資源描述：
《GOCE觀測數(shù)據(jù)確定地球重力場的理論與方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:P2310710-2014026022博士學(xué)位論文GOCE觀測數(shù)據(jù)確定地球重力場的理論與方法研究魏玉明導(dǎo)師姓名職稱張永志教授申請學(xué)位類別博士學(xué)科專業(yè)名稱大地測量與測量工程論文提交日期2018年4月30日論文答辯日期2018年6月4日學(xué)位授予單位長安大學(xué)TheoryandMethodsoftheEarth’sGravityFieldRecoveryfromGOCEDataADissertationSubmittedfortheDegreeofDoctorCandidate：WeiYumingSupervisor：Prof.
2、ZhangYongzhiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要地球重力場的研究和探討一直以來都是大地測量學(xué)研究的熱點，國際上把衛(wèi)星重力梯度測量技術(shù)（SGG）認(rèn)為是現(xiàn)今恢復(fù)地球重力場的最有效手段之一?；謴?fù)高精度、高分辨率地球重力場模型離不開高質(zhì)量的重力梯度測量數(shù)據(jù)和相關(guān)計算模型，本文在跟蹤ESA公布的最新GOCE重力場模型基礎(chǔ)上，結(jié)合GOCE衛(wèi)星相關(guān)研究最新成果，系統(tǒng)研究了從GOCE重力梯度測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理、恢復(fù)重力場的解算模型等相關(guān)技術(shù)以及GOCE重力場模型在高速鐵路中的應(yīng)用。本文的主要研究工作及結(jié)論如
3、下：1.總結(jié)了國內(nèi)外重力梯度測量的研究現(xiàn)狀，并分析了當(dāng)前GOCE重力場模型及其應(yīng)用中存在的一些問題。2.推導(dǎo)了梯度張量在球坐標(biāo)系下的表達(dá)式及其Legendre函數(shù)導(dǎo)數(shù)的去奇異性公式；同時給出了衛(wèi)星重力梯度測量的基本原理。3.為了討論衛(wèi)星重力梯度數(shù)據(jù)預(yù)處理相關(guān)問題，論文概略介紹了GOCE衛(wèi)星科學(xué)任務(wù)計劃的內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，討論了梯度測量誤差特征以及時變重力場效應(yīng)對GOCE重力梯度測量的影響，并且討論了粗差探測方法的實用性。4.在分析確定重力場模型的各種方法之后，重點討論了最小二乘配置法用于梯度數(shù)據(jù)格網(wǎng)化中的方差-協(xié)方差函數(shù)以及信號
4、與誤差權(quán)的選擇問題，并且通過階方差和外部檢核方法討論了重力場模型的模型精度。結(jié)果表明：直接法解算模型中的GO_CONS_GCF_2_DIR_R4和GO_CONS_GCF_2_DIR_R5模型精度明顯高于前三代；時域法解算模型中，GO_CONS_GCF_2_TIM_R4模型和GO_CONS_GCF_2_TIM_R5精度相當(dāng)，均高于前三代1個數(shù)量級；空域法解算模型中GO_CONS_GCF_2_SPW_R4精度最低，其它精度相當(dāng)；EIGEN-6C4模型和EIGEN-6C2精度相當(dāng)；對于同期而言，精度最高的是直接解模型，其次是時域解模型
5、，空域解是三種模型中最低的。5.借助于GPS水準(zhǔn)測量和重力異常數(shù)據(jù)對模型及精度驗證的基礎(chǔ)上，討論了GOCE重力場模型在高速鐵路工程中的應(yīng)用。本文研究的創(chuàng)新點為：1.將最小二乘配置法應(yīng)用到重力梯度格網(wǎng)化過程中，分析了方差-協(xié)方差函數(shù)選取方法，并推導(dǎo)了最小二乘配置法在吉洪諾夫條件下的最小二乘解方程，對信噪比的選取作了初步討論。2.首次對ESA發(fā)布的五代重力場模型（直接法、時域法和空域法解）分別從縱向、I橫向作了模型精度的比較和分析，并作了內(nèi)、外部符合精度的討論，通過總結(jié)分析給出各代各解法的優(yōu)缺點，以便于實際應(yīng)用。3.借助于GPS水準(zhǔn)
6、測量和重力異常數(shù)據(jù)對GOCE重力場模型作了驗證，精度隨著GOCE重力場模型階數(shù)增加各模型精度均有所提高。4.在模型及精度驗證的基礎(chǔ)上，討論了GOCE重力場模型在高速鐵路工程中的應(yīng)用。通過本文研究，以期對以后衛(wèi)星重力測量在數(shù)據(jù)預(yù)處理、重力場模型建立等方面提供幫助。關(guān)鍵詞：地球重力場，GOCE，衛(wèi)星重力梯度測量，最小二乘配置法，模型精度IIABSTRACTTheearth’sgravityfieldisalwaysoneofahotstudyofmoderngeodesyresearchanddiscussion.Nowadays,
7、thesatellitegravitygradiometer(SGG)isconsideredtobeoneofthemosteffectivewaystorestoretheearth'sgravityfieldintheword.Therecoveryofearthgravityfieldmodelswithhighaccuracyandhighresolutioncannotbeseparatedfromhigh-qualitygravitygradientdataandrelatedcalculationmodels.O
8、nbasisoftrackingthelatestGOCEgravityfieldmodelreleasedbyESA,theGOCEgravitygradientmeasurementthataretherelevanttechnologyofreferenc
