《高精度衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)預處理技術及其水文應用》正式出版

地球重力場是表征地球內部物質分布與動態(tài)變化的核心物理場，其高精度測量不僅為大地測量學、地球物理學等基礎學科提供關鍵數(shù)據(jù)支撐，更在水文循環(huán)監(jiān)測、氣候變化研究、地質災害預警等應用領域展現(xiàn)出不可替代的科學價值。21 世紀以來，以 CHAMP、GRACE、GOCE 為代表的衛(wèi)星重力探測計劃，通過突破性的技術手段實現(xiàn)了全球重力場的高精度觀測，為揭示地球系統(tǒng)多圈層相互作用機制提供了革命性的數(shù)據(jù)支撐。然而，從衛(wèi)星原始觀測數(shù)據(jù)到可用于科學研究的高精度重力場產品，需突破數(shù)據(jù)預處理、噪聲抑制、多源數(shù)據(jù)融合等關鍵技術瓶頸，這也成為當前地球科學領域的研究熱點與前沿方向。

作者團隊深耕衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)處理與水文應用領域多年，密切關注我國自主重力衛(wèi)星技術發(fā)展，在衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)預處理技術、重力反演算法研發(fā)、流域水文監(jiān)測等方向積累了豐富的理論成果與實踐經(jīng)驗。本書聚焦高精度衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)預處理技術及其在水文領域的創(chuàng)新應用，系統(tǒng)闡述衛(wèi)星重力探測的技術體系、數(shù)據(jù)處理流程與典型應用場景，旨在為相關領域研究者提供從基礎理論到技術實踐的系統(tǒng)性參考。

學術價值

空間對地觀測技術尤其是衛(wèi)星重力觀測，展現(xiàn)了高時空分辨率地球系統(tǒng)物質遷移探測的能力及潛力，為高效監(jiān)測水文環(huán)境和地質災害提供了獨有的數(shù)據(jù)支撐。實現(xiàn)高質量的衛(wèi)星原始觀測數(shù)據(jù)預處理能力，打破國外在該領域的卡脖子技術，直接影響我國衛(wèi)星觀測應用效果，是支撐我國衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理及應用能力的重要技術基礎。本書以適用于我國自主重力測量衛(wèi)星高精度處理與應用需求為牽引，介紹高精度衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)預處理技術，突破衛(wèi)星平臺級觀測數(shù)據(jù)構建關鍵技術問題，實現(xiàn)重力衛(wèi)星原始觀測數(shù)據(jù)自主構建能力；介紹重力衛(wèi)星在水文領域的相關應用，發(fā)展有長江流域特色的地下物質遷移監(jiān)測的關鍵技術與方法，解決流域水文重力信號精細化提取關鍵技術；創(chuàng)新發(fā)展高精度重力反演方法，解決三峽及其鄰區(qū)的中上地殼密度結構精細化三維構建技術難題。

重力梯度測量衛(wèi)星 L0-L1 數(shù)據(jù)預處理流程

水文重力觀測及組網(wǎng)技術方案

章節(jié)簡介

第 1 章以地球重力場的物理特性為切入點，主要概述衛(wèi)星重力探測技術發(fā)展脈絡、數(shù)據(jù)處理方法體系及水文應用進展，構建學科研究的宏觀框架。

第 2 章聚焦重力衛(wèi)星技術指標的仿真模擬，通過軌道參數(shù)優(yōu)化、載荷精度建模與誤差傳遞分析，揭示衛(wèi)星設計參數(shù)與重力場恢復精度的動態(tài)規(guī)律，為我國下一代重力衛(wèi)星的工程實現(xiàn)提供理論依據(jù)。

第 3 章詳細闡述自主重力衛(wèi)星 L1 數(shù)據(jù)預處理的關鍵環(huán)節(jié)，包括加速度計電壓-加速度數(shù)據(jù)轉換模型、多星象儀聯(lián)合姿態(tài)重建算法、溫度效應校正方法及角速度維納濾波融合技術。

第 4 章主要介紹構建水文重力監(jiān)測網(wǎng)理論，研究衛(wèi)星重力與地面重力數(shù)據(jù)的融合方法，實現(xiàn)陸地水儲量變化的高精度反演。

第 5 章系統(tǒng)闡述高精度三維重力反演理論，結合物性約束與正則化算法提升反演結果的地質解釋能力，并以三峽地區(qū)地殼結構研究為例，展示重力場精細化建模在地質災害評估中的潛力。

第 6 章探討衛(wèi)星重力在陸地水儲量、全球水循環(huán)、流域極端旱澇監(jiān)測等領域的智慧應用。第 7 章主要展望高精度衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)處理技術的未來發(fā)展方向，聚焦 AI 融合、準實時監(jiān)測及多學科交叉應用等前沿趨勢，為未來研究方向提供戰(zhàn)略指引。

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ISBN：978-7-03-082792-0

本文編輯：杜權

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