基于卫星测高数据的海底地形反演及分析

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1、v01．26No．3航天器工程第26卷第3期130SPACECRAFTENGINEERING2017年6月基于卫星测高数据的海底地形反演及分析眭晓虹1’2张润宁3万晓云2李洋1(1航天东方红卫星有限公司，北京100094)(2钱学森空间技术实验室，北京100094)(3北京空间飞行器总体设计部，北京100094)摘要由于受限于观测条件，海底地形模型在分辨率与精度两方面较陆地和大地水准面模型有很大的差距。传统的海底地形测量是利用声呐船测技术获取水深数据，但该测量方法测量效率低、测量点分布稀疏不均匀。文章详细研究并推导了基于卫星测高数据进行海底地形反演的方法

2、，采用卫星测高重力异常数据和少量船测水深数据，对北太平洋部分区域进行了海底地形反演，得到17×17分辨率的海底地形模型，并对反演关系中的非线性项进行了分析。仿真结果验证了此方法的可行性，指出海底地形与重力异常数据在一定波段内以线性关系为主，叠加非线性二次项和三次项可较好地提升反演精度，高于三次项的部分对反演的结果没有明显的作用，可以忽略。关键词海底地形；卫星测高；重力异常；声呐船测技术中图分类号：P228文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2017．03．020BathymetryPredictionandAnalys

3、isBasedonSatelliteAltimetryDataSUIXiaohon91·2ZHANGRunnin93WANXiaoyun2LIYan91(1DFHSatelliteCo．，Ltd．，Beijing100094，China)(2QianXuesenLaboratoryofSpaceTechnology，Beijing100094，China)(3BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)Abstract：Bothoftheresolutionandac

4、curacyofbathymetrymodeliSfarfromthemodeloftheearthlandandgeoid，becauseofobservingdifficulty．Thetraditionalmeasurementoftheba—thymetryisusingshipboardsoundingtechnique，whichhasthelimitationsoflowefficiency，sparseandnonuniformcovering．Inthispaper，bathymetrypredictionmethodbasedonsa

5、tellitealtimetrydataispresented．An1’×1’bathymetrymodelofaregioninnorthPacificispredictedthroughsimulationinthispaper，andthenonlinearrelationshipbetweensatellitealtimetrydataandbathymetrydataisanalyzed．Theresultsshowthat，itisfeasibletousethismethodpredic—ringbathymetry．Therelation

6、shipbetweensatellitealtimetrygravityanomaliesandbathymetryismainlylinearincertainwavelength；addingthesecondandthirdordernonlineartermswillim—provetheaccuracyoftheinversion。howeverthehigherordertermshavelittleeffect．Keywords：bathymetry；satellitealtimetry；gravityanomalies；shipboard

7、soundingtechnique收稿日期：2017-02—01；修回日期：2017-05—26基金项目：国家自然科学基金(41404019，41674026)，中国科学院太空应用重点实验室开放基金(CSU-WX-A-KJ一2016—044)作者简介：眭晓虹，女，博士研究生，研究方向为卫星测高总体设计及应用。Email：yuanyuansui@hotmail．corn。第3期眭晓虹等：基于卫星测高数据的海底地形反演及分析1引言海底地形是描述海洋水下固体表面起伏的物理概念，对海底地形的精确探测不仅对研究地球物理科学具有重大的意义，同时对潜艇水下导航等军事活

8、动、海底管线铺设等经济活动都具有指导作用[1。2]。在传统的海洋测绘中，声呐船测