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基于重力卫星几何轨道线性化的地球重力场反演方法
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:地球物理学报
  • 时间:2013.7.7
  • 页码:2238-2244
  • 分类:P228[天文地球—大地测量学与测量工程;天文地球—测绘科学与技术]
  • 作者机构:[1]同济大学测绘与地理信息学院,上海200092, [2]同济大学空间信息与可持续发展应用中心,上海200092, [3]广东工业大学测绘工程系,广州510006
  • 相关基金:国家973计划项目(2012CB957703); 国家自然科学基金(41074018,41104002)资助
  • 相关项目:病态非线性观测模型的参数估计及精度评定
中文摘要:

传统动力学法的观测方程以6个初始轨道参数和先验力模型为初值进行线性化,其线性化误差随积分弧长拉长而增大.本文直接以重力卫星的几何观测轨道为初值进行线性化,其线性化误差与轨道弧长无关,且不需要初始重力场模型和初始轨道参数.导出了基于卫星轨道观测值反演重力场模型的相关公式,利用JPL公布的RL02版本2008年全年的GRACE双星轨道数据和加速度计数据解算了90阶次的地球重力场模型TJGRACE01S,并以EGM2008模型为基准与其他模型进行了比较分析,结果表明:TJGRACE01S模型直到90阶次的大地水准面累积误差为17.6cm,优于同阶次的EIGEN-CHAMP03S和EIGEN-CHAMP05S模型,前27阶位系数整体精度优于EIGEN-GRACE01S,前15阶位系数整体精度与EIGEN-GRACE02S模型精度大致相当.利用美国8221个GPS水准点数据的分析结果也表明,本文模型也优于同阶次的EIGEN-CHAMP03S和EIGEN-CHAMP05S模型.

英文摘要:

The observational equation of traditional dynamic method is linearized with respect to the satellite orbit integrated from the 6 initial orbit parameters and the given force model.This paper derives the observation equation linearization with respect to the kinematic orbit determined with GNSS observations;therefore its linearization error is not correlated to orbit arc length,and the initial orbit parameters and initial gravity field model are no longer needed.The correspondent expressions are derived for recovering the Earth′s gravity field from kinematic orbit.The earth′s gravity field model TJGRACE01S up to 90 degree and order is computed with RL02 orbit data of whole 2008 by using the developed approach.The recovered model is analyzed by comparing with the existent models with respect to EGM2008 model,the results show that the cumulative geoid height error of the model TJGRACE01S is 17.6 cm,which is more accurate than EIGEN-CHAMP03S and EIGEN-CHAMP05S,and TJGRACE01S′s coefficient accuracy as a whole is better than EIGEN-GRACE01S in the leading 27 degrees,and is almost the same as EIGEN-GRACE02S in the leading 15 degrees.The analyzed results using 8221 GPS leveling data of the USA demonstrate that the TJGRACE01S is also better than EIGEN-CHAMP03S and EIGEN-CHAMP05S.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618