重力三层点质量模型的构造与分析 被引量：15

1

作者 王建强 李建成 +1 位作者 赵国强 韩建成 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期503-507,515,共6页

计算分析构造点质量模型过程中系数矩阵元素的特性。以32°N～34°N和103°E～105°E为计算中心区域,利用EGM2008的720阶次的位系数计算出的重力异常作为观测数据,在36阶次位系数模型的基础上构造四层点质量组分频段从... 计算分析构造点质量模型过程中系数矩阵元素的特性。以32°N～34°N和103°E～105°E为计算中心区域,利用EGM2008的720阶次的位系数计算出的重力异常作为观测数据,在36阶次位系数模型的基础上构造四层点质量组分频段从低到高来逼近该区域重力场。数值试验的结果表明:三层点质量模型效果较好,点质量模型计算的扰动重力在径向上的截断误差优于2mGal(1mGal=10-3cm/s-2). 展开更多

关键词 点质量模型 模型构造 扰动重力 局部重力场 截断误差

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基于重力卫星数据监测地表质量变化的三维点质量模型法 被引量：10

2

作者 苏勇 于冰 +3 位作者 游为 肖东升 王继燕 秦毅坤 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期50-60,共11页

利用卫星重力测量手段监测全球质量变化取得了巨大成功,本文基于牛顿万有引力定律在三维空间直角坐标系中导出利用重力卫星观测数据监测全球质量变化的三维点质量模型法,该方法可直接利用重力卫星的轨道和星间观测数据或时变重力场模型... 利用卫星重力测量手段监测全球质量变化取得了巨大成功,本文基于牛顿万有引力定律在三维空间直角坐标系中导出利用重力卫星观测数据监测全球质量变化的三维点质量模型法,该方法可直接利用重力卫星的轨道和星间观测数据或时变重力场模型计算全球质量变化,由于利用卫星观测数据计算地表质量变化的向下延拓过程以及观测数据噪声的影响,需要采用合适的空间约束方程或正则化技术对解算结果进行约束或平滑处理.利用合成全球质量变化模型模拟一个月的GRACE双星轨道和星间距离变率数据计算全球质量变化,对三维点质量模型法进行分析验证,采用零阶Tikhonov正则化技术处理病态问题.结果表明,三维点质量模型法可有效用于重力卫星观测数据监测全球质量变化,为利用重力卫星观测数据监测全球质量变化提供一种可选的途径. 展开更多

关键词 卫星重力测量 全球质量变化 三维点质量模型法

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利用高精度地面及航空重力数据对点质量模型精度的研究 被引量：4

3

作者 王庆宾 赵东明 +1 位作者 孙文 周睿 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2011年第4期76-79,共4页

利用澳大利亚高精度的地面重力测量和航空重力数据,对点质量模型方法进行内外符精度检验。结果表明:点质量模型方法内符精度可以达到10-8ms-2量级,在655m高度可以达到±3×10-5ms-2的外符精度。

关键词 自洽性 点质量模型法 扰动引力 航空重力 内外符精度

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点质量模型计算空间扰动引力的多项式拟合研究 被引量：3

4

作者 张皞 吴晓平 赵东明 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期42-45,共4页

本文通过对点质量模型计算各频段空间扰动引力矢量随高度变化的分析,提出了点质量模型的代数多项式拟合逼近模型。通过对多项式拟合函数与点质量模型计算空间扰动引力矢量结果的比较,确定了各频段适合实际计算的多项式函数次数,从而建... 本文通过对点质量模型计算各频段空间扰动引力矢量随高度变化的分析,提出了点质量模型的代数多项式拟合逼近模型。通过对多项式拟合函数与点质量模型计算空间扰动引力矢量结果的比较,确定了各频段适合实际计算的多项式函数次数,从而建立起能够替代点质量模型的分段多项式拟合函数模型。所建立的拟合函数模型能够贴切地反映出空间扰动引力各频段的变化特征,而且函数形式简单,有利于实现空间扰动引力的实时、快速计算。 展开更多

关键词 点质量模型 多项式拟合 扰动引力

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点质量模型计算弹道扰动引力的快速替代算法 被引量：5

5

作者 张皞 吴晓平 赵东明 《测绘科学技术学报》 北大核心 2007年第4期287-290,共4页

利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出... 利用点质量模型计算弹道扰动引力可以使扰动引力的计算模式具有较为简单的结构,但它本身也存在计算复杂、计算量大的缺点,很难适应实时快速计算的需要。通过分析各频段空间扰动引力矢量随高度变化的特性,从数值逼近理论的角度出发,提出了利用多项式分段拟合的方法替代点质量模型计算空间弹道扰动引力矢量。计算结果表明,所建立的拟合函数模型结构形式简单、计算速度快,单点平均计算速度提升2个数量级,能够满足弹道扰动引力实时、快速计算的需要。 展开更多

关键词 点质量模型 弹道扰动引力 多项式拟合

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附加空间约束的径向点质量模型方法反演区域地表质量变化 被引量：3

6

作者 郭飞霄 孙中苗 +2 位作者 赵俊 苗岳旺 肖云 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期592-599,共8页

径向点质量模型反演方法本质上是空间扰动重力的向下延拓,属于病态问题,通常采用正则化方法求解。针对该问题,对径向点质量模型方法进行改进,提出附加空间约束的径向点质量模型方法,引入符合实际的空间约束条件,建立空间约束条件的虚拟... 径向点质量模型反演方法本质上是空间扰动重力的向下延拓,属于病态问题,通常采用正则化方法求解。针对该问题,对径向点质量模型方法进行改进,提出附加空间约束的径向点质量模型方法,引入符合实际的空间约束条件,建立空间约束条件的虚拟观测方程,并采用赫尔默特方差分量估计确定原始观测方程和虚拟观测方程的合理权比,使反演结果更加稳定。以南美大陆区域为研究区域进行陆地水储量变化反演,试验结果表明:增加空间约束后,法方程组条件数明显减小、病态程度降低,反演结果与球谐系数法反演结果、GLDAS模型结果整体相一致,验证了方法的正确性,说明该方法可有效应用于区域地表质量变化反演,为利用卫星重力监测地表质量变化提供了一种新途径。 展开更多

关键词 GRACE卫星 时变重力场 点质量模型 空间约束 正则化 赫尔默特方差分量估计

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点质量模型和单层密度模型计算弹道扰动引力的比较 被引量：5

7

作者 刘晓刚 赵东明 +1 位作者 吴星 田彦峰 《信息工程大学学报》 2010年第2期160-165,共6页

在惯性制导过程中需要时刻计算弹道点扰动引力来精确校正制导系统并修正弹道。重点研究了3种弹道扰动引力的计算方法:地球重力场模型、点质量模型、单层密度模型,分别推导了其计算扰动引力的基本公式,并进行了数值模拟实验,分析比较了... 在惯性制导过程中需要时刻计算弹道点扰动引力来精确校正制导系统并修正弹道。重点研究了3种弹道扰动引力的计算方法:地球重力场模型、点质量模型、单层密度模型,分别推导了其计算扰动引力的基本公式,并进行了数值模拟实验,分析比较了其精度和计算效率。 展开更多

关键词 弹道扰动引力 地球重力场模型 球谐函数 点质量模型 单层密度模型

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基于卫星重力梯度数据的点质量模型构建 被引量：5

8

作者 吴星 张传定 刘晓刚 《测绘科学技术学报》 北大核心 2009年第6期414-417,共4页

运用球极坐标系关于计算点和流动点的微分运算关系,研究并建立了由全球重力梯度复组合分量解算全球点质量模型的基本方程。在卫星重力梯度数据和点质量模型按照经纬分化的特定排列下,运用Toeplitz循环矩阵的特性和快速傅立叶变换算法,... 运用球极坐标系关于计算点和流动点的微分运算关系,研究并建立了由全球重力梯度复组合分量解算全球点质量模型的基本方程。在卫星重力梯度数据和点质量模型按照经纬分化的特定排列下,运用Toeplitz循环矩阵的特性和快速傅立叶变换算法,得到了利用分块循环矩阵分解大型线性方程组的方法;解决了全球点质量模型构建中大型线性方程组的稳定解算问题。 展开更多

关键词 点质量模型 卫星重力梯度 Toeplitz循环矩阵 快速傅立叶变换 重力场和静态洋流探索

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点质量模型在航空重力数据向下延拓中的应用 被引量：2

9

作者 高新兵 孙文 +2 位作者 张宏伟 王应建 孙军峰 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期232-235,240,共5页

研究探讨了基于逐级余差思想的分层点质量模型在航空重力数据向下延拓中的应用,首先给出其基本原理,然后对澳大利亚某区域实测航空重力测量数据进行了向下延拓实验,并分析了分层方案的选择、"背景场"的建立与否和地面重力数... 研究探讨了基于逐级余差思想的分层点质量模型在航空重力数据向下延拓中的应用,首先给出其基本原理,然后对澳大利亚某区域实测航空重力测量数据进行了向下延拓实验,并分析了分层方案的选择、"背景场"的建立与否和地面重力数据的选取对实验结果的影响以及采用点质量模型向下延拓的精度,给出了在地面重力基础数据缺乏与否的情况下建立点质量模型的具体建议。实验结果表明,点质量模型可以有效进行航空重力数据的向下延拓,实验区2'×2'分辨率的数据延拓精度可达±4.8×10-5m.s-2。 展开更多

关键词 点质量模型 航空重力 向下延拓 分层方案 逐级余差

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点质量模型与最小二乘配置在多源重力数据融合中的应用 被引量：4

10

作者 高新兵 李姗姗 +2 位作者 李海 张宏伟 王应建 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第1期145-149,共5页

探讨基于最小二乘配置以及点质量进行多源重力数据融合的理论和方法,并对澳大利亚某区域的航空和地面重力测量数据进行融合实验。结果表明:多分辨率最小二乘配置的数据融合精度为±3.6×10-5ms-2,明显优于最小二乘总体配置的精... 探讨基于最小二乘配置以及点质量进行多源重力数据融合的理论和方法,并对澳大利亚某区域的航空和地面重力测量数据进行融合实验。结果表明:多分辨率最小二乘配置的数据融合精度为±3.6×10-5ms-2,明显优于最小二乘总体配置的精度;包含空中数据的四层点质量模型的融合精度为±4.6×10-5ms-2,高于仅用地面点建立的三层点质量模型的精度;最小二乘配置存在的病态问题在点质量模型中可以得到有效解决。 展开更多

关键词 点质量模型 最小二乘配置 多分辨率最小二乘配置 多源重力数据融合 病态性

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360阶位模型改善及其对应的分层点质量模型解算 被引量：1

11

作者 黄谟涛 管铮 《海洋测绘》 1995年第1期10-18,共9页

本文由两部分组成:第一部分简要介绍利用我国最新的海陆实测重力数据(范围:O°～55°N,70°～140°E),对目前国际上最新的OSU91A模型进行局部改善的基本原理及主要结果。第二部分进一步将改进后的360阶位模型依频段反... 本文由两部分组成:第一部分简要介绍利用我国最新的海陆实测重力数据(范围:O°～55°N,70°～140°E),对目前国际上最新的OSU91A模型进行局部改善的基本原理及主要结果。第二部分进一步将改进后的360阶位模型依频段反演为分层点质量模型,详细介绍了分层解算点质量的Toeplitz矩阵求逆法,并对解算结果进行了外部检核。 展开更多

关键词 位模型 点质量模型 重力异常 分层点 TOEPLITZ矩阵 模型解 平均异常 大地水准面 新模型 局部改进

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利用半自由点质量模型拟合局部(似)大地水准面 被引量：1

12

作者 况代智 冯进凯 李伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第10期1027-1032,共6页

为提高GPS/水准法拟合(似)大地水准面的精度,基于重力场等效逼近理论,建立一种半自由点质量模型。顾及相邻点之间的关系并结合高程异常与扰动位之间解析式的特殊性,提出确定模型参数(埋深和大小)的迭代算法,通过拟合点下方多个不同埋深... 为提高GPS/水准法拟合(似)大地水准面的精度,基于重力场等效逼近理论,建立一种半自由点质量模型。顾及相邻点之间的关系并结合高程异常与扰动位之间解析式的特殊性,提出确定模型参数(埋深和大小)的迭代算法,通过拟合点下方多个不同埋深质点实现重力场元的多频段拟合,并利用不同条件的实验数据进行拟合实验。结果表明,利用该模型进行(似)大地水准面拟合是可行的,其精度较传统的Kriging/Co-Kriging法高。 展开更多

关键词 点质量模型 (似)大地水准面 迭代算法 Kriging法 Co-Kriging法

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利用三维加速度点质量模型法监测2010年中国西南干旱 被引量：1

13

作者 苏勇 魏伟 +1 位作者 李琼 谷延超 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第4期403-409,共7页

在附有空间约束的三维加速度点质量模型法的基础上引入水文模型进行约束,利用水文模型计算地理点之间的相关性,采用L曲线法确定最优正则化参数。计算结果表明,引入水文模型的三维加速度点质量模型法相比零阶Tikhonov约束的三维加速度点... 在附有空间约束的三维加速度点质量模型法的基础上引入水文模型进行约束,利用水文模型计算地理点之间的相关性,采用L曲线法确定最优正则化参数。计算结果表明,引入水文模型的三维加速度点质量模型法相比零阶Tikhonov约束的三维加速度点质量模型法信噪比大于0的比例更高。采用该方法对2010年中国西南地区干旱情况进行监测;同时,在剔除季节性信号后,利用主成分分析法对水储量异常进行分析。结果表明,西南地区在2009年秋至2010年春存在明显的水储量负异常特征。 展开更多

关键词 三维加速度点质量模型法 空间约束 水文模型 主成分分析 中国西南干旱

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虚拟点质量模型的优化设计

14

作者 孙中苗 石磐 《解放军测绘研究所学报》 1999年第3期44-47,共4页

基于试验数据，本文讨论了点质量最佳埋藏深度的设计问题；在点质量系数阵的优化方面，提出了平均系数法。计算结果表明，利用平均系数法计算的点质量可以毫伽级精度恢复地面平均重力异常。

关键词 虚拟点质量模型 埋藏深度 平均系数 大地测量

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大范围点质量模型快速构建方法研究 被引量：3

15

作者 黄佳喜 王庆宾 +1 位作者 张超 冯进凯 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第1期11-15,共5页

针对大范围点质量模型构建中遇到的大型线性方程解算的难题,提出基于窗口控制的残差点质量模型构建方法。将点质量模型由原来的稠密线性方程转化为稀疏线性方程,并在普通计算机上完成112 896阶稀疏线性方程的求解。以空中扰动引力计算为... 针对大范围点质量模型构建中遇到的大型线性方程解算的难题,提出基于窗口控制的残差点质量模型构建方法。将点质量模型由原来的稠密线性方程转化为稀疏线性方程,并在普通计算机上完成112 896阶稀疏线性方程的求解。以空中扰动引力计算为例,与传统的点质量模型和位系数模型的计算结果进行比较。结果表明,该方法能够在保证计算精度的同时有效扩大解算范围,提高解算效率。 展开更多

关键词 点质量模型 窗口半径 稀疏矩阵 行压缩存储 扰动引力

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基于点质量模型的扰动引力快速计算 被引量：2

16

作者 黄俊华 王明海 王少峰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期128-130,共3页

为解决扰动引力快速计算的时效性和精确性问题,在点质量模型基础上,根据扰动引力矢量随空间位置的变化规律,提出了三次样条函数对扰动引力空间变化规律进行数值逼近,分别对点质量模型的四个频段空间采样点扰动引力进行样条函数插值仿真... 为解决扰动引力快速计算的时效性和精确性问题,在点质量模型基础上,根据扰动引力矢量随空间位置的变化规律,提出了三次样条函数对扰动引力空间变化规律进行数值逼近,分别对点质量模型的四个频段空间采样点扰动引力进行样条函数插值仿真,降低了计算复杂度,解决了由于数据计算引起的延时误差问题。结果表明:该方法实现了弹载计算机快速计算,并具有良好的计算精度。 展开更多

关键词 点质量模型 扰动引力 三次样条函数 快速计算

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两极地区局部点质量模型构建方法

17

作者 冯进凯 王庆宾 +2 位作者 黄佳喜 张超 范雕 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期418-426,共9页

针对两极地区位系数模型计算扰动引力时的奇异问题和点质量模型方程解不稳定问题,分别引入扰动引力去奇异算法和基于换极法的两极地区局部点质量模型构造方法.数值实验结果表明,去奇异算法能有效解决靠近极点处扰动引力计算过程中出现... 针对两极地区位系数模型计算扰动引力时的奇异问题和点质量模型方程解不稳定问题,分别引入扰动引力去奇异算法和基于换极法的两极地区局部点质量模型构造方法.数值实验结果表明,去奇异算法能有效解决靠近极点处扰动引力计算过程中出现的奇异性问题,基于换极法的点质量模型在两极地区方程结构稳定,精度与位系数模型相当.本文方法可为极区飞行器扰动引力快速赋值提供新的思路. 展开更多

关键词 极区 点质量模型 稳定性 条件数 奇异性

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反演地表质量变化的附有空间约束的三维加速度点质量模型法 被引量：5

18

作者 苏勇 郑文磊 +3 位作者 余彪 游为 于冰 肖东升 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期508-519,共12页

重力卫星可以在相同误差尺度下对全球质量变化进行连续重复观测,并在近十余年来取得了巨大成功,探索重力卫星数据精化处理方法和相关应用研究具有重要意义.本文基于三维加速度点质量模型法的基本原理,进一步发展建立了时变重力场模型球... 重力卫星可以在相同误差尺度下对全球质量变化进行连续重复观测,并在近十余年来取得了巨大成功,探索重力卫星数据精化处理方法和相关应用研究具有重要意义.本文基于三维加速度点质量模型法的基本原理,进一步发展建立了时变重力场模型球谐位系数的变化和地面点质量变化的关系,可有效考虑地表质量变化导致的负荷形变的影响;引入等权形式、线性形式、指数形式和高斯形式的空间约束方法处理南北条带噪声和向下延拓导致的病态问题,并与零阶Tikhonov正则化方法进行对比分析.采用模拟数据和一个月的实测GRACE时变重力场模型计算全球质量变化,对三维加速度点质量模型法和几种空间约束方法进行对比分析验证.计算结果表明,对于3°等面积的全球格网质量点,高斯和指数形式空间约束方法的最优相关距离约为500km,等权和线性形式空间约束方法的最优相关距离约为600km,各方法均可有效处理条带噪声的影响,四种空间约束方法的计算效果优于零阶Tikhonov正则化方法,本文的相关方法为进一步利用三维加速度点质量模型法监测全球质量变化提供了借鉴. 展开更多

关键词 卫星重力测量 三维加速度点质量模型法 地表质量变化 空间约束

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外部引力位点质量模型分层深度的确定理论与方法

19

作者 龚作平 赵东明 +1 位作者 范雕 冯进凯 《测绘科学技术学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期557-562,共6页

鉴于点质量模型方法在外部扰动重力场逼近方面的重要意义,对点质量深度的选择问题进行了深入研究。首先从基于扰动重力算子特征值理论出发,建立了点质量层深度的选取准则,然后又从点质量方程求解时系数矩阵的条件数角度出发,讨论了点质... 鉴于点质量模型方法在外部扰动重力场逼近方面的重要意义,对点质量深度的选择问题进行了深入研究。首先从基于扰动重力算子特征值理论出发,建立了点质量层深度的选取准则,然后又从点质量方程求解时系数矩阵的条件数角度出发,讨论了点质量深度的选取对不同分辨率点质量求解的具体影响,从而解决了点质量求解时深度设定的问题。 展开更多

关键词 点质量模型 质点层深度 扰动重力算子特征值 系数矩阵条件数 重力场逼近

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利用半约束点质量模型拟合(似)大地水准面 被引量：1

20

作者 欧阳松南 《北京测绘》 2019年第10期1240-1244,共5页

本文利用位场等效逼近原理,对传统的点质量模型进行改化,提出了一种位置固定、埋深自由的点质量模型,并将该模型应用到(似)大地水准面拟合中。利用不同的试验区进行拟合实验,实验结果表明在平原地区,文中所提方法与四次曲面拟合法精度相... 本文利用位场等效逼近原理,对传统的点质量模型进行改化,提出了一种位置固定、埋深自由的点质量模型,并将该模型应用到(似)大地水准面拟合中。利用不同的试验区进行拟合实验,实验结果表明在平原地区,文中所提方法与四次曲面拟合法精度相当,比二次曲面拟合精度提高37.1%;山地地区相比于两种传统拟合方法精度分别提高13.7%和7.7%;而且该方法可以充分利用拟合点信息,格网数据拟合效果较四次曲面拟合分别提升56.8%。本文提出的方法可以适应多类点位分布,具有很强的适应性。综上所述,利用本文提出的方法进行(似)大地水准面拟合达到了较高精度。 展开更多

关键词 点质量模型 (似)大地水准面 反距离加权 迭代算法 曲面拟合

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