏感;Tikhonov正则化法在含噪声且大于5倍点距的情况下优势显著,可获得较高精度的下延结果;CGNR法、迭代最小二乘法和Landweber迭代法具有较广的适用性,在不同噪声条件下进行1~20倍点距延拓时均能保持较高精度,其中Landweber迭代法的抗噪性能最为突出,且后4种方法在实测数据实验中表现出一定的优势,能得到稳定的下延结果。 展开更多
关键词 重力场 向下延拓 频率域 噪声敏感性 延拓距离
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10800阶地形球谐系数模型构建的FFT块对角最小二乘法
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作者 邢志斌 李姗姗 +4 位作者 田苗 孟瑶 杨娜 李倩 常品要 《测绘学报》 北大核心 2026年第1期36-45,共10页
针对10800阶地形球谐系数模型构建中最小二乘法计算量大、法方程不易构建与解算等问题,本文利用三角函数的正交性构建了解算地形球谐系数的块对角最小二乘平差模型,推导了计算法方程自由项的快速傅里叶变换技术(FFT)表达式,构建了FFT块... 针对10800阶地形球谐系数模型构建中最小二乘法计算量大、法方程不易构建与解算等问题,本文利用三角函数的正交性构建了解算地形球谐系数的块对角最小二乘平差模型,推导了计算法方程自由项的快速傅里叶变换技术(FFT)表达式,构建了FFT块对角最小二乘平差模型,推导了构建地形球谐系数模型的FFT调和分析表达式。引入了X-数法计算完全规格化缔合勒让德函数(fnALFs),实现了次数m固定、阶数n变化计算球谐系数,降低了计算机内存的占用率。仿真试验表明,FFT块对角最小二乘法在计算精度上优于FFT调和分析法。本文利用Earth2014_TBI全球地形数据,通过块对角最小二乘法构建了10800阶的地形球谐系数模型LS_10800.shc。试验表明:LS_10800.shc模型在全球范围的精度达到了9.31 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型10.15 m的精度,在我国及周边地区的精度达到了18.79 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型20.69 m的精度;与2000个GPS点相比,LS_10800.shc模型精度达到32.85 m,优于Earth2014.TBI2014.degree10800.bshc模型34.38 m的精度。 展开更多
关键词 地形球谐系数 FFT块对角最小二乘法 FFT调和分析法 正交性
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顾及剩余地形模型的区域似大地水准面精化
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作者 丁永哲 王建强 《江西科学》 2026年第1期10-18,共9页
为构建区域高精度似大地水准面,针对重力场模型空间分辨率不足的问题,采用剩余地形模型(RTM)补偿重力场模型截断误差。基于2个不同测区的GNSS水准数据,评估EGM2008等超高阶重力场模型在不同区域内的适用性,并通过多项式曲面、多面函数... 为构建区域高精度似大地水准面,针对重力场模型空间分辨率不足的问题,采用剩余地形模型(RTM)补偿重力场模型截断误差。基于2个不同测区的GNSS水准数据,评估EGM2008等超高阶重力场模型在不同区域内的适用性,并通过多项式曲面、多面函数和BP神经网络构建残余高程异常拟合模型。结果表明,EGM2008模型在平原区域适用性较好,而SGG-UGM-2模型在山地区域表现较好;经过RTM改正后,两区域的高程异常拟合精度平均提升11.85%和8.12%;通过多面函数法构建的残余高程异常拟合模型精度最优,两区域计算精度分别为1.67、3.67 cm。 展开更多
关键词 似大地水准面 重力场模型 剩余地形模型 高程异常 拟合模型
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基于GRACE卫星的都思兔河流域水储量变化
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作者 尹文杰 陈华杰 +4 位作者 王雪蕾 黄莉 王琦 查苏娜 杨小鹏 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第2期37-44,共8页
GRACE卫星为监测全球及流域尺度的水储量变化提供了有效手段,但不同机构公布的数据产品间存在一定的差异。为了探究都思兔河流域2003—2021年间水储量的时空变化特征,通过融合贝叶斯三角帽法和3种GRACE数据,并利用2018—2021年的地下水... GRACE卫星为监测全球及流域尺度的水储量变化提供了有效手段,但不同机构公布的数据产品间存在一定的差异。为了探究都思兔河流域2003—2021年间水储量的时空变化特征,通过融合贝叶斯三角帽法和3种GRACE数据,并利用2018—2021年的地下水位实测数据对地下水储量进行验证,进一步分析了流域内布龙湖水体面积的变化趋势。最后,利用交叉小波变换方法分析气象因素与地下水储量变化间的响应关系。结果表明:2003—2021年间,都思兔河流域陆地和地下水储量均呈明显的下降趋势,相比于2003—2017年,2018年之后的地下水储量变化下降斜率由-7.37 mm/a提高至-9.52 mm/a,地下水位实测数据与GRACE结果呈相似的下降趋势和季节性特征;近20 a间由于水储量的减少,布龙湖水体面积以-2698 m 2/a的速率减少;交叉小波变换结果显示,地下水储量与降雨呈正相关,而与温度和蒸散发呈负相关。研究成果可为多源卫星数据融合和流域尺度的地下水储量变化评估提供有效数据支撑和技术保障。 展开更多
关键词 贝叶斯三角帽 GRACE重力卫星 地下水储量变化 交叉小波变换 都思兔河流域
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基于SRBF法确定似大地水准面的数值分析
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作者 孟静娟 赵辉 +2 位作者 王文超 耿晓燕 陈俊英 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2026年第1期48-54,共7页
基于球面径向基函数法(SRBF)融合地面重力、航空重力数据计算重力似大地水准面,从地形影响、模型阶次、基函数参数等方面进行实验,研究不同参数的影响程度与变化规律。结果表明:1)基函数的埋深、作用距离、展开阶数均对SRBF法精化的重... 基于球面径向基函数法(SRBF)融合地面重力、航空重力数据计算重力似大地水准面,从地形影响、模型阶次、基函数参数等方面进行实验,研究不同参数的影响程度与变化规律。结果表明:1)基函数的埋深、作用距离、展开阶数均对SRBF法精化的重力似大地水准面质量产生影响,不同参数设置对应的高程异常的精度差异可达2.4 cm;2)在计算残差重力数据时考虑地形影响,可使最终似大地水准面精度提升21.6%;3)利用2组精度和分布不同的GNSS/水准点对似大地水准面成果进行外部检核,最佳检核精度相差4.3 cm;4)在山区,通过优化参数完成地面与航空数据的融合,似大地水准面成果精度最优达2.7 cm。 展开更多
关键词 球面径向基函数 航空重力 地面重力 GNSS/水准 局部重力场
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高精度三维跟踪抛物运动的重力垂直梯度测量方法 被引量:1
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作者 郭金运 吴渴知 +2 位作者 金鑫 周茂盛 刘新 《武汉大学学报(信息科学版)》 北大核心 2025年第3期462-468,共7页
重力垂直梯度是探究地球重力场的关键信息,在大地测量学、地球物理学和地球动力学等领域中的应用越来越广泛,因此,快速、准确地获取高精度的重力垂直梯度信息愈发迫切。提出了一种基于三维跟踪测量抛物运动的重力垂直梯度测量方法,在真... 重力垂直梯度是探究地球重力场的关键信息,在大地测量学、地球物理学和地球动力学等领域中的应用越来越广泛,因此,快速、准确地获取高精度的重力垂直梯度信息愈发迫切。提出了一种基于三维跟踪测量抛物运动的重力垂直梯度测量方法,在真空环境中,利用三维跟踪技术动态追踪抛物运动下落的靶球,获得靶球运动的三维坐标时间序列,建立轨迹观测方程,并利用最小二乘法提取出重力垂直梯度信息。对所提测量方法设计了仿真实验并进行精度验证,实验结果表明,当落体测量精度达到微米级时,此测量方法的主要误差源是三维跟踪测量误差和时间测量误差,其中时间测量误差对重力垂直梯度测量精度的影响较小。对抛物运动坐标时间序列同时加入标准差为10μm的三维跟踪测量随机误差和标准差为10 ns时间测量随机误差后,统计重力垂直梯度的测量误差,其均方根值约为1.31 E(1 E=10^(-9)/s^(2))。该方法在测量重力垂直梯度时是有效的,并且具有较好的稳定性。 展开更多
关键词 重力垂直梯度 抛物运动 三维跟踪技术
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统一于地固参考系的高程基准重力场理论基础与经典概念更新
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作者 章传银 蒋涛 柯宝贵 《测绘学报》 北大核心 2025年第9期1561-1571,共11页
传统地面大地测量时代建立起来的高程基准理论,难以全面适应地球重力场与卫星大地测量高速发展的需要。本文严格依据几何物理大地测量学原理与大地测量基准性要求,通过研究将物理大地测量要素和概念统一到地固参考系中所需的理论基础和... 传统地面大地测量时代建立起来的高程基准理论,难以全面适应地球重力场与卫星大地测量高速发展的需要。本文严格依据几何物理大地测量学原理与大地测量基准性要求,通过研究将物理大地测量要素和概念统一到地固参考系中所需的理论基础和实现原理,简明演绎高程基准与地球参考系、重力场之间的理论和逻辑关系,从而重新审视高程基准的一些经典概念。本文主要结论及其具体大地测量学依据如下:①论证了若忽略大地水准面的几何形变,则无论是正高系统、正常高系统,还是重力位数系统,高程起算面都是大地水准面,说明解析正高比其他类型正高更适合高程基准目的。②严格依据大地测量学的基准性要求,丰富了地固参考系中高程基准的重力场理论基础,导出GNSS代替水准测量的基准性条件和实现原则。③推导了空间几何物理大地测量协同的地球质心与形状极定位理论方法。该方法不依赖地球物理假设或地球动力学协议,且完全独立于地球自转运动,由大地测量学理论,科学自洽地实现地球参考系的定位定向。④推导出等正高面平行于大地水准面、正常重力场只有3个自由度的结论,并有效解决高斯约定的大地水准面与重力大地水准面的协调一致性问题。 展开更多
关键词 地固参考系 高程系统 高程基准 重力场理论 大地测量学 基准性 解析正高 大地水准面
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日本周边海域及西北太平洋重力数据分析
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作者 孔敏 刘玉龙 +2 位作者 王风帆 余佳 李维禄 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第6期640-648,共9页
收集日本在其周边海域及西北太平洋通过船载调查获取的227个航次海洋重力数据集,应用统计分析法、可视成图法、相关分析法等开展日本重力调查情况及数据质量情况分析,系统分析日本重力数据调查历史、时空分布特征及质量情况。结果显示,... 收集日本在其周边海域及西北太平洋通过船载调查获取的227个航次海洋重力数据集,应用统计分析法、可视成图法、相关分析法等开展日本重力调查情况及数据质量情况分析,系统分析日本重力数据调查历史、时空分布特征及质量情况。结果显示,船测重力数据与GEBCO地形数据、DTU重力模型数据具有良好的空间一致性,其中与DTU模型的相关系数为0.98,均方根误差为7.7 mGal。本文建立了航迹交点差值模型,并利用交点差误差进行数据测量精度的定量分析,总交点共73979个,误差为11.85 mGal,内部交点24822个,误差为9.56 mGal,外部交点49157个,误差为12.85 mGal,数据测量准确度总体较高,数据一致性较好。 展开更多
关键词 海洋重力 质量分析 交点差 日本周边海域
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地球质心、形状极与多种自转动力学参数联动的监测方法
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作者 章传银 王伟 蒋涛 《测绘学报》 北大核心 2025年第7期1157-1169,共13页
地球质心与形状极是描述和度量地球自转运动的大地测量基准。地球内部质量调整和物质运动无法准确测量,导致由地球物理流体数据推算的地球自转激发函数存在不确定性,制约了地球自转动力学机制的深入研究。本文通过统一大地测量和地球自... 地球质心与形状极是描述和度量地球自转运动的大地测量基准。地球内部质量调整和物质运动无法准确测量,导致由地球物理流体数据推算的地球自转激发函数存在不确定性,制约了地球自转动力学机制的深入研究。本文通过统一大地测量和地球自转运动的地固参考系基准,解析各种大地测量要素的地球形状极变化与自转运动效应,从而发展空间几何物理大地测量协同的地球质心、形状极与多种自转动力学参数联动的监测方法,为深入研究地球自转的激发动力学机制与地球各圈层相互作用营造更有利的科学技术条件。本文主要结果包括:(1)推导出空间几何物理大地测量协同的地球质心与形状极定位理论,既能精密监测地球质心变化与形状极移时间序列,也能将当前地固参考系定位定向到指定时间段内的平质心和平形状极。(2)给出了地球卫星观测、VLBI运动学测量、地面站点径向位移和重力变化协同的地球质心、形状极与多种自转动力学参数联动的监测模型和算法,以改善地球自转动力学机理研究的约束条件。 展开更多
关键词 地固参考系 地球质心 地球形状极 地球自转动力学 大地测量协同 地球物理激发
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六边形网格的平均重力异常数据构建及其统计优势分析
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作者 李新星 李建成 +1 位作者 周睿 范昊鹏 《武汉大学学报(信息科学版)》 北大核心 2025年第3期507-514,共8页
传统地理网格在重力场数据处理和解算中被广泛使用,但也带来诸多不便,例如网格面积不等、各向同性差等。针对地球重力场中地理网格的使用所带来的局限性,首次提出采用具有分层结构的六边形网格系统对重力测量数据分布区域进行划分,基于... 传统地理网格在重力场数据处理和解算中被广泛使用,但也带来诸多不便,例如网格面积不等、各向同性差等。针对地球重力场中地理网格的使用所带来的局限性,首次提出采用具有分层结构的六边形网格系统对重力测量数据分布区域进行划分,基于开源的H3离散球面网格系统构建中国大陆陆地重力测量数据区域3种分辨率的六边形网格,并利用中国81万余条实测重力资料,构建了上述3种分辨率下的六边形网格平均重力异常数值模型,以及平均大小与之对应的地理网格平均重力异常数值模型,最后统计对比了地理网格和六边形网格两种剖分方式下网格平均空间重力异常值的代表误差大小。结果表明,剖分层级L=3、4、5的六边形网格与面积近似相等的67.8′、24.5′、9.2′的四边形地理网格相比,网格内包含实测点的网格数量占总网格数量比更高,包含实测点的网格占比分别提高1.54%、1.44%和2.81%;平均网格重力异常代表误差分别减小0.398 mGal、0.259 mGal和0.188 mGal。综上所述,分层六边形网格系统因其近似等积和各项同性特征,在地球重力场数据统计和数据生产中具有应用优势。尽管层次六边形网格系统在地球重力场的球谐合成与分析、地形效应的快速计算、数值积分计算等方面也有良好的应用前景,但不可否认的是,它的使用和推广仍面临许多需要解决的难题,例如六边形网格的非等纬度分布引起的Legendre计算问题,以及如何使用快速傅里叶变换技术在该不规律分布下实现高效计算。 展开更多
关键词 代表误差 地球重力场模型 空间重力异常 六边形网格
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2020—2022年EOP的时变特征分析
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作者 魏二虎 谢清扬 +3 位作者 张云龙 李岩林 田晓静 刘经南 《测绘地理信息》 2025年第4期15-21,共7页
选取2020—2022年地球定向参数(earth orientation parameters,EOP)数据,利用傅里叶变化和小波分析的方法对这3年的EOP进行时频分析,通过对比其和其他不同年份的数据的频谱,找出2020—2022年EOP周期项的变化特征:极移Xp减少两个60 d以... 选取2020—2022年地球定向参数(earth orientation parameters,EOP)数据,利用傅里叶变化和小波分析的方法对这3年的EOP进行时频分析,通过对比其和其他不同年份的数据的频谱,找出2020—2022年EOP周期项的变化特征:极移Xp减少两个60 d以下小周期项,周年项周期振幅增加0.008 02 as,增加比率为7.8%,极移Yp增加两个60 d以下小周期项,周年项振幅增加0.001 304 as,增加比率为14%,二者均缺失钱德勒项周期;章动X方向增加了7个30 d以下小周期项,减少了1个120 d周期项,减少了4个20~30 d周期项,章动Y增加了2个40 d左右周期和2个30 d以下小周期项;日长变化周期项虽然没有增减变化,但周年项振幅增加了0.053 547 mas,增加比率为13.74%;半年项振幅增加了0.021431mas,增加比率为6.5%;月项振幅增加了0.022 003 mas,增加比率为12.57%;半月项振幅增加了0.135006mas,增加比率为57.2%;9d项振幅增加了0.022 588 mas,增加比率为37.94%。 展开更多
关键词 地球定向参数 最小二乘法 傅里叶变换 小波分析 频谱分析
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基于量子重力仪的航空绝对重力测量 被引量:6
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作者 翟晨杰 王晶 +17 位作者 周俊杰 王毓 唐晓明 周寅 张灿 李瑞 舒晴 王凯楠 王双全 金子骍 华珊 孙羿人 王正豪 马志祥 蔡铭豪 王肖隆 吴彬 林强 《物理学报》 北大核心 2025年第7期83-91,共9页
高精度重力场测绘对地质调查、资源勘探、大地水准面建模等领域具有重要意义.地面静态绝对重力测绘效率低,无法覆盖河流、湖泊、山脉等地形条件复杂的区域.机载绝对重力测绘可以在复杂地形实现快速、连续重力测量,满足实际应用需求.本... 高精度重力场测绘对地质调查、资源勘探、大地水准面建模等领域具有重要意义.地面静态绝对重力测绘效率低,无法覆盖河流、湖泊、山脉等地形条件复杂的区域.机载绝对重力测绘可以在复杂地形实现快速、连续重力测量,满足实际应用需求.本文报道了一种基于量子重力仪的航空绝对重力测量系统,开展了机载动态绝对重力测量实验.在飞行高度1022 m、航速240 km/h条件下,得到3 km滤波后整段测线重力值变化的标准差约为8.86 mGal,评估了实测重力值与EGM2008模型残差的标准差,经计算约为8.16 mGal.本文结果验证了量子重力仪在航空动态绝对重力测量方向的可行性,为复杂地形条件下的高精度、高分辨率重力场测绘提供了一种新的技术手段. 展开更多
关键词 量子重力仪 机载绝对重力测量 冷原子 原子干涉
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