基于网函数的卫星测高重力数据处理研究

Satellite altimetry is an important technical means to obtain the marine gravity field. In view of the needs of interpolation algorithm for satellite altimetry data processing and the rigor of net function interpolation theory, we intend to adopt net function theory for altimetry gravity data processing and optimize the corresponding data processing methods in order to improve the accuracy of marine gravity field. Based on the net function interpolation theory, we concentrate on developing a gridding method of triangle area net function and fractal 1- net function interpolation algorithm considering the discrete characteristics of satellite altimetry data，researching on the fusion method for the marine gravity of satellite altimetry and the gravity data measured by ship，and developing a method of separating local anomaly from regional anomaly for extracting high accuracy local anomaly.The research is able to provide technical support for the operational processing of domestic satellite HY-2 altimetry data and serve for marine geological exploration, military, national defense or other fields.

卫星测高是获取海洋重力场的重要技术手段。鉴于卫星测高数据处理对插值算法的需求和网函数插值理论的严密性，本项目拟将网函数理论引入卫星测高重力数据处理环节，优化卫星测高数据处理方法，以期提高海洋重力场精度。考虑卫星测高数据的离散特点，发展一种基于三角形区域网函数和分形1-网函数插值算法的网格化方法；结合卫星测高重力和船测重力数据，研究基于网函数插值算法的数据融合方法；针对网格化的海洋重力数据，发展一种基于网函数插值的区域异常与局部异常分离方法，提取高精度的局部异常信息。项目研究成果可为国产HY-2卫星测高数据的业务化处理提供技术支持，为海洋地质勘探、军事、国防等领域提供服务。

海洋重力场能够反映地球在广阔海域范围的内部构造，构建精确海域重力场并研究其变化不仅仅将为人类解决日益严重的资源、环境和自然灾害问题提供重要的地学资料，还可以为地质构造研究、海洋油气勘探与资源调查等工作提供重要依据。另外，重力异常对惯性导弹命中精度有很大影响，其军事意义特别重大。.卫星测高是获取海洋重力场的重要技术手段。鉴于卫星测高数据处理对插值算法的需求和网函数插值理论的严密性，本研究将网函数理论引入卫星测高重力数据处理环节，优化卫星测高数据处理方法，提高海洋重力场精度。主要研究内容及结论如下：.（1）通过网函数插值与常用格网化方法对比分析，发现网函数插值符合重力场空间分布特性，精度高且便于计算机自动划分网格。并发展了基于三角网函数插值所改进的三角格网插值法。然后利用C#和.NET语言，基于Arcengine和GDAL开源数据库，开发了一套卫星测高数据处理软件。该系统主要实现卫星测高数据网格化和多源重力数据融合，另外，还具有二维显示和三维显示功能，并且有一套较为完善的数据评价方法。.（2）结合卫星测高重力和船测重力数据，提出了一种分形插值和网函数插值结合的卫星测高重力数据与船测重力数据融合方法。该方法充分考虑多源重力数据局部特征与整体的相似性，通过利用分形插值与网函数插值相结合和使用聚类分析划分数据融合子区域的方式，融合得到高精度高分辨率的重力数据。并结合多源重力插值融合和移动漂移数据融合两种算法开发了重力异常数据融合软件。.（3）提出了一种基于改进网函数插值法的卫星测高重力数据局部重力异常提取方法。该方法充分考虑网函数插值法的使用以及布格重力异常的特性，通过网函数插值法计算得到区域重力异常，提取高精度的局部异常信息。.研究成果可应用于国家卫星海洋应用中心的《HY-2卫星地面应用系统-海洋重力场产品子系统》，直接为平均海面高产品和海洋重力异常产品制作提供算法支撑。