目錄
第1章 海洋重力場(chǎng)概述 1
1.1 海洋重力測(cè)量技術(shù) 1
1.1.1 船載重力測(cè)量技術(shù) 1
1.1.2 空間測(cè)量重力場(chǎng)反演技術(shù) 7
1.1.3 海洋絕對(duì)重力測(cè)量技術(shù) 8
1.2 海洋重力場(chǎng)主要應(yīng)用 13
1.2.1 海洋重力場(chǎng)與地球物理 13
1.2.2 海洋重力場(chǎng)與大地測(cè)量 14
1.2.3 海洋重力場(chǎng)與海洋學(xué) 16
1.2.4 海洋重力場(chǎng)與水下導(dǎo)航 18
1.3 海洋重力場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 20
1.3.1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與重大進(jìn)展 20
1.3.2 面向深海開(kāi)發(fā)的海洋重力場(chǎng)立體觀測(cè)系統(tǒng) 22
1.3.3 海底大地測(cè)量與海洋重力基準(zhǔn)建設(shè) 25
參考文獻(xiàn) 27
第2章 衛(wèi)星測(cè)高反演海洋重力場(chǎng) 38
2.1 概述 38
2.1.1 研究背景和意義 38
2.1.2 海洋測(cè)高衛(wèi)星研究現(xiàn)狀 39
2.1.3 衛(wèi)星測(cè)高反演重力場(chǎng)研究現(xiàn)狀 43
2.1.4 全球測(cè)高重力場(chǎng)模型研究現(xiàn)狀 44
2.2 衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)基本理論 44
2.2.1 衛(wèi)星雷達(dá)測(cè)高基本原理 44
2.2.2 寬刈幅成像測(cè)高基本原理 46
2.2.3 衛(wèi)星測(cè)高主要誤差及改正方法 48
2.3 海洋垂線偏差計(jì)算方法 56
2.3.1 海面高直接計(jì)算垂線偏差 56
2.3.2 基于交叉點(diǎn)計(jì)算垂線偏差 57
2.3.3 基于海面梯度計(jì)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(cè)高重力場(chǎng)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(dòng)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(chǎng)反演的精確快速方法 70
2.4.7 大地水準(zhǔn)面重力位的確定方法 72
2.5 中國(guó)海及鄰域的測(cè)高重力場(chǎng)反演與精度分析 74
2.5.1 近海垂線偏差精度評(píng)估 74
2.5.2 模型數(shù)據(jù)反演重力場(chǎng) 77
2.5.3 ERS-1、Jason-1實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反演重力場(chǎng) 78
2.5.4 SARAL衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演重力場(chǎng) 81
2.5.5 大地水準(zhǔn)面重力位的計(jì)算 83
參考文獻(xiàn) 88
第3章 海底地形反演方法及海底地形精細(xì)結(jié)構(gòu) 93
3.1 海底地形研究概述 93
3.1.1 海底地形探測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展 93
3.1.2 全球海底地形模型研究進(jìn)展 99
3.2 海底地形反演方法 103
3.2.1 導(dǎo)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(zhì)法 108
3.2.5 深度學(xué)習(xí)法 110
3.3 中國(guó)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(zhì)法反演西之島附近海域海底地形 115
3.3.2 重力場(chǎng)改進(jìn)對(duì)海底地形反演的影響 121
3.3.3 深度學(xué)習(xí)法反演中國(guó)南海海底地形 125
參考文獻(xiàn) 131
第4章 海洋重力場(chǎng)與海底構(gòu)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(chǎng)與海底構(gòu)造研究進(jìn)展 138
4.2 海洋莫霍面及基底深度的重力場(chǎng)反演 142
4.2.1 海洋界面的重力場(chǎng)反演方法 142
4.2.2 中國(guó)海及鄰域的莫霍面反演 143
4.2.3 中國(guó)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(chǎng)反演 148
4.3.1 海洋有效彈性厚度的重力場(chǎng)反演方法 149
4.3.2 中國(guó)海及鄰域的有效彈性厚度反演 150
4.4 海底斷裂識(shí)別與構(gòu)造分區(qū) 153
4.4.1 海底斷裂識(shí)別方法 153
4.4.2 中國(guó)南海重力梯度分布特征 154
4.4.3 中國(guó)南海斷裂分布特征 156
4.4.4 中國(guó)南海構(gòu)造分區(qū) 157
4.5 洋殼三維密度結(jié)構(gòu)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(guó)東海地殼三維密度結(jié)構(gòu)反演 163
4.6 海洋重力場(chǎng)三維相關(guān)成像 168
4.6.1 三維相關(guān)成像方法 168
4.6.2 中國(guó)南海位場(chǎng)三維相關(guān)成像 169
4.7 海底火山的重力場(chǎng)研究 171
4.7.1 海底火山活動(dòng)的重力場(chǎng)反演方法 171
4.7.2 典型海底火山活動(dòng)過(guò)程分析 175
參考文獻(xiàn) 185
第5章 海洋重力場(chǎng)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(chǎng)特征分析研究現(xiàn)狀 196
5.2 海洋重力場(chǎng)特征參數(shù) 197
5.2.1 特征參數(shù)定義與計(jì)算 197
5.2.2 特征參數(shù)與重力場(chǎng)變化關(guān)系分析 199
5.3 基于重力場(chǎng)特征分析的導(dǎo)航適配區(qū)劃分 207
5.3.1 重力場(chǎng)特征分析 207
5.3.2 導(dǎo)航適配區(qū)劃分方法 215
5.4 海洋重力場(chǎng)特征與導(dǎo)航適配區(qū)分析 216
5.4.1 全球海洋重力導(dǎo)航適配區(qū)分析 217
5.4.2 中國(guó)南海重力導(dǎo)航適配區(qū)分析 221
參考文獻(xiàn) 227
第6章 重力匹配輔助導(dǎo)航技術(shù) 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(dǎo)航研究現(xiàn)狀 233
6.1.3 重力匹配輔助導(dǎo)航研究現(xiàn)狀 234
6.2 重力匹配輔助導(dǎo)航的基本理論 236
6.2.1 重力匹配輔助導(dǎo)航的基本原理 236
6.2.2 重力匹配輔助導(dǎo)航的相關(guān)技術(shù) 239
6.3 重力匹配輔助導(dǎo)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(dǎo)航算法設(shè)計(jì) 260
6.4 重力匹配輔助導(dǎo)航試驗(yàn)及精度評(píng)估 263
6.4.1 仿真試驗(yàn)與定位精度分析 263
6.4.2 海洋試驗(yàn)與重力匹配定位精度影響因素 272
參考文獻(xiàn) 275