航空重力梯度数据的模拟研究  

Simulation of airborne gravity gradient tensor observations

作　　者：李伟[1,2] 章传银[1] 张德成[1,3] 李兵[1,3] 于男[1,4] 

机构地区：[1]中国测绘科学研究院,北京100830 [2]兰州交通大学测绘与地理信息学院,兰州730070 [3]山东科技大学测绘科学与工程学院,山东青岛266590 [4]辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院,辽宁阜新123000

出　　处：《测绘科学》2015年第5期26-28,43,共4页Science of Surveying and Mapping

基　　金：国家自然科学基金项目(41204008;41204007);国家测绘地理信息局基础测绘科技项目(2012BAB16B01);地理空间信息工程国家测绘地理信息局重点实验室开放基金项目(201309)

摘　　要：针对提高模拟航空重力梯度的精度研究不足的现状,文章运用地球重力场模型构建了计算单点的扰动重力梯度分量的数学模型,推导了Legendre函数及其导数的无奇异性递推计算公式,克服了计算高阶次Legendre函数Pnm(cosθ)的下溢问题,随之对数学模型进行优化;最后利用EGM2008地球位模型模拟生成4km飞行高度处的扰动重力梯度张量作为航空重力梯度观测值。模拟试算表明,该模型能够满足当前航空重力梯度测量的精度要求。Aiming at the insufficiency of studying the precision of simulated airborne gravity gradient, the paper utilized Earth＇s Gravity Field model to construct the mathematical model of calculating the gravi- ty disturbances gradient components of the single point, deduced the non-singular computational calcula- tion formulas of the Legendre functions and the derivation which overcome the underflow of Legendre function when computing ultra-high degree and order, subsequently optimized the mathematical model. Finally, simulated gravity disturbance gradient tensors at 4kin flight altitude generated by EGM2008 were seen as the airborne gravity gradient observations. Numerical tests showed that the model could fulfill the precision demand of the current airborne gravity gradient survey.

关 键 词：航空重力梯度 扰动重力梯度张量 球谐函数 地球重力场模型 

分 类 号：P223.6[天文地球—大地测量学与测量工程]