地球重力場逼近理論與中國2000似大地水準(zhǔn)面的確定

內(nèi)容概要

本書是一本反映現(xiàn)代大地測量確定區(qū)域似大地水淮面的理論、方法和計算技術(shù)的專著，基本內(nèi)容包括：確定外部地球重力場的基本理論；計算區(qū)域似大地水淮面采用的數(shù)學(xué)模型、計算方法和計算方法和技術(shù)；介紹研制我國新一代似大地水淮面數(shù)值模型采用有地面重力數(shù)據(jù)，GPS水淮和衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)源、分布和質(zhì)量、數(shù)據(jù)處理歸算的理論、方法和技術(shù)；介紹和評述國內(nèi)外確定大地水準(zhǔn)面研究領(lǐng)域的發(fā)展背景和新進(jìn)展，也包括專題研究成果，探討了相關(guān)學(xué)術(shù)問題和學(xué)術(shù)觀點。    本書的核心內(nèi)容是比較完整和詳實地分別給出確定陸地似大地水淮面和海洋測高大地水淮面的實用計算模型和計算方法，可為有關(guān)專業(yè)讀者提供確定區(qū)域重力場的比較系統(tǒng)深入的理論知識和計算技術(shù)。

書籍目錄

第一章  確定地球重力場的基本理論及現(xiàn)代進(jìn)展  1.1  引言  1.2  Stokes理論與大地水淮面  1.3  Molodensky理論和似大地水淮面  1.4  Bjerhammar邊值問題理論  1.5  確定地球重力場的統(tǒng)計方法  1.6  地球重力場模型的構(gòu)建的理論與方法  1.7  似大地水淮面與大地水淮面的轉(zhuǎn)換  1.8  由GPS確定地形表面的Molodensky問題  1.9  似大地水淮面的基淮轉(zhuǎn)換  1.10  中國2000似大地水淮面的研究實施內(nèi)容第二章  高程異?？刂凭W(wǎng)的布設(shè)  2.1  我國高程異?？刂凭W(wǎng)的發(fā)展概況  2.2  我國高程異?？刂凭W(wǎng)的設(shè)計原則和方案  2.3  我國高程異?？刂凭W(wǎng)測實施簡介  2.4  高程基淮  2.5  國家一、二等水測的及正常高的精度分析  2.6  高程異?？刂凭W(wǎng)的GPS數(shù)據(jù)處理及高程異常的精度估計  2.7  不同參考橢球高程異常的轉(zhuǎn)換第三章  陸地似大地水淮面的計算方案的研究  3.1  總體計算方案和計算步驟  3.2  地面重力數(shù)據(jù)的歸算和內(nèi)插  3.3  重力地水淮面的計算模型  3.4  重力似大地水淮面的計算模型  3.5  重力大地水淮面與GPS水淮大地淮面的擬合  3 .6  計算結(jié)果的精度估計指標(biāo)第四章  衛(wèi)星測高技術(shù)確定海洋的大地水淮面的理論與方法  4.1  海洋大地水淮面的研究的進(jìn)展  4.2  確定海洋大地水淮面的理論  4.3  確定海洋地大淮面的統(tǒng)計方法與濾波方法  4.4  垂線偏差反演法  4.5  由測高數(shù)據(jù)計算重力異常的方法  4.6  海洋大地水淮面的計算的技術(shù)方案……第五章  海洋與陸地似大地水淮面的拼接第六章  數(shù)據(jù)源及預(yù)處理第七章  中國似大地水淮面的計算及成果分析參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   地球引力位函數(shù)是表征地球重力場的基本函數(shù)，一切重力場參數(shù)都是該函數(shù)的泛函：定義地球幾何形狀的大地水準(zhǔn)面是這個函數(shù)的一個特定等值曲面；這個純量函數(shù)的梯度場與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場合成地球外空間重力矢量場；其二階導(dǎo)數(shù)形成描述重力梯度結(jié)構(gòu)的二階引力張量。引入適當(dāng)?shù)膮⒖嘉唬ㄕＮ唬┖瘮?shù)，可定義地球引力場的擾動位函數(shù)，對大地水準(zhǔn)面上的擾動位函數(shù)施以簡單的線性算子運算可導(dǎo)出重力異常、大地水準(zhǔn)面起伏和垂線偏差等有重要應(yīng)用的重力場參數(shù)（函數(shù)）。由于一切所需要的重力場參數(shù)都可從給定的地球重力場模型導(dǎo)出，使地球重力場模型在重力場研究和應(yīng)用中具有很高的理論和應(yīng)用價值。 建立重力場模型的經(jīng)典方法是對全球重力觀測數(shù)據(jù)（地面重力觀測或由衛(wèi)星海洋測高數(shù)據(jù)推箅）進(jìn)行調(diào)和分析。由于重力值的觀測誤差以及不滿足理論上的連續(xù)分布要求決定了任何重力場模型都只能是以一定的精度和分辨率對真地球引力位的逼近。根據(jù)數(shù)據(jù)采樣定理，分辨率取決于全球重力場空間采樣率的尼奎斯特（Nyquist）頻率N=π/△λ（半波），其中△λ為采樣間隔，理論上高于該頻率的重力場頻譜成分不可能分辨，N為級數(shù)展開模型的截斷階，即模型的最高階，或簡稱模型的階。N≤36一般稱低階模型，相應(yīng)地面最高分辨率約為550km，現(xiàn)有常用模型最高階為N=360，分辨率為50km，并已出現(xiàn)N=1800的甚高階試驗研究性模型。模型的精度主要取決于構(gòu)建模型輸入數(shù)據(jù)的精度，現(xiàn)代重力測量精度一般可達(dá)到±（10～20）μGal，但輸入數(shù)據(jù)通常取等間隔格網(wǎng)的平均值，其精度取決于觀測點的密度和分布，目前全球1°×1°格網(wǎng)平均重力值約有70％精度優(yōu)于±5mGal；此外還取決于地面觀測值歸算到大地水準(zhǔn)面（Stokes理論要求）或其他選定的邊界面（如參考橢球面）時由于歸算模型參數(shù)不準(zhǔn)產(chǎn)生的精度損失；還有構(gòu)建模型所作的某些理論假設(shè)與客觀實際不符所產(chǎn)生的影響，例如將邊界面作球近似假設(shè)，假設(shè)大地水準(zhǔn)面外無質(zhì)量等。目前全球重力場模型的精度大致為分米級水平，正在向厘米級精度的目標(biāo)努力，這不僅需要獲取新的重力數(shù)據(jù)源，還需要模型構(gòu)建理論的精化和發(fā)展。 由于全球重力場測量數(shù)據(jù)的分布非常有限，一度阻礙了重力場模型的發(fā)展。人造地球衛(wèi)星技術(shù)在重力場探測中的應(yīng)用，使構(gòu)建準(zhǔn)確可靠的全球重力場模型成為可能，并極大地推動了這一研究領(lǐng)域的發(fā)展。早在20世紀(jì)60年代，人們利用觀測人造衛(wèi)星軌道對參考（正常）軌道的攝動，根據(jù)衛(wèi)星軌道攝動理論求解引力位展開系數(shù)，構(gòu)建了早期的低階重力場模型，這一技術(shù)至今還在應(yīng)用和發(fā)展。20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)利用衛(wèi)星的星載雷達(dá)測定海面大地高的技術(shù)，無潮平均靜態(tài)海面形狀起伏是地球重力場作用的結(jié)果，相當(dāng)于大地水準(zhǔn)面起伏，可看成是一種重力場觀測數(shù)據(jù)，由于海洋約占全球面積的2／3，衛(wèi)星測高的高空問采樣率，使構(gòu)建比較準(zhǔn)確的中、短波重力場模型成為可能。

編輯推薦

《地球重力場逼近理論與中國2000似大地水準(zhǔn)面的確定》的核心內(nèi)容是比較完整和詳實地分別給出確定陸地似大地水準(zhǔn)而（第三章）和海洋測高大地水準(zhǔn)面（第四章）的實用計算模型和計算方法，可為有關(guān)專業(yè)讀者提供確定區(qū)域重力場的比較系統(tǒng)深入的理論知識和計算技術(shù)。

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