目錄
第1章 海洋重力場概述 1
1.1 海洋重力測量技術 1
1.1.1 船載重力測量技術 1
1.1.2 空間測量重力場反演技術 7
1.1.3 海洋絕對重力測量技術 8
1.2 海洋重力場主要應用 13
1.2.1 海洋重力場與地球物理 13
1.2.2 海洋重力場與大地測量 14
1.2.3 海洋重力場與海洋學 16
1.2.4 海洋重力場與水下導航 18
1.3 海洋重力場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 20
1.3.1 國內外發(fā)展現(xiàn)狀與重大進展 20
1.3.2 面向深海開發(fā)的海洋重力場立體觀測系統(tǒng) 22
1.3.3 海底大地測量與海洋重力基準建設 25
參考文獻 27
第2章 衛(wèi)星測高反演海洋重力場 38
2.1 概述 38
2.1.1 研究背景和意義 38
2.1.2 海洋測高衛(wèi)星研究現(xiàn)狀 39
2.1.3 衛(wèi)星測高反演重力場研究現(xiàn)狀 43
2.1.4 全球測高重力場模型研究現(xiàn)狀 44
2.2 衛(wèi)星測高技術基本理論 44
2.2.1 衛(wèi)星雷達測高基本原理 44
2.2.2 寬刈幅成像測高基本原理 46
2.2.3 衛(wèi)星測高主要誤差及改正方法 48
2.3 海洋垂線偏差計算方法 56
2.3.1 海面高直接計算垂線偏差 56
2.3.2 基于交叉點計算垂線偏差 57
2.3.3 基于海面梯度計算垂線偏差 58
2.3.4 重力異常數(shù)據(jù)確定垂線偏差 59
2.3.5 雙星串飛體制下垂線偏差解算方法 60
2.4 衛(wèi)星測高重力場反演方法 62
2.4.1 逆Stokes法反演重力異常 62
2.4.2 逆 Vening Meinesz法反演重力異常 64
2.4.3 Laplace方程法 66
2.4.4 海洋擾動重力反演方法 67
2.4.5 *小二乘配置反演方法 69
2.4.6 海洋重力場反演的精確快速方法 70
2.4.7 大地水準面重力位的確定方法 72
2.5 中國海及鄰域的測高重力場反演與精度分析 74
2.5.1 近海垂線偏差精度評估 74
2.5.2 模型數(shù)據(jù)反演重力場 77
2.5.3 ERS-1、Jason-1實測數(shù)據(jù)反演重力場 78
2.5.4 SARAL衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演重力場 81
2.5.5 大地水準面重力位的計算 83
參考文獻 88
第3章 海底地形反演方法及海底地形精細結構 93
3.1 海底地形研究概述 93
3.1.1 海底地形探測技術研究進展 93
3.1.2 全球海底地形模型研究進展 99
3.2 海底地形反演方法 103
3.2.1 導納函數(shù)法 103
3.2.2 S&S法 105
3.2.3 *小二乘配置法 106
3.2.4 重力地質法 108
3.2.5 深度學習法 110
3.3 中國海及鄰域的海底地形反演與精度分析 115
3.3.1 S&S 法與重力地質法反演西之島附近海域海底地形 115
3.3.2 重力場改進對海底地形反演的影響 121
3.3.3 深度學習法反演中國南海海底地形 125
參考文獻 131
第4章 海洋重力場與海底構造 136
4.1 概述 136
4.1.1 研究背景及意義 136
4.1.2 海洋重力場與海底構造研究進展 138
4.2 海洋莫霍面及基底深度的重力場反演 142
4.2.1 海洋界面的重力場反演方法 142
4.2.2 中國海及鄰域的莫霍面反演 143
4.2.3 中國海及鄰域的海洋基底深度反演 144
4.3 海洋有效彈性厚度的重力場反演 148
4.3.1 海洋有效彈性厚度的重力場反演方法 149
4.3.2 中國海及鄰域的有效彈性厚度反演 150
4.4 海底斷裂識別與構造分區(qū) 153
4.4.1 海底斷裂識別方法 153
4.4.2 中國南海重力梯度分布特征 154
4.4.3 中國南海斷裂分布特征 156
4.4.4 中國南海構造分區(qū) 157
4.5 洋殼三維密度結構重力反演 157
4.5.1 波數(shù)域洋殼密度反演方法 158
4.5.2 中國東海地殼三維密度結構反演 163
4.6 海洋重力場三維相關成像 168
4.6.1 三維相關成像方法 168
4.6.2 中國南海位場三維相關成像 169
4.7 海底火山的重力場研究 171
4.7.1 海底火山活動的重力場反演方法 171
4.7.2 典型海底火山活動過程分析 175
參考文獻 185
第5章 海洋重力場特征分析 195
5.1 概述 195
5.1.1 研究背景和意義 195
5.1.2 海洋重力場特征分析研究現(xiàn)狀 196
5.2 海洋重力場特征參數(shù) 197
5.2.1 特征參數(shù)定義與計算 197
5.2.2 特征參數(shù)與重力場變化關系分析 199
5.3 基于重力場特征分析的導航適配區(qū)劃分 207
5.3.1 重力場特征分析 207
5.3.2 導航適配區(qū)劃分方法 215
5.4 海洋重力場特征與導航適配區(qū)分析 216
5.4.1 全球海洋重力導航適配區(qū)分析 217
5.4.2 中國南海重力導航適配區(qū)分析 221
參考文獻 227
第6章 重力匹配輔助導航技術 232
6.1 概述 232
6.1.1 研究背景和意義 232
6.1.2 重力匹配輔助導航研究現(xiàn)狀 233
6.1.3 重力匹配輔助導航研究現(xiàn)狀 234
6.2 重力匹配輔助導航的基本理論 236
6.2.1 重力匹配輔助導航的基本原理 236
6.2.2 重力匹配輔助導航的相關技術 239
6.3 重力匹配輔助導航算法 245
6.3.1 ICCP算法 245
6.3.2 TERCOM算法 248
6.3.3 SITAN算法 256
6.3.4 重力異常和重力梯度聯(lián)合輔助導航算法設計 260
6.4 重力匹配輔助導航試驗及精度評估 263
6.4.1 仿真試驗與定位精度分析 263
6.4.2 海洋試驗與重力匹配定位精度影響因素 272
參考文獻 275