《融合多源數據的局部重力場建模方法研究》是依託武漢大學，由羅志才擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：融合多源數據的局部重力場建模方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：羅志才
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
精化局部地球重力場始終是物理大地測量學的主要科學目標之一。本項目以確定高解析度高精度局部重力場為目標，開展重力衛星（如GRACE和GOCE）沿軌觀測數據、地面重力數據、航空重力數據、船測重力數據、測高重力異常等多源信息的融合方法研究，主要內容包括：多源重力場信息的頻譜分析、噪聲估計、系統誤差糾正及粗差探測、基準統一等預處理方法，局部重力場逼近的多解析度最小二乘配置法和徑向基函式法，滿足工程化套用的局部重力場建模軟體研製。預期研究成果將為高精度高解析度局部重力場建模提供高效實用的數據處理方法和軟體系統，在大地測量、地球物理、海洋學、地球動力學等地球科學相關研究領域及國家經濟建設與國防建設中具有重要的科學意義和套用價值。
結題摘要
精化局部地球重力場始終是物理大地測量學的主要科學目標之一。以確定高解析度高精度局部重力場為目標，本項目深入研究了重力衛星（如GRACE和GOCE）沿軌觀測數據、地面重力數據、航空重力數據、船測重力數據、測高重力異常等多源信息的融合方法。主要成果包括：（1）給出了多源重力數據的精細預處理方法，包括多源重力場信息的頻譜分析、噪聲估計、系統誤差糾正及粗差探測、基準統一等。（2）針對厘米級精度大地水準面精化，提出了基於球冠體積分的廣義殘差地形模型（GRTM）逼近短波重力場信號，以恢復地形因素引入的高頻重力場效應。（3）建立了融合多源重力場信息的數據自適應泊松小波徑向基函式法，結合廣義交叉檢驗法（GCV）確定了徑向基函式的個數、空間分布以及最佳深度，給出了多源重力數據合理定權的Monte-Carlo方差分量估計（MCVCE）及大型矩陣求逆的Cholesky 分解法，基於ScaLAPACK 並行計算庫設計了高性能的並行算法。（4）聯合沿軌GOCE重力梯度、多代衛星測高和其它多源重力觀測數據構建了高精度局部重力場模型，量化了不同類型數據對局部重力場建模的貢獻。（5）建立了基於小波多尺度分解和位場頻譜分析理論構建多層基函式網路的方法，提出了局部重力場逼近的多層泊松小波徑向基函式法，並通過實例比較驗證了多層泊松小波徑向基函式網路逼近局部重力場的有效性。（6）基於多解析度最小二乘配置法和泊松小波徑向基函式法，研製了融合多源重力場信息的局部重力場建模軟體，通過實例分析驗證了局部重力場建模方法及軟體的正確性、可靠性和有效性。（7）利用GRACE和GOCE衛星觀測數據分別構建了60階次時變重力場模型WHU-Grace01s、160階次靜態重力場模型HUST-Grace2016s和240階次靜態重力場模型IGGT_R1，並收錄於國際地球重力場模型中心。項目研究成果為高精度高解析度局部重力場建模提供了高效實用的數據處理方法和軟體系統，在大地測量、地球物理和海洋學等相關地球科學研究領域具有重要的科學意義和套用價值。
