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內(nèi)容簡介

　　地球重力場，作為地球空間全部質(zhì)量的綜合反映，對研究地球自然形狀、反演地球內(nèi)部物質(zhì)密度結(jié)構(gòu)都具有非常重要的意義。隨著衛(wèi)星重力計劃的相繼實施和重力觀測手段的日益多樣化，地球局部近地空間積累了越來越多的重力觀測數(shù)據(jù)，如地面重力數(shù)據(jù)、衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)、航空重力和測高重力數(shù)據(jù)等。但是，由于這些重力數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)類型、參考基準(zhǔn)、頻譜、分辨率和精度等方面存在諸多差異，如何有效的融合這些數(shù)據(jù)，消除彼此之間的矛盾，并在統(tǒng)一的框架下表示它們，成為了近些年亟待解決的熱點和難點問題。地球重力場模型通常用球諧函數(shù)進(jìn)行表達(dá)，但由于球諧函數(shù)具有全局緊支撐特性，任何一個球諧系數(shù)的變化都會引起整個重力場的改變，不適用于局部重力場模型的精化。徑向基函數(shù)——一種在空間域和頻率域都具有良好局部化特性的函數(shù)，近些年來受到了越來越多的關(guān)注。徑向基函數(shù)能夠根據(jù)觀測數(shù)據(jù)的空間分布、頻譜特性靈活地做出調(diào)整，并可以聯(lián)合多種數(shù)據(jù)共同建模，在表示局部重力場方面展現(xiàn)出很大的優(yōu)勢。本書重點探索徑向基函數(shù)在融合多源重力數(shù)據(jù)和構(gòu)建高精度、高分辨率地球重力場模型方面的能力。

作者簡介

　　馬志偉，男，1986年生，河南焦作人，中共黨員，博士，講師。2011年9月考入中國科學(xué)院測量與地球物理研究所大地測量學(xué)與測量工程專業(yè)，主要從事多源重力數(shù)據(jù)融合方法及重力場建模方面的研究。2017年5月，獲工學(xué)博士學(xué)位。2017年6月入職河南財經(jīng)政法大學(xué)工程管理與房地產(chǎn)學(xué)院，主講《工程測量》《工程施工》等課程。主持國家自然科學(xué)基金項目1項、大地測量與地球動力學(xué)國家重點實驗室開放基金項目1項、校級科研和教改課題各1項。發(fā)表論文6篇。

圖書目錄

目錄
1緒論
1.1研究的背景和意義
1.2地球重力場模型研究進(jìn)展
1.3大地水準(zhǔn)面精化研究進(jìn)展
1.4徑向基函數(shù)建模研究現(xiàn)狀
1.5研究內(nèi)容
2球諧函數(shù)地球重力場模型
2.1球諧函數(shù)
2.2球諧函數(shù)重力場模型表示下的各重力場元
2.3地球重力場模型的分辨率和精度
2.4地球重力場邊值問題理論
2.4.1物理大地測量邊值問題
2.4.2Stokes邊值問題
2.4.3Molodensky邊值問題
2.4.4Bjerhammar邊值問題
2.5本章小結(jié)
3徑向基函數(shù)建模理論
3.1徑向基函數(shù)
3.2徑向基函數(shù)格網(wǎng)
3.2.1等經(jīng)緯度地理格網(wǎng)
3.2.2Driscoll-Healy格網(wǎng)
3.2.3Reuter格網(wǎng)
3.2.4其他格網(wǎng)
3.3徑向基函數(shù)類型
3.3.1Shannon徑向基函數(shù)
3.3.2Blackman徑向基函數(shù)
3.3.3三次多項式徑向基函數(shù)
3.3.4Abel-Poisson徑向基函數(shù)
3.4徑向基函數(shù)表示下的各重力場元
3.4.1擾動重力δg
3.4.2重力異常Δg
3.4.3高程異常ζ
3.4.4垂線偏差ξ、η
3.5徑向基函數(shù)系數(shù)的確定
3.6數(shù)據(jù)自適應(yīng)精化格網(wǎng)算法及改進(jìn)
3.7多尺度建模理論
3.7.1多尺度分析基本理論
3.7.2多尺度分析離散積分法
3.7.3多尺度分析直接法
3.8徑向基函數(shù)與球諧函數(shù)之間的聯(lián)系
3.9本章小結(jié)
4多源重力數(shù)據(jù)融合方法
4.1多源重力數(shù)據(jù)概述
4.1.1地面重力數(shù)據(jù)
4.1.2衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)
4.1.3測高重力數(shù)據(jù)
4.1.4航空重力數(shù)據(jù)
4.1.5船測重力數(shù)據(jù)
4.2重力數(shù)據(jù)的特性
4.2.1頻譜特性
4.2.2分辨率與精度
4.2.3高度與基準(zhǔn)
4.2.4重力場時變
4.3移去-恢復(fù)技術(shù)
4.4最小二乘配置法
4.5最小二乘譜組合法
4.6方差分量估計法
4.7徑向基函數(shù)多尺度融合
4.8本章小結(jié)
5徑向基函數(shù)實際建模及應(yīng)用
5.1利用Abel-Poisson徑向基函數(shù)構(gòu)建南海局部重力場模型
5.1.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與預(yù)處理
5.1.2基函數(shù)格網(wǎng)設(shè)計及系數(shù)解算
5.1.3基函數(shù)模型誤差與解釋
5.2徑向基函數(shù)多尺度分析方法的比較
5.2.1兩種方法的多尺度分析結(jié)果與統(tǒng)計
5.2.2多尺度分析的泄露誤差
5.2.3多尺度分析誤差解釋
5.3大地水準(zhǔn)面的多尺度分析
5.3.1研究數(shù)據(jù)與處理
5.3.2多尺度分析與重構(gòu)
5.3.3大地水準(zhǔn)面異常與上地幔物質(zhì)分布的關(guān)聯(lián)性解釋
5.4本章小結(jié)
6融合多源重力數(shù)據(jù)和精化局部大地水準(zhǔn)面
6.1融合地面重力異常和垂線偏差構(gòu)建局部重力場模型
6.1.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與預(yù)處理
6.1.2局部重力場建模
6.1.3徑向基函數(shù)重力場模型精度的比較
6.2參考重力場模型對精化局部大地水準(zhǔn)面的影響
6.2.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與預(yù)處理
6.2.2移去-恢復(fù)技術(shù)
6.2.3模型建立與參考重力場模型確定
6.2.4大地水準(zhǔn)面模型精度比較與分析
6.3融合航空和地面重力數(shù)據(jù)構(gòu)建局部高階地球重力場模型
6.3.1理論和方法
6.3.2研究區(qū)域與數(shù)據(jù)預(yù)處理
6.3.3移去處理
6.3.4一致性分析
6.3.5系統(tǒng)性偏差探測與校正
6.3.6融合建模與精度比較
6.3.7精度比較
6.4融合多源重力數(shù)據(jù)精化復(fù)雜山區(qū)大地水準(zhǔn)面
6.4.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備與預(yù)處理
6.4.2融合多源數(shù)據(jù)精化局部大地水準(zhǔn)面
6.5本章小結(jié)
7總結(jié)與展望
7.1主要工作與成果
7.2主要創(chuàng)新點
7.3下一步工作與展望參考文獻(xiàn)致謝