利用GOCE模拟观测反演重力场的Torus法

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在介绍 Torus方法反演地球重力场模型的基本原理和方法的基础上,基于圆环面上均匀分布的卫星引力梯度模拟观测值解算了200阶次的地球重力场模型,在无误差情况下,Torus方法解算模型的阶误差 RMS小于10-16,验证了该方法的严密性.利用61 d GOCE卫星轨道上无误差的模拟引力梯度观测值解算了200阶次的地球重力场模型,分析了格网化误差、极空白对解算精度的影响,迭代3次后,在不考虑低次系数情况下,模型的大地水准面阶误差和累积误差均较小,最大值仅为0.022 mm 和0.099 mm.在沿轨卫星引力梯度模拟数据中加入5 mE/Hz1/2的白噪声,基于 Torus 方法和空域最小二乘法解算了200阶次的地球重力场模型,Torus方法的精度略低于空域最小二乘法的精度,在不考虑低次项的情况下,两种方法解算模型的大地水准面阶误差最大值分别为1.58 cm 和1.45 cm,累积误差最大值分别为6.37 cm 和5.55 cm.但由于采用了二维快速傅里叶技术和块对角最小二乘法,极大地提高了计算效率.本文数值结果说明 Torus方法是一种独立有效的方法,可用于 GOCE 任务海量卫星引力梯度观测值反演重力场的快速解算.
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