利用GRACE衛(wèi)星確定地球重力場(chǎng)的理論和方法.pdf

1、繼美德合作的低低衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星模式的重力衛(wèi)星GRACE順利發(fā)射升空，衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用于地球重力場(chǎng)的研究真正地全面展開(kāi)。鑒于有關(guān)方法和技術(shù)尚未成熟，且重力衛(wèi)星在地震監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用尚為空白，在此背景下，本論文主要探討了以下幾點(diǎn)內(nèi)容：
　　 ⑴論述了地震監(jiān)測(cè)與重力、衛(wèi)星重力的密切關(guān)系，回顧總結(jié)了衛(wèi)星重力技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)有研究成果，并著重介紹了已發(fā)射和即將發(fā)射的三顆重力衛(wèi)星CHAMP、GRACE及GOCE。
　　 ⑵研究衛(wèi)星重力

2、學(xué)所涉及的各種理論知識(shí)，包括重力場(chǎng)的基本概念、描述衛(wèi)星軌道運(yùn)動(dòng)所需的各種時(shí)空參考系統(tǒng)的精確定義、數(shù)學(xué)表達(dá)，以及衛(wèi)星軌道的一些基本理論。
　　 ⑶詳細(xì)探討了利用能量守恒法恢復(fù)地球重力場(chǎng)的理論方法，分別從經(jīng)典力學(xué)的角度給出了利用單星和雙星能量守恒法恢復(fù)地球重力場(chǎng)的詳細(xì)推導(dǎo)過(guò)程。
　　 ⑷較詳細(xì)的介紹了GRACE衛(wèi)星測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)本論文所要用到的四類衛(wèi)星數(shù)據(jù)—恒星敏感器數(shù)據(jù)、加速度計(jì)數(shù)據(jù)、K波段測(cè)距數(shù)據(jù)以及GPS精密定軌數(shù)據(jù)的

3、預(yù)處理進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。
　　 ⑸從解算重力場(chǎng)位系數(shù)的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合地震監(jiān)測(cè)的目的和需求并考慮各種算法的利與弊，確定了以最小二乘算法進(jìn)行求解。討論了位系數(shù)排列方式與法方程結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系，針對(duì)實(shí)際需要選擇了相應(yīng)的處理辦法，給出了利用最小二乘解算模型的詳細(xì)步驟，并由此得到60階的重力場(chǎng)模型CEA GM01。
　　 ⑹通過(guò)GFZ數(shù)據(jù)中心公布的利用GRACE衛(wèi)星數(shù)據(jù)恢復(fù)的重力場(chǎng)位系數(shù)，從全球重力異常圖和重力異常累計(jì)誤差兩方面