欧洲探测卫星绘出首幅地球重力场图

欧空局根据地球重力场和海洋环流探测（GOCE）卫星传回的数据．绘出了首幅地球重力场图。这幅图像是根据GOCE卫星2009年底收集的数据绘制的．其内容精确．能够反映地球重力场极其微小的变化。     

GOCE卫星检测的海地地震(Mw7.3)区域重力异常

利用GOCE卫星重力场模型数据(2009年11月—2010年1月)对海地地震(Mw7.3,2010)区域的重力异常进行了计算,同时利用GRACE重力场模型数据(2008年11月—2009年1月)计算了研究区域同期的重力异常,并将计算结果分别与该地区的地形进行了比较.结果表明:与GRACE卫星数据相比,利用GOCE重力场模型数据计算的重力异常精度有了显著提高,新的计算结果不仅与强震范围地形有较好的一致性,且与地质构造分布特征吻合较好;在2009—2010年间,研究区域的重力值在由北向南方向不断增加,此变化可能与地壳应力积累有关.此次地震震中位于重力异常变化剧烈的高重力梯度带上,这为从另一个角度更好地认识地震发生的机理提供了新的思路.     

基于GRACE星间距离变率数据的地球重力场模型

讨论了利用重力场探测与气象实验卫星(GRACE)星间距离变率数据反演地球重力场模型的动力学法,推导了将两颗卫星加速度计的尺度和偏差以及初始相对速度作为待求参数与位系数一起求解的数学模型.基于67 d GRACE星间距离变率和加速度计观测数据解算出80阶次的地球重力场模型TJGRACE02S.该模型与EIGEN-GL04C模型(前72阶)所表示的全球(2.5°×2.5°格网点)大地水准面差值的中误差和重力异常差值的中误差分别为0.052 m和0.50×10~(-5)m/s~2.结果表明:TJGRACE02S模型的精度要明显优于相同阶次的EIGEN-CHAMP03S和EGM96,而与EIGEN-GL04C和GGM01S模型的精度比较接近.     

欧空局卫星绘制地球重力场图谱

经在轨两年期间超过7000万次的观测．欧空局的“地球重力场和海洋环流探测卫星”（GOCE卫星）绘制出了迄今为止最为详细的地球重力场图谱。在该图谱中．黄色和红色标记的区域表示高于正常重力强度的地区．而蓝色阴影则表示低于正常重力强度的地区。     

地球重力场模型在高程控制网中的应用

不同地球重力场模型的优选及不同拟合方法的合理选择是GPS高程转换所需考虑的关键问题。随着以卫星重力梯度为主要观测值的GOCE重力卫星的发射成功及其相关重力场模型的推出,地球重力场模型的精度及分辨率有了较大提高,有必要将其应用于GPS高程转换的研究。本文提出了用目前具有较高精度的SGG地球重力场模型来代替以往较低精度地球重力场模型的策略,计算分析了这种模型解算全球高程异常的精度,并将这种模型应用于”移去一拟合一恢复”法的GPS高程转换中,使GPS提供真正意义上的三维坐标。     

应用GRACE卫星星历数据反演地球重力场模型

讨论了基于GRACE卫星星历数据反演地球重力场模型的动力学法,给出了综合考虑估计加速度计尺度、偏差和卫星初始位置的算法。利用26天GRACE卫星精密轨道数据和加速度计数据解算出直到36阶次的地球重力场模型GRACE01S—OR。采用不同模型位系数差的阶方差和不同模型所表示的大地水准面的差值的方法对该模型进行了外部检核。结果表明：该模型的精度优于相同阶次的EGM96模型和EIGEN2模型,而与同阶次的CHAMP03S和CG01C模型的精度非常接近。     

GNSS-R海洋遥感原始数据采集系统研究与实现

利用全球导航卫星系统反射信号(GNSS-R)实现海面风场探测,是一种新型的微波遥感技术.获得表征海面粗糙度等信息的原始数据是实现导航卫星反射信号对海面风场探测的关键技术之一,对导航卫星反射信号软件接收机的研究,其原始数据获取更为重要.该文在分析GPS海面风场探测前向散射机理基础上,结合GPS直射信号接收理论,设计完成了基于FPGA实现的双射频前端海洋遥感原始数据采集系统;阐述了系统组成原理及关键模块设计过程,给出了机载试验及试验数据分析结果;得到卫星直射信号和对应反射信号镜面反射点路径延迟的试验结果与理论计算值基本一致,误差为0.28%.能正确表征镜面反射点等海面粗糙度信息,试验结果符合海洋遥感参数反演的精度要求.     

欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星发射升空

据报道,3月17日,俄罗斯用“轰鸣”运载火箭将欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星（Goce）发射升空．并将卫星送入离地面约260千米的预定轨道。     

星载GPS/KBR联合相对定轨算法研究

分析了地球引力恢复和气候试验(GRACE)卫星搭载的K波段星间测距系统(KBR)的观测模型,并与全球定位系统(GPS)双差模型比较,得到了GPS/KBR联合模型的一般形式,给出了一种利用信噪比确定KBR单位权标准差的方法.分别利用GPS双差双向卡尔曼滤波、GPS/KBR双向卡尔曼滤波求GRACE相对定轨浮点解,然后分别利用传统的最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)方法、附加KBR星间距离约束的LAMBDA方法解算长基线整周模糊度,并求得固定解.结果表明:KBR可以作为新的观测量与GPS一起解算,KBR约束有利于固定更多的整周模糊度,从而有效提高定轨精度,GPS/KBR联合解算精度优于3cm(均方根).     

GRACE卫星在区域地下水管理中的应用潜力综述

GRACE卫星能反演区域地下水储量的月动态变化,而且数据免费,它为区域地下水管理提供了新的方法。首先总结了区域地下水管理、GRACE卫星在地下水储量和区域地下水管理中的应用现状;接着通过多个案例分析展示了GRACE卫星能成功应用于区域地下水储量动态评价,而且GRACE反演的地下水动态数据能用于区域地下水模型的参数识别,证实了GRACE卫星在区域地下水管理的应用潜力;最后指出GRACE卫星反演的数据在应用中的两大问题:该数据无法直接用于区域地下水资源评价和空间分辨率低。GRACE卫星如何有效用于区域地下水资源评价和如何提高GRACE卫星反演数据的空间分辨率是当前研究的发展方向。     

基于高精度卫星重力数据反演青藏高原莫霍面深度

高精度的卫星重力数据被广泛应用于大规模的区域重力反演,利用高阶次的卫星重力场模型获得高精度的重力数据并且用于反演的过程仍然存在许多分歧。首先使用基于扩程算法的标准向前列推法利用EIGEN-6C4地球重力场模型计算了高精度的布格重力异常数据,并且利用径向功率谱方法估计了低通滤波和小波分析方法得到的区域重力异常的场源深度,然后基于Parker—Oldenburg反演迭代公式,对比分析了利用低通滤波和小波四阶逼近方法所获得的区域重力异常的莫霍面反演效果,并且通过地震资料验证了小波分析方法反演结果的可靠性;最后对青藏高原莫霍面的深度特征按照构造分块进行了简要的分析,证明了卫星重力数据的有效性,提高了青藏高原莫霍面深度反演结果的可靠性。     

星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据

星载合成孔径雷达以其全天候、全天时、不受云雨影响的工作特性在空间对海观测中起到了重要作用,又以其高空间分辨率、多极化、多成像模式的特点展示了其在海洋动力要素反演和海洋多尺度动力过程研究中独特的魅力.起步于20世纪70年代末的星载合成孔径雷达技术,迎来了发展的"黄金时期",大数据和机器学习又赋予了星载合成孔径雷达海洋遥感更强大的生命力.本文首先阐述了星载合成孔径雷达大数据的5"V"特性,进而以高分辨率海面风场反演、海洋内波中尺度动力过程观测两类典型案例,阐述了大数据、机器学习等现代信息科学技术与卫星海洋遥感结合,实现海洋环境参数高精度反演和海洋动力过程科学深层次认知的研究.最后,展望了星载合成孔径雷达海洋遥感与大数据的发展前景.     

基于SINS/BDS/弹道的组合导航

在现有惯导/卫星组合导航系统的基础上,为了进一步提升导航系统的鲁棒性,在不增加硬件基础上,利用构建的弹道模型,提出了一种惯导/卫星/弹道多源导航方案.该方案首先构建弹道模型得到炮弹的飞行轨迹,通过弹道解算得到弹丸的瞬时姿态、速度以及位置等信息;其次,当检测到卫星信号失常时,将弹道解算得到的位置、速度信息作为卡尔曼滤波的...     

联合GNSS与GRACE重力卫星的青藏高原陆地水储量研究

青藏高原水资源含量丰富,对我国经济社会发展及气候变化起着重大作用。利用重力反演与气候实验GRACE(Gravity Recovery and Climate Experiment)卫星数据或陆面水文模型能够对水资源进行监测,但这些方法存在着分辨率低、时延长及数据缺失等问题。针对这一问题,本文联合全球导航卫星系统GNSS(Global Navigation Satellite System)、GRACE与水文模型数据对青藏及其周边地区陆地水储量TWS(Terrestrial Water Storage)进行反演,并探究陆地水储量因素在GNSS垂向形变中的贡献。结果表明,三种技术手段得出的陆地水储量结果在研究区域内具有良好的一致性;并且利用最小二乘拟合的GNSS和GRACE结果表明,近年来青藏南缘及其周边地区陆地水总量以8 mm/a的速率下降。为了定量分析青藏高原内部陆地水储量在GNSS垂向形变中的贡献,在扣除GRACE垂向形变时间序列后,发现所有台站的加权均方根减小百分比为0.65,表明陆地水储量变化是影响地表垂向形变的主要因素之一。     

BDS参考站网低高度角卫星整周模糊度解算方法

提出了一种北斗卫星导航系统(BDS)参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度解算方法,首先以非差的形式进行参考站网宽巷模糊度的计算,然后根据高度角选择高高度角卫星的双差组合,由非差宽巷整周模糊度的计算信息计算确定双差宽巷整周模糊度.建立包含大气延迟误差的双差载波相位整周模糊度解算模型,利用确定的宽巷整周模糊度解算高高度角卫星的双差载波相位整周模糊度,并建立参考站网空间相关的大气延迟误差模型.根据高度角和方位角选择低高度角卫星的基准卫星,利用已知大气延迟误差模型约束低高度角卫星的双差载波相位整周模糊度解算.使用连续运行参考站(CORS)网观测数据进行算法实验,实验结果表明:提出的方法可实现BDS参考站网低高度角卫星载波相位整周模糊度的准确解算.     

星载SAR测量海洋流场研究进展

多普勒信息是合成孔径雷达(SAR)进行海洋动力遥感的一个重要参数,自从20世纪80年代末就已经开始利用该参数反演海表面动力过程的相关研究.本文重点论述了星载SAR多普勒信息反演海表面流及其应用研究,主要包括SAR干涉测量方法获取海洋流场信息的主要技术手段及研究进展;多普勒频移方法反演表层海洋流场的发展历程及在上层海洋现象(包括地转流、准地转流以及中小尺度过程)中的应用研究;相关的国外重要数据融合计划和研发计划.目前国内在海洋流场的遥感方面还处于起步阶段,重点关注于反演理论和方法,而将反演信息应用于上层海洋动力的研究,还十分缺乏.希望通过本文的综述,为后续在该方向的研究提供借鉴.     

基于地形约束的多尺度DEM融合

为获得更高质量的数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据,提出了一种基于谷脊线作为地形约束的多尺度DEM融合方法。以雷达测高数据SRTM(shuttle radar topography mission)与激光测高数据GLAS(geoscience laser altimeter system)为辅助源校正的光学高程数据ASTER(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer)作为低分辨数据,以商业卫星雷达测高数据WorldDEM作为高分辨数据,通过地表水流模拟方法分别提取两者谷脊线,再利用较高分辨率数据的地形细节作为较低分辨率数据重建的先验信息,实现高分辨率数据对低分辨率数据的引导,最终融合得到兼具广覆盖范围和高分辨率的DEM数据。模拟和真实数据试验表明,多尺度DEM融合方法在评价指标和地形细节恢复上均优于所提及的其他经典方法,说明该方法对于DEM数据质量的提升是有效可行的。     

分布式卫星InSAR目标定位近似闭式解

研究了利用分布式卫星干涉合成孔径雷达系统(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)生成数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的三维目标定位方法．相比重复航过InSAR系统,分布式卫星InSAR系统中的副雷达工作于双基模式,其雷达成像几何较为复杂,难以求取分布式卫星InSAR三维目标定位方程的闭式解．针对分布式卫星InSAR目标定位问题,提出一种联合主图像成像几何的辅图像等效相位中心法．在此基础上给出了分布式卫星InSAR三维目标定位方程的高精度近似闭式解．理论分析及仿真实验结果验证了求取的近似闭合形式解的精确性．     

基于GAMIT-北斗的基线解算方法与实践

随着我国北斗事业的逐渐成型,北斗卫星系统已渐渐融入生活中,使用北斗卫星高精度导航定位成为未来几年的研究重点。简要介绍Ubuntu系统平台的虚拟机搭建,详细阐述基于Ubuntu系统的GAMIT软件安装时的环境配置、安装流程以及路径设置,最后使用最新版本GAMIT/GLOBK10.61软件对多模GNSS实验跟踪网MGEX项目数据进行GAMIT北斗基线解算实现,通过GAMIT-北斗基线解算与GAMIT-GPS的基线解算的多方面对比分析。结果表明,GNSS接收机收到的可见北斗卫星的个数、分布和空间结构都不如GPS,进而导致GAMIT-北斗的基线解算质量略低与GAMIT-GPS的基线解算质量。     

层次化高斯混合模型和M-H的遥感影像分割算法

为了准确建立高分辨率遥感影像同质区域内像素强度呈现的非对称、重尾和多峰等复杂分布的统计模型,并得到高精度的分割结果,提出了一种结合层次化高斯混合模型(HGMM)和Metropolis-Hastings (M-H)算法的高分辨率遥感影像分割算法.提出算法采用HGMM建立高分辨率遥感影像的复杂统计分布模型,HGMM由多个高斯子混合模型(GSMM)的加权和定义.根据贝叶斯理论,结合HGMM和参数先验分布构建后验分布,即分割模型.采用M-H算法模拟分割模型以实现影像分割和模型参数求解.为了验证提出算法的可行性和有效性,分别对合成影像和高分辨率遥感影像进行分割实验,并定量和定性地评价分割结果.结果表明:提出算法具有准确建立复杂统计分布模型的能力,并得到高精度的分割结果.