[发明专利]一种基于Jason-1卫星数据的海底地形高解像立体引力模型

说明书

本发明公开了一种基于Jason‑1卫星数据的海底地形高解像立体引力模型，包括以下步骤：所述基于Jason‑1卫星对目标海域进行测高研究，基于多波束回声测系统对目标海底地形进行实地勘测，根据勘测数据对目标海底地形进行绘制，基于卫星测高数据来对引力异常进行计算，基于卫星测高数据来对引力垂直梯度的计算，基于其他已测海域利用模型计算引力异常和垂直引力梯度异常进行分析，将目标海域的测高数据与目标海域的海底地形进行重合比对，计算出海底地形分布与引力分布的相对关系，基于目标海域的引力分布与海底地形关系，方便通过引力场变化的变化来延伸海地形的变化趋势，反之也可通过实测海底地形来推导立体引力场模型。

技术领域

本发明属于海底测绘相关技术领域，具体涉及一种基于Jason-1卫星数据的海底地形高解像立体引力模型。

背景技术

海洋测绘的类型之一，是以测量海底起伏为主的测绘工作，海底地形测量通常由安装在船上的回声测深仪和侧扫声纳同时测定水深和水下地物大小和位置，也可采用多波束回声测深系统、海底摄影测量、机载激光测深和海洋遥感测深等方法，根据距海岸的远近，各测点的定位可采用光学定位、无线电定位、水声定位、卫星定位和组合定位等方法，在利用潜水船进行海底地形测量时，可采用惯性定位或利用海底控制点定位，其中以多波束回声测深系统与组合卫星定位系统相配合，由计算机实时处理绘出海底三维图形的方法发展最快，海底地形图在坐标系统、基准点、分幅、比例尺等方面应统一规定，并与同地区的陆地地形图相一致，以利于海、陆图的衔接使用。

现有的立体引力技术存在以下问题：海平面并非平面分布，即有些地区的海面是凸起的，有些地区的海面是凹陷的，海面的凹凸不平剔除环境因素大多是由引力场造成的，海面的高低与附近的巨大的山脉或海沟所组成的物质积聚有关，这种物质的积聚，可以使其表面引力弯曲，进而造成海面高低不平的现象，通过研究海面的海水大尺度凹凸变化进而得知海底地形的变化，可对目标海域处的引力场进行推导，目前对海底地形的变化对引力场的变化无相关深度研究，该领域处于相对空白状态，急需通过海底地形变化来对引力场进行解译的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Jason-1卫星数据的海底地形高解像立体引力模型，以解决上述背景技术中提出的海平面并非平面分布，即有些地区的海面是凸起的，有些地区的海面是凹陷的，海面的凹凸不平剔除环境因素大多是由引力场造成的，海面的高低与附近的巨大的山脉或海沟所组成的物质积聚有关，这种物质的积聚，可以使其表面引力弯曲，进而造成海面高低不平的现象，通过研究海面的海水大尺度凹凸变化进而得知海底地形的变化，可对目标海域处的引力场进行推导，目前对海底地形的变化对引力场的变化无相关深度研究，该领域处于相对空白状态，急需通过海底地形变化来对引力场进行解译的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于Jason-1卫星数据的海底地形高解像立体引力模型，包括以下步骤：所述基于Jason-1卫星对目标海域进行测高研究，基于多波束回声测系统对目标海底地形进行实地勘测，根据勘测数据对目标海底地形进行绘制，基于卫星测高数据来对引力异常进行计算，基于卫星测高数据来对引力垂直梯度的计算，基于其他已测海域利用模型计算引力异常和垂直引力梯度异常进行分析，将目标海域的测高数据与目标海域的海底地形进行重合比对，计算出海底地形分布与引力分布的相对关系，基于目标海域的引力分布与海底地形关系，进而来对比其他已测海域的引力分布和海底地形关系。

优选的，所述测量卫星至海平面的垂直高度，进而对比目标海域中不同地形的海平面距离卫星的垂直高度，测量卫星至参考椭球的垂直高度，进而对比目标海域中海沟、海底平原和海底山脉处的水位高度。

优选的，所述选取具有的海沟、海底平原和海底山脉的复杂海域进行实地船测，采用惯性定位或利用海底控制点定位，以多波束回声测系统和这组合卫星定位系统对目标海底进行精确的三维测量，并将测量数据制成地图进行展示。