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航空重力测量数据的小波阈值滤波

武汉大学学报（信息科学版） 2009年第10期34卷 1222-1225页

作者：孙中苗翟振和西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

基于航空重力测量实测数据，详细探讨了不同小波、阈值确定和施加方式及小波分解层次对滤波效果的影响。实验结果表明，db8、db10和coif5较适合于航空重力测量应用，小波的分解层次一般应取7层或8层，且不同的分解层次应当采用不同的恰... 详细信息

基于航空重力测量实测数据，详细探讨了不同小波、阈值确定和施加方式及小波分解层次对滤波效果的影响。实验结果表明，db8、db10和coif5较适合于航空重力测量应用，小波的分解层次一般应取7层或8层，且不同的分解层次应当采用不同的恰当阀值，此时的滤波结果与地面参考值的比较精度为3～5×10^-5ms^-2，与采用截止频率为0．005Hz的巴特沃什低通滤波器的滤波结果相当。

关键词：航空重力测量小波低通滤波器多分辨率分析

渤海湾航空重力及其在海域大地水准面精化中的应用

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测绘学报 2014年第11期43卷 1101-1108页

作者：孙中苗翟振和肖云西安测绘研究所陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052

近海航空重力数据在陆海大地水准面统一中起着重要作用。近3年来,利用我国首套航空重力测量系统(CHAGS)完成了渤海湾地区近20万平方千米的5′×5′格网平均重力异常数据的获取。本文首先介绍了渤海湾地区航空重力测量的概况,给出航空重... 详细信息

近海航空重力数据在陆海大地水准面统一中起着重要作用。近3年来,利用我国首套航空重力测量系统(CHAGS)完成了渤海湾地区近20万平方千米的5′×5′格网平均重力异常数据的获取。本文首先介绍了渤海湾地区航空重力测量的概况,给出航空重力测量数据的处理要点;然后,详细讨论了航空重力测量的精度评估方法,其中针对该区域的测线布设特点,提出了"重叠格网比较法"以评估格网平均重力异常的内符合精度。结果表明,对于5′的波长分辨率,交叉点重力异常不符值在抗差后的中误差约为1.5 mGal,重叠格网法获得的5′×5′格网平均重力异常的中误差约为1.6 mGal;5′×5′格网重力异常与卫星测高和船测重力的比较精度优于3.0mGal;由航空重力测量获得的1°×1°格网平均重力异常与GOCE卫星重力位模型的计算值相比较,其系统性差异小于0.5 mGal、中误差约为2.7 mGal。利用航空重力数据后,渤海湾区域大地水准面与16个GPS水准点的比较精度由EGM2008模型的约23 cm提高到约12 cm。

关键词：航空重力测量重叠格网比较法海域大地水准面卫星测高卫星重力

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最小二乘逐步、序列推估的实现与应用分析

武汉大学学报（信息科学版） 2009年第7期34卷 761-765页

作者：翟振和孙中苗肖云西安测绘研究所西安市雁塔路中段1号710054

在不考虑系统性参数的条件下,利用两步推估的基本思想,通过推导三步推估、四步推估归纳出逐步推估的通用表达公式,并在理论上证明了逐步推估与一般推估的等价性。实际算例表明,在观测值总个数3 700以内,六步推估在不同的观测值分组情况... 详细信息

在不考虑系统性参数的条件下,利用两步推估的基本思想,通过推导三步推估、四步推估归纳出逐步推估的通用表达公式,并在理论上证明了逐步推估与一般推估的等价性。实际算例表明,在观测值总个数3 700以内,六步推估在不同的观测值分组情况下均取得最好的计算效果,其计算结果不仅准确且计算效率提高了至少8倍。对于逐步推估的特殊情况——序列推估进行了应用分析,实际算例表明,序列推估的计算效率较一般推估、逐步推估降低很多。

关键词：最小二乘配置逐步推估序列推估

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渤海湾多源重力数据的自适应融合处理

测绘学报 2010年第5期39卷 444-449页

作者：翟振和孙中苗西安测绘研究所陕西西安710054

在最小二乘逐步配置基础上,提出多源重力数据自适应融合处理方法,构建基于传统逐步配置的自适应融合以及基于递推配置的自适应融合两种融合模式。分别利用两种融合模式对渤海湾陆海交界区域的航空重力数据、卫星测高反演重力数据以及陆... 详细信息

在最小二乘逐步配置基础上,提出多源重力数据自适应融合处理方法,构建基于传统逐步配置的自适应融合以及基于递推配置的自适应融合两种融合模式。分别利用两种融合模式对渤海湾陆海交界区域的航空重力数据、卫星测高反演重力数据以及陆地重力数据进行融合处理,其中基于递推配置的自适应融合模式取得了较优的融合效果。通过两个区域船测重力数据的外部检核表明,融合数据的精度分别达到3.7×10-5m/s2和2.1×10-5m/s2。

关键词：多源重力数据自适应融合最小二乘逐步配置融合模式

基于配置法的局部重力场延拓模型构建与应用分析

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地球物理学报 2009年第7期52卷 1700-1706页

作者：翟振和孙中苗信息工程大学测绘学院郑州450052 西安测绘研究所西安710054

在大地坐标系下利用Forsberg局部扰动位协方差模型(即DPM模型)导出了实用的局部重力异常协方差模型(即GAC模型)和局部扰动重力协方差模型(即GDC模型),两种模型形式完全一致.针对GAC模型,提出了两种模型参数的拟合方法,即按照泊松积分向... 详细信息

在大地坐标系下利用Forsberg局部扰动位协方差模型(即DPM模型)导出了实用的局部重力异常协方差模型(即GAC模型)和局部扰动重力协方差模型(即GDC模型),两种模型形式完全一致.针对GAC模型,提出了两种模型参数的拟合方法,即按照泊松积分向上延拓获得的不同高度数据进行拟合以及按照测量区域的平面实测数据进行拟合,通过某地区的实测数据检验得出两种参数拟合方法得到的参数值相差不大,这种差别在向上和向下延拓过程中的影响可以忽略.依据本文的算例,GAC模型作为配置法的协方差模型用于延拓时,其向上延拓的精度在1.8×10^(-5)m·s^(-2)左右,向下延拓的精度在5×10^(-5)m·s^(-2)左右,完全满足局部重力场在中等山区的延拓要求.通过对不同高度下GAC模型用于延拓效果的对比,可以得出基于GAC模型的延拓精度随着高度的增加而衰减,在满足测量精度要求下其最大向下延拓高度约为7 km.总体而言,本文推导的GAC模型能够很好地利用地形数据,较好地满足了航空重力测量在局部重力场的延拓要求.

关键词：配置法局部重力场向上延拓向下延拓协方差模型

重力异常阶方差模型的构建及在扰动场元频谱特征计算中的应用

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测绘学报 2012年第2期41卷 159-164页

作者：翟振和任红飞孙中苗信息工程大学测绘学院河南郑州450052 西安测绘研究所陕西西安710054

利用最新的全球引力位模型-EGM2008对经典的Tscherning、Jekeli、Rapp 3种重力异常阶方差模型进行分析比较。结果表明,3种经典的阶方差模型已经不能准确地描述扰动场元在各个频段的频谱分布。利用非线性最小二乘回归方法在EGM2008位模... 详细信息

利用最新的全球引力位模型-EGM2008对经典的Tscherning、Jekeli、Rapp 3种重力异常阶方差模型进行分析比较。结果表明,3种经典的阶方差模型已经不能准确地描述扰动场元在各个频段的频谱分布。利用非线性最小二乘回归方法在EGM2008位模型获得的阶方差数据基础上构建新的分段重力异常阶方差模型——TSD模型,该模型与EGM2008位模型计算的阶方差比较其标准差和均值分别为0.25×(10-5 m/s2)2、0.00×(10-5 m/s2)2。利用TSD模型计算不同频段内大地水准面高、重力异常、扰动重力、垂线偏差4个重力场扰动场元的频谱特征。计算结果表明:扰动场元频谱分布较之传统分析结果有较大的变化,其中重力异常、扰动重力及垂线偏差在中、低频部分的能量有明显的增加而高频及甚高频部分的比重有明显的减少。

关键词：重力异常 TSD阶方差模型 EGM2008模型扰动场元频谱特征

Jason-2高度计数据在中国四大海域的波形重跟踪与分析

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武汉大学学报（信息科学版） 2015年第11期40卷 1499-1503页

作者：翟振和孙中苗西安测绘研究所陕西西安710054

在Brown-Hayne模型基础上,利用迭代最小二乘算法实现了回波波形参数的重跟踪,同时利用重心偏移算法(OCOG)、阈值算法对Jason-2卫星的波形数据在中国渤海、黄海、东海、南海4个海域开展了波形重跟踪试验。试验表明,在4个海域,Brown-Hayn... 详细信息

在Brown-Hayne模型基础上,利用迭代最小二乘算法实现了回波波形参数的重跟踪,同时利用重心偏移算法(OCOG)、阈值算法对Jason-2卫星的波形数据在中国渤海、黄海、东海、南海4个海域开展了波形重跟踪试验。试验表明,在4个海域,Brown-Hayne模型法获得的波形重跟踪结果相比较于阈值法、OCOG算法与法国空间局(CNES)公布结果最为一致,相互较差的标准差约2cm左右。50%阈值算法获得的波形重跟踪结果相比较于其它阈值精度更优,与CNES比较其标准差在3~6cm,但存在4~10cm的系统偏差。OCOG算法获得的结果存在较大误差,但其结果可作为Brown-Hayne模型解算的初始值。当卫星地面轨迹靠近大陆时,波形重跟踪获得的海面高改正量会较宽阔海域增大,其中南海区域的海面高改正量最大,可达1m,其原因可能是卫星地面轨迹经过了西沙群岛,雷达回波波形受到了一定的影响。

关键词：波形重跟踪 Brown-Hayne模型重心偏移算法阈值算法

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基于重力地质法的南中国海海底地形反演

地球物理学报 2014年第9期57卷 2756-2765页

作者：欧阳明达孙中苗翟振和信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 西安测绘研究所西安710054 地理信息工程国家重点实验室西安710054 西安测绘信息技术总站西安710054

根据重力地质法(GGM),利用南中国海海域内63179个船测控制点水深将测高自由空间重力异常划分为长波参考场和短波残差场,并反演出了该海域112°E—119°E,12°N—20°N范围的1′×1′海底地形模型,该过程中使用的海水和海底洋壳密度差异... 详细信息

根据重力地质法(GGM),利用南中国海海域内63179个船测控制点水深将测高自由空间重力异常划分为长波参考场和短波残差场,并反演出了该海域112°E—119°E,12°N—20°N范围的1′×1′海底地形模型,该过程中使用的海水和海底洋壳密度差异常数1.32 g·cm^(-1)通过实测水深估计得到.利用反演得到的GGM模型对剩余的10529个检核点船测水深插值计算后与实测水深进行比较,其较差结果的均值为-1.64 m,标准差为76.95 m,相对精度为4.06%.此外,根据船测点数量、分布和海底地形的不同,选择了三个海域进行统计,结果表明:在船测控制点分布均匀的海域,GGM模型精度优于ETOPO1模型,在控制点过于分散的海域其精度会有所下降,但好于船测水深的直接格网化结果.为进一步探究检核点的较差结果中出现较大数值的成因,本文对精度较差的点位进行了单独分析,选择了两条船测航迹剖面进行了研究,并分析了检核点的水深较差、相对精度与水深和重力异常的关系,结果表明:GGM模型精度受水深和重力异常的相关性影响较小,受海底地形复杂程度影响较大,地形坡度变化平缓海域的预测精度明显高于海山地区.最后,综合GGM模型和ETOPO1模型优势,利用所有船测水深作为控制,生成了综合的海底地形模型.

关键词：重力地质(GGM)法海底地形重力异常

1PN近似下脉冲星导航的观测方程及精度分析

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测绘学报 2012年第1期41卷 41-47页

作者：任红飞魏子卿翟振和吴富梅信息工程大学测绘学院河南郑州450052 西安测绘研究所陕西西安710054

完整推导1PN度规形式下脉冲到达时间方程与脉冲星导航的观测方程,分析导航观测中的相对论效应,给出观测方程的级数展开形式。在此基础上分析脉冲星历表参数对观测时间的影响,讨论行星星历误差对观测时间的影响,推导星体扁率引起的测量... 详细信息

完整推导1PN度规形式下脉冲到达时间方程与脉冲星导航的观测方程,分析导航观测中的相对论效应,给出观测方程的级数展开形式。在此基础上分析脉冲星历表参数对观测时间的影响,讨论行星星历误差对观测时间的影响,推导星体扁率引起的测量时延表达式,分析不同星体扁率引起的时延量级。

关键词：脉冲星导航观测方程后牛顿近似引力时延