[发明专利]基于重力异常时变的重力基准图时变修正方法及系统

权利要求书

1.一种基于重力异常时变的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述重力基准图时变修正方法包括：

根据GRACE卫星数据解算获得重力数据，并根据所述重力数据，得到月重力场模型；

选取任意一个月重力场模型为背景重力场模型，并将所述月重力场模型的表达式和所述背景重力场模型的表达式进行差值计算，得到所述背景重力场下的重力异常变化公式；

对所述重力异常变化公式进行空间平滑处理，确定平滑后的重力异常变化公式；

对重力场时变影响因素进行分类拟合，得到重力异常拟合公式；

根据所述平滑后的重力异常变化公式和所述重力异常拟合公式，确定重力异常长期变化率；

根据所述重力异常长期变化率，确定当前时刻的重力异常时变公式；

根据所述重力异常时变公式，计算当前时刻的重力异常值；

根据所述重力异常值，对制备重力基准图时所采用的原始数据进行时变修正，得到时变修正重力基准图。

2.根据权利要求1所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述对所述重力异常变化公式进行空间平滑处理，确定平滑后的重力异常变化公式，具体包括：

将各向同性的高斯平滑滤波函数代入所述重力异常变化公式中，得到平滑后的重力异常变化公式，以消除利用GRACE卫星数据解算重力数据时所存在的南北条带误差干扰。

3.根据权利要求2所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，在执行将各向同性的高斯平滑滤波函数代入所述重力异常变化公式之前，还包括：

确定重力场模型的截断阶数；

根据所述截断阶数，确定高斯平滑半径。

4.根据权利要求1所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述平滑后的重力异常变化公式为：

其中，f为万有引力常数，M为地球质量，r是观测点到地球质心的距离，a_e为地球椭球长半径，λ、分别对应于观测点的经度和纬度，l，m为时变重力场模型球谐展开的l阶、m次，W_l为高斯平滑滤波函数，为月重力场模型与背景重力场模型的球谐系数之差，为完全规格化的缔合勒让德多项式。

5.根据权利要求4所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述重力异常拟合公式为

其中，Δt为十进制月重力场模型的时间与背景重力场模型的时间的差值，A为常值，近似于直线拟合的常值，B为重力异常长期变化率，i＝1代表年周期变化项，i＝2代表半年周期变化项，则年变化的振幅为表示与S2半日波相关的161天周期项，ω_i为具体拟合时的角变化率，正弦函数和余弦函数拟合一条曲线时的变化率，ξ表示噪声和误差影响，属于不确定项。

6.根据权利要求5所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述重力异常时变公式为

其中，t₀＝2003.0为基准时间，为基准时间的重力异常值，为t时刻的重力异常值。

7.根据权利要求1所述的重力基准图时变修正方法，其特征在于，所述根据所述重力异常值，对制备重力基准图时所采用的原始数据进行时变修正，得到时变修正重力基准图，具体包括：

根据所述重力异常值，对制备重力基准图所用的原始数据进行时变修正，得到时变修正数据；

根据所述时变修正数据，利用插值算法进行网格化制图，得到时变修正重力基准图。

8.一种基于重力异常时变的重力基准图时变修正系统，其特征在于，所述重力基准图时变修正系统包括：

月重力场模型得到模块，用于根据GRACE卫星数据解算获得重力数据，并根据所述重力数据，得到月重力场模型；

重力异常变化公式得到模块，用于选取任意一个月重力场模型为背景重力场模型，并将所述月重力场模型的表达式和所述背景重力场模型的表达式进行差值计算，得到所述背景重力场下的重力异常变化公式；

平滑后的重力异常变化公式确定模块，用于对所述重力异常变化公式进行空间平滑处理，确定平滑后的重力异常变化公式；

重力异常拟合公式得到模块，用于对重力场时变影响因素进行分类拟合，得到重力异常拟合公式；

重力异常长期变化率确定模块，用于根据所述平滑后的重力异常变化公式和所述重力异常拟合公式，确定重力异常长期变化率；

重力异常时变公式确定模块，用于根据所述重力异常长期变化率，确定当前时刻的重力异常时变公式；

当前时刻重力异常值计算模块，用于根据所述重力异常时变公式，计算当前时刻的重力异常值；

时变修正重力基准得到模块，用于根据所述重力异常值，对制备重力基准图时所采用的原始数据进行时变修正，得到时变修正重力基准图。