[发明专利]基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法

权利要求书

1.一种基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、利用全球重力场模型提供的中长波频谱信息，移去海洋垂线偏差观测值中的垂线偏差，计算得到观测点处的残差垂线偏差；

步骤2、以观测点处的残差垂线偏差为基础，应用Shepard插值算法，计算得到待估点处的残差垂线偏差；

步骤3、恢复待估点垂线偏差子午分量和卯酉分量残差的模型值，计算得到待估点处垂线偏差子午分量和卯酉分量的计算值。

2.根据权利要求1所述的基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法，其特征在于：所述步骤1的具体计算方法为：

式中，δξ_i和δη_i分别是观测点i处的垂线偏差子午分量和卯酉分量的残差值，ξ_i和η_i分别是观测点i处垂线偏差子午分量与卯酉分量的实际测量值，ξ_iM和η_iM分别是由全球重力场球谐模型计算的观测点i处的垂线偏差子午分量和卯酉分量的模型值；

模型垂线偏差ξ_iM和η_iM的计算公式为：

式中，r为该点处的地心向径，θ为该点处的余纬，λ为该点处的经度，a为参考椭球长半径，GM为万有引力常数和地球总质量的乘积，和分别是n阶m次完全规格化位系数，为缔合Legendre函数，N_max是最高阶数，的计算公式为：

3.根据权利要求1所述的基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法，其特征在于：所述步骤2的具体计算方法为：

式中，和分别为待估点X₀处的垂线偏差子午分量和卯酉分量的残差估计值，δξ(X_i)和δη(X_i)分别为观测点X_i处垂线偏差子午分量和卯酉分量的残差，n为观测点个数，ρ(d_i)为观测处垂线偏差的权函数，d_i为待估点X₀和观测点X_i之间的距离，

Shepard插值算法的权函数ρ(d_i)的计算公式为：

式中，R为以待估点为圆心的插值半径。

4.根据权利要求3所述的基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法，其特征在于：Shepard插值算法的权函数ρ(d_i)的计算公式中以待估点为圆心的插值半径R取0.5度。

5.根据权利要求1所述的基于频域特性构建海域垂线偏差模型的Shepard格网算法，其特征在于：所述步骤3的具体计算方法为：

式中，ξ₀和η₀分别是待估点处垂线偏差子午分量和卯酉分量的计算值，ξ_0M和η_0M分别是由全球重力场模型计算的待估点处垂线偏差子午分量和卯酉分量的模型值，δξ₀和δη₀分别是待估点处垂线偏差子午分量和卯酉分量的残差值。