基于星间加速度法精确和快速确定GRACE地球重力场  

Accurate and fast measurement of GRACE Earth’s gravitational field using the intersatellite range-acceleration method

作　　者：郑伟[1,2] 许厚泽[1] 钟敏[1] 员美娟[3] 

机构地区：[1]中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室,武汉430077 [2]日本京都大学防灾研究所 [3]武汉科技大学应用物理系,武汉430081

出　　处：《地球物理学进展》2011年第2期416-423,共8页Progress in Geophysics

基　　金：中科院知识创新工程重要方向青年人才项目(Kz(CX2-EW-QN114);国家自然科学青年基金(41004006);湖北省自然科学基金(2010CDB05301);中国测绘科学研究院地理空间信息工程国家测绘局重点实验室开放基金(201031);中科院动力大地测量学重点实验室开放基金(L09-14);中科院测量与地球物理研究所知识创新工程领域前沿项目;湖北省耐火材料与高温陶瓷重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(G201009);冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室开放基金(C201019)资助

摘　　要：本文基于星间加速度法(IRAM),利用预处理共轭梯度迭代法(PCCG)开展了地球重力场恢复的模拟研究.第一,通过9点Newton-Gregory插值法得到星间加速度,并联合星间距离、星间速度和星间加速度建立了卫星观测方程.第二,在120阶处,恢复GRACE-IRAM累计大地水准面的精度为7.215 cm.第三,分析了在地球重力场长波部分,GRACE-IRAM模型的精度略低于EIGEN-GRACE02S,而在重力场中长波部分,其精度略优于EIGEN-GRACE02S的原因.第四,基于敏感于中高频重力场信号的优点,星间加速度法有望成为精确建立下一代高阶次地球重力场模型(如GRACE Fo1low-On)的有效方法.The simulation researches of Earth＇s gravitational field recovery are carried out using the Intersatellite Range-Acceleration Method （IRAM） based on the Pre Conditioned Conjugate Gradient （PCCG） approach. Firstly, the intersatellite range-accelerations are calculated by the nine-point Newton-Gregory＇s interpolation formula, and satellite observation equation is established based on the combination of intersatellite range, range rate and range- acceleration. Secondly, at degree 120, GRACE-IRAM cumulative geoid height error is 7. 215 cm, Thirdly, the reasons why the accuracy of GRACE IRAM model is slightly lower than that of EIGEN GRACE02S in the long- wavelength Earth＇s gravitational field, and is appreciably superior to that of EIGEN-GRACE02S in the medium-long wavelength Earth＇s gravitational field are analyzed. Finally, the IRAM hopefully becomes one of effective approaches for accurately establishing the next-generation high-degree Earth＇s gravitational field model （e. g. GRACE Follow On） based on the advantages of high accurately determining the medium-high frequency signals of the Earth＇ s gravitational field.

关 键 词：GRACE 星间加速度法 Newton-Gregory插值法 地球重力场 

分 类 号：P223[天文地球—大地测量学与测量工程] P312[天文地球—测绘科学与技术]