重力卫星时变重力场去相关滤波算法的参数选择

发布时间：2022-02-09 19:20

　　由于重力场模型球谐系数高阶次项相关误差,利用GRACE（gravity recovery and climate experiment）时变重力场反演地表质量迁移的结果会呈现出显著的南北条带误差。而滑动窗口多项式滤波算法是处理相关误差的有效方法之一,为了提高该算法的去相关效果,根据GRACE时变重力场模型的反演结果,分析并选取该算法的最优参数。实验结果表明:GRACE时变重力场的起算阶数、滑动窗口宽度和多项式阶数应分别选取15阶、5个点和4阶。 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020,20(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

未经处理的反演结果

为了更好地体现不同起算阶数对反演结果的影响，本项实验中将多项式拟合阶数设置为3，滑动窗口宽度为7，计算结果如图2所示。根据图2结果可知，去相关滤波算法对条带误差有着明显的抑制作用，其中高纬度地区得到了明显的改善，但是低纬度地区的误差还是很明显。由图2可知，4个不同起算阶数所得到的反演结果大体上没有太大变化，但是在高纬度的局部区域，发现条带误差在明显地增强，这说明高阶次球谐系数相对于低阶次项误差所占的比重要大，而低阶次项正常信号为主，因此在实际数据处理中，起算阶数不能太小，这样会导致正常信号的丢失，严重影响GRACE反演结果。但是起算阶数多高，则会将带入高阶次项中的噪声影响，不利于正常信号的判别。因此，建议起算阶数为15阶较为适宜。3.2.2 不同的滑动窗口宽度

根据文献[10]的分析，球谐系数的相关性主要体现在高阶次项，而在低阶次项中相关性并没有那么明显，因此在设计滑动窗口宽度时，针对高阶次项和低阶次项的不同特点进行区别对待，可以在低阶次项采用较大的滑动窗口宽度，而高阶次项处理时采用滑动窗口宽度较小的去相关滤波。3.2.3 不同的多项式拟合阶数

【参考文献】：
期刊论文
[1]重力卫星时变重力场条带误差加权平均滤波算法[J]. 邹正波,宋哲,崔立鲁,唐兴友,许文超,李琳叶.  科学技术与工程. 2019(32)
[2]基于空间几何原理的北斗三频周跳探测算法[J]. 崔立鲁,余寒,邹正波,赵磊,梁远玲.  科学技术与工程. 2019(26)
[3]重力卫星时变重力场位系数误差的反向延拓去相关算法[J]. 崔立鲁,唐兴友,邹正波,宋哲,汪晓龙,姚朝龙.  科学技术与工程. 2019(26)
[4]顾及病态转换矩阵的整周模糊度去相关迭代算法[J]. 崔立鲁,许文超,邹正波,宋哲,唐兴友.  科学技术与工程. 2019(16)
[5]重力卫星时变重力场位系数误差Fan滤波算法分析[J]. 崔立鲁,宋哲,邹正波,许文超,汪晓龙,李琼.  科学技术与工程. 2019(15)
[6]顾及系数矩阵中误差项的三维坐标转换参数总体最小二乘迭代算法[J]. 崔立鲁,高先明,邹正波,张惠妹,林景泓.  科学技术与工程. 2019(03)
[7]GRACE卫星时变重力场去相关滤波参数选取分析[J]. 郭飞霄,苗岳旺,孙中苗,肖云,马高峰.  海洋测绘. 2018(05)
[8]GRACE卫星时变重力场滤波方法研究进展[J]. 郭飞霄,孙中苗,汪菲菲,肖云.  地球物理学进展. 2018(05)
[9]冰后回弹对南极地区冰盖质量变化影响的研究[J]. 崔立鲁,朱贵发.  科学技术与工程. 2015(28)
[10]利用重力卫星数据恢复地球质量迁移方法的研究[J]. 崔立鲁,朱贵发.  科学技术与工程. 2015(14)

博士论文
[1]地表物质迁移的时变重力场反演方法及其应用研究[D]. 李琼.武汉大学 2014



本文编号：3617517