重力衛(wèi)星時變重力場去相關濾波算法的參數選擇
發(fā)布時間:2022-02-09 19:20
由于重力場模型球諧系數高階次項相關誤差,利用GRACE(gravity recovery and climate experiment)時變重力場反演地表質量遷移的結果會呈現出顯著的南北條帶誤差。而滑動窗口多項式濾波算法是處理相關誤差的有效方法之一,為了提高該算法的去相關效果,根據GRACE時變重力場模型的反演結果,分析并選取該算法的最優(yōu)參數。實驗結果表明:GRACE時變重力場的起算階數、滑動窗口寬度和多項式階數應分別選取15階、5個點和4階。
【文章來源】:科學技術與工程. 2020,20(01)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
未經處理的反演結果
為了更好地體現不同起算階數對反演結果的影響,本項實驗中將多項式擬合階數設置為3,滑動窗口寬度為7,計算結果如圖2所示。根據圖2結果可知,去相關濾波算法對條帶誤差有著明顯的抑制作用,其中高緯度地區(qū)得到了明顯的改善,但是低緯度地區(qū)的誤差還是很明顯。由圖2可知,4個不同起算階數所得到的反演結果大體上沒有太大變化,但是在高緯度的局部區(qū)域,發(fā)現條帶誤差在明顯地增強,這說明高階次球諧系數相對于低階次項誤差所占的比重要大,而低階次項正常信號為主,因此在實際數據處理中,起算階數不能太小,這樣會導致正常信號的丟失,嚴重影響GRACE反演結果。但是起算階數多高,則會將帶入高階次項中的噪聲影響,不利于正常信號的判別。因此,建議起算階數為15階較為適宜。3.2.2 不同的滑動窗口寬度
根據文獻[10]的分析,球諧系數的相關性主要體現在高階次項,而在低階次項中相關性并沒有那么明顯,因此在設計滑動窗口寬度時,針對高階次項和低階次項的不同特點進行區(qū)別對待,可以在低階次項采用較大的滑動窗口寬度,而高階次項處理時采用滑動窗口寬度較小的去相關濾波。3.2.3 不同的多項式擬合階數
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重力衛(wèi)星時變重力場條帶誤差加權平均濾波算法[J]. 鄒正波,宋哲,崔立魯,唐興友,許文超,李琳葉. 科學技術與工程. 2019(32)
[2]基于空間幾何原理的北斗三頻周跳探測算法[J]. 崔立魯,余寒,鄒正波,趙磊,梁遠玲. 科學技術與工程. 2019(26)
[3]重力衛(wèi)星時變重力場位系數誤差的反向延拓去相關算法[J]. 崔立魯,唐興友,鄒正波,宋哲,汪曉龍,姚朝龍. 科學技術與工程. 2019(26)
[4]顧及病態(tài)轉換矩陣的整周模糊度去相關迭代算法[J]. 崔立魯,許文超,鄒正波,宋哲,唐興友. 科學技術與工程. 2019(16)
[5]重力衛(wèi)星時變重力場位系數誤差Fan濾波算法分析[J]. 崔立魯,宋哲,鄒正波,許文超,汪曉龍,李瓊. 科學技術與工程. 2019(15)
[6]顧及系數矩陣中誤差項的三維坐標轉換參數總體最小二乘迭代算法[J]. 崔立魯,高先明,鄒正波,張惠妹,林景泓. 科學技術與工程. 2019(03)
[7]GRACE衛(wèi)星時變重力場去相關濾波參數選取分析[J]. 郭飛霄,苗岳旺,孫中苗,肖云,馬高峰. 海洋測繪. 2018(05)
[8]GRACE衛(wèi)星時變重力場濾波方法研究進展[J]. 郭飛霄,孫中苗,汪菲菲,肖云. 地球物理學進展. 2018(05)
[9]冰后回彈對南極地區(qū)冰蓋質量變化影響的研究[J]. 崔立魯,朱貴發(fā). 科學技術與工程. 2015(28)
[10]利用重力衛(wèi)星數據恢復地球質量遷移方法的研究[J]. 崔立魯,朱貴發(fā). 科學技術與工程. 2015(14)
博士論文
[1]地表物質遷移的時變重力場反演方法及其應用研究[D]. 李瓊.武漢大學 2014
本文編號:3617517
【文章來源】:科學技術與工程. 2020,20(01)北大核心
【文章頁數】:5 頁
【部分圖文】:
未經處理的反演結果
為了更好地體現不同起算階數對反演結果的影響,本項實驗中將多項式擬合階數設置為3,滑動窗口寬度為7,計算結果如圖2所示。根據圖2結果可知,去相關濾波算法對條帶誤差有著明顯的抑制作用,其中高緯度地區(qū)得到了明顯的改善,但是低緯度地區(qū)的誤差還是很明顯。由圖2可知,4個不同起算階數所得到的反演結果大體上沒有太大變化,但是在高緯度的局部區(qū)域,發(fā)現條帶誤差在明顯地增強,這說明高階次球諧系數相對于低階次項誤差所占的比重要大,而低階次項正常信號為主,因此在實際數據處理中,起算階數不能太小,這樣會導致正常信號的丟失,嚴重影響GRACE反演結果。但是起算階數多高,則會將帶入高階次項中的噪聲影響,不利于正常信號的判別。因此,建議起算階數為15階較為適宜。3.2.2 不同的滑動窗口寬度
根據文獻[10]的分析,球諧系數的相關性主要體現在高階次項,而在低階次項中相關性并沒有那么明顯,因此在設計滑動窗口寬度時,針對高階次項和低階次項的不同特點進行區(qū)別對待,可以在低階次項采用較大的滑動窗口寬度,而高階次項處理時采用滑動窗口寬度較小的去相關濾波。3.2.3 不同的多項式擬合階數
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重力衛(wèi)星時變重力場條帶誤差加權平均濾波算法[J]. 鄒正波,宋哲,崔立魯,唐興友,許文超,李琳葉. 科學技術與工程. 2019(32)
[2]基于空間幾何原理的北斗三頻周跳探測算法[J]. 崔立魯,余寒,鄒正波,趙磊,梁遠玲. 科學技術與工程. 2019(26)
[3]重力衛(wèi)星時變重力場位系數誤差的反向延拓去相關算法[J]. 崔立魯,唐興友,鄒正波,宋哲,汪曉龍,姚朝龍. 科學技術與工程. 2019(26)
[4]顧及病態(tài)轉換矩陣的整周模糊度去相關迭代算法[J]. 崔立魯,許文超,鄒正波,宋哲,唐興友. 科學技術與工程. 2019(16)
[5]重力衛(wèi)星時變重力場位系數誤差Fan濾波算法分析[J]. 崔立魯,宋哲,鄒正波,許文超,汪曉龍,李瓊. 科學技術與工程. 2019(15)
[6]顧及系數矩陣中誤差項的三維坐標轉換參數總體最小二乘迭代算法[J]. 崔立魯,高先明,鄒正波,張惠妹,林景泓. 科學技術與工程. 2019(03)
[7]GRACE衛(wèi)星時變重力場去相關濾波參數選取分析[J]. 郭飛霄,苗岳旺,孫中苗,肖云,馬高峰. 海洋測繪. 2018(05)
[8]GRACE衛(wèi)星時變重力場濾波方法研究進展[J]. 郭飛霄,孫中苗,汪菲菲,肖云. 地球物理學進展. 2018(05)
[9]冰后回彈對南極地區(qū)冰蓋質量變化影響的研究[J]. 崔立魯,朱貴發(fā). 科學技術與工程. 2015(28)
[10]利用重力衛(wèi)星數據恢復地球質量遷移方法的研究[J]. 崔立魯,朱貴發(fā). 科學技術與工程. 2015(14)
博士論文
[1]地表物質遷移的時變重力場反演方法及其應用研究[D]. 李瓊.武漢大學 2014
本文編號:3617517
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