极地冰盖在全球气候系统中扮演重要角色,也直接控制着全球海平面的升降。因此对极地冰盖的监测和探测对于理解和预测冰盖的演化机制和演化过程具有重要意义。由于冰盖范围巨大且极区环境恶劣,极地航空地球地球物理科学考察成为展示国家能力和科技水平的主要表现方式。在美方合作伙伴的指导和帮助下,第32次南极科考顺利完成对东南极研究空白区(伊丽莎白公主地)大范围航空地球物理数据采集工作并获得一大批珍贵的数据资料。但如何独立自主地完成这批科研数据的处理和解释工作仍是摆在中国科研人员面前的一个技术难题。本论文针对中国首次航空地球物理探测数据后处理工作中首先需要解决的地球物理数据定位问题,开展定位数据后处理方法研究,以期得到实用化的解决方案,为后续航空科考提供技术支持。1.优选满足地球物理定位要求的数据处理方法,传统的GPS伪距测量和载波相位测量在极地地区效果不佳,其原因在于极地地区纬度高,可接收的卫星信号相较于其他地区更弱,导致初始化时间长或无法初始化以及产生周跳等误差。而RTK技术采用差分原理,虽然定位精度高,但是受到飞机动辄上千公里航程的制约,也无法提供精确的定位。因此精密单点定位就成为航空地球物理数据后处理的最佳选择。但面向极地高纬度地区,效果和定位精度需要通过大量实验数据进行验证。2.通过在线、线下软件处理精度、适用性对比,优选RTKLIB作为精密单点定位的主要处理平台。为此,本文将利用第32次航空中国南极科考地球物理探测工作中由机载Javad-Delta 3型高精度GPS测量得到的动态数据,以及架设在中山站冰盖机场上两台Ashtech Proflex 800型高精度GPS所采集到的为期三个月的静态基站数据,对其使用精密单点定位技术(Precise Point Positioning,PPP)进行在线机构处理(CSRS-PPP)和线下软件处理(RTKLIB),通过对比不同处理方法的精度,最终选择使用线下软件对所有数据进行PPP后处理。3.对GPS信号传播路径及其改正参数设置进行研究。针对影响PPP后处理结果的重要参数设置,包括filtertype、电离层改正、对流层改正进行了对比试验,总结出了针对极地高纬度航空地球物理PPP处理的最佳设置组合“combined”+“Iono-Free LC”+“Estimate ZTD+Grad”。4.完成第32次南极科考航空地球物理所有测线的GPS数据后处理工作,并对重要测线进行细致分析。通过对F03、F04、F09三条重要航线和ZGN21基站采集了三个月的静态数据进行细致的分析与比较,验证了PPP后处理的精度,证明该技术在极地地区的可行性。同时计算了中山站所在的冰盖的流动速度与方向,为后续针对冰盖相关的研究提供了参考。最后,尝试将GPS定位数据与地球物理数据进行匹配连接,并给出了开发该数据连接软件的具体思路。为今后的工作提供了框架和参考。