残余航得到的航空重力扰动相关统计量见表剩余地形模型解算重力效应剩余地形模型通过高程数据，和全球地形球谐展开模型，的差值来计算，得到的数据根据公式来求解相应的航空高度处的地形重力效应，计算得到的重力效应见表残余航空重力扰动从格网化后的航空重力扰动数据中减去得到航空高度处重力扰动及的地形重力效应，就得到了残余航空重力扰动数据，见表力梯度场解算的输入数据之方面，根据频谱域方法维变换，沿方案进行梯度解算另方面，将残余航空重力扰动向下延拓至大地水准面得到大地水准面上的残余重力扰动，由积分得到方案梯度解算结果具体解算过程及结果对比分析见后续章节图研究区域地形起伏图黑色方框为结果输出区域，灰色线条为测区飞行航线格网，红色方框为考虑边缘效应内缩计算范围后的结果输出区域图本文航空重力梯度场构建技术路线图航空重力扰动数据预处理实测航空重力扰动数据经插值后得到规则格网数据，这里选择的格网航空重力梯度融合多源数据构建区域的扰动全张量分析地球物理学论文频谱域维变换和空间域数值积分算法，对毛乌素测区航空重力测量系统采集的空中测线后处理重力扰动数据进行解算，构建了该地区的航空重力梯度扰动全张量并对两种方案的解算结果进行了对比分析数据和方法年月日至月日，自然资源部第大地测量队采用引进的国内首台航空重力仪在毛乌素地区实施了航空重力测量宛家宽等，毛乌素测区位于陕西省与内蒙古交界处，地貌以沙漠丘陵为主，地形起伏如图，高程统计见表重力测量载体飞机选用塞斯纳机型，机上搭载航空重力测量系统和台度测量关键技术的向前发展，而高分辨率区域重力梯度场建模研究不仅能够为未来我国独立自主设计的重力梯度测量系统的外部检核提供条件，同时对于相关学科如恢复中高频段重力场信号区域重力场模型优化及大地水准面精化等浅层地壳结构精细反演水下潜艇重力梯度匹配导航导弹精密轨道控制等的探索研究及国民经济发展等也具有积极的科学意义刘金钊，目前，解算区域重力梯度场主要是基于地形高程数据边少锋和张赤军张赤军性和应用价值曾华霖张昌达边少锋和纪兵舒晴等熊盛青叶周润梁星辉袁园刘金钊等叶周润等，年，匈牙利科学家设计了最早的重力梯度测量系统扭称，随后几十年，北美加拿大澳大利亚德国意大利和英国等多个国家对重力梯度测量仪器及其关键技术进行了研制与实验，并于世纪到年代研制成功了基于旋转加速度计技术的航空重力梯度测量系统以及于年研制成功的具有更高测量精度的超导重力梯度测量系统，同摘要通过联合全球重力位模型航空重力扰动数据和剩余地形模型数据，基于频谱域维变换和空间域数值积分算法对毛乌素测区航空重力测量系统采集的空中测线后处理重力扰动数据进行解算，构建了该地区的航空重力梯度扰动全张量残余航空重力扰动延拓结果表明残余航空重力扰动经向下延拓至大地水准面，再向上延拓至航空高度后与原数据差值的标准差为，考虑边缘效应后，内缩计算范围得到的差值标准差减小至基于残余重力扰动数据原航空高度数据及向下延拓数据，通过不同方案解算得到的梯术的高分辨率区域全张量重力梯度场建模研究国家自然科学基金青年基金申请书刘晓刚卫星测量恢复地球重力场模型的理论与方法测绘学报，罗嗣成硕士论文武汉华中科技大学罗志才，吴云龙，钟波等卫星重力梯度测量数据的预处理武汉大学学报信息科学版，钱东，刘繁明，李艳等比较研究测绘学报，舒晴，周坚鑫，尹航物探与化探，宛家宽，罗志才，刘站科航空重力仪精度评定大地测量与地球动力学，武凛，马杰，周瑶等系统仿真学报，熊盛青地球物理学进展，叶周润北京中国科学院研究生院叶周润，柳林涛，梁星辉面扰动重力梯度信差以及频谱域维和空间域数值积分算法的计算误差对最终结果误差以及数据本身误差和分辨率的影响的进步量化分析将作为我们后续工作进行深入研究本文得到的区域梯度场是由全球重力位模型航空重力扰动数据及剩余地形模型数据蕴含的梯度效应部分组合得到，采用的是大地测量学中经典的移去计算恢复的解算策略，然而该方法是否会存在不同源数据解算的信号频谱重叠及频谱空区等问题是值得研究的问题另外地形高程数据的密度近似由常密度至变密度根据先验地质地震及其他地球物理数据的转变也是我们今后的值标准差最大值为分量，最小值为分量目前国内没有实测重力梯度数据进行对比分析，然而由本文解算结果得到的内符合精度已经达到了以内，小于部分主流航空重力梯度测量系统相关技术指标见表，我们认为本文的解算结果是可靠的，这将为未来我国自主构建航空重力梯度标定场提供定参考图方案计算航空高度梯度扰动张量结论本文通过联合全球重力位模型航空重力扰动数据和剩余地形模型数据，基于频谱域维变换和空间域数值积分算法对毛乌素测区航空重力测量系统采集的空中的梯度全张量结果，见图，由向下延拓至大地水准面上的重力扰动，经数值积分得到航空高度处的残余梯度扰动，再恢复解算的航空高度梯度扰动和解算得到的航空高度梯度效应，最终得到方案的梯度全张量结果，见图图残余航空重力扰动与其先向下再向上延拓后的值原残余航空重力扰动延拓后的残余航空重力扰动图方案计算航空高度梯度扰动张量对比图和图，我们发现两种方案解算得到的梯度各分量具有相同的变化趋势特征，所不同的是，由延拓值经数值积分得到的方案结果表现出了更为航空重力梯度融合多源数据构建区域的扰动全张量分析地球物理学论文的提取测绘学报，游为，范东明，贺全兵卫星轨道反演地球重力场模型武汉大学学报信息科学版，袁园博士论文长春吉林大学曾华霖兴物探与化探，张昌达工程地球物理学报，张赤军科学通报，郑伟，许厚泽，钟敏等测绘科学，刘金钊，梁星辉，叶周润，刘站科，郎骏健，王国成，柳林涛融合多源数据构建区域航空重力梯度扰动全张量地球物理学报，基金国家自然科学基金青年科学基金安徽省面上基金项目湖北省面上基金项目联合资助航空重力梯度融合多源数据构建区域的扰动全张量分析地球物理学论文的梯度张量各分量影响较小，本文的解算结果输出范围相对于参与解算的地形质量范围是可靠的附图不同数据范围参考文献边少锋，张赤军物探化探计算技术，边少锋，纪兵地球物理学进展，蒋甫玉，高丽坤，黄麟云吉林大学学报地球科学版，蒋涛，肖学年，党亚民等测绘学报，梁星辉重力测量方法及试验研究博士论文北京中国科学院大学刘繁明，张迎发，荆心等正演方法及其应用测绘学报，刘金钊，柳林涛，梁星辉等地球物理学报，刘金钊，柳林涛，梁星辉等武汉大学学报信息科学版，刘金钊和的残余航空重力扰动数据原数据及其延拓值，其中解算方案是用原残余航空重力扰动数据求解残余梯度扰动，解算方案是用向下延拓至大地水准面上的残余重力扰动求解残余梯度扰动见图向下延拓会增强原数据中的短波信号，突出细节特征，把向下延拓值再向上延拓回原航空高度，与原残余航空重力扰动进行比较，可以为我们分析解算得到的不同方案梯度扰动的定性分析提供参考本文未就延拓过程对不同方案解算梯度扰动结果的影响进行定量分析，这部分工作将作为后续研究内容来开展原残余航空重力扰动及其延拓值先向下延拓至大地究重点本文的研究思路和方法为我国自主构建重力梯度标定场及其他地球物理科学研究提供参考附录为了量化计算研究区域外地形质量对输出结果的影响，我们基于本文重力梯度场的解算高度航空高度，选取了不同范围的剩余高程模型解算了区域中心单点的全张量重力梯度值，数据及解算结果见附图和附表附图中，的地形范围分别为，和，计算得到区域中心点重力梯度值见附表附表区域中心点不同数据范围解算的重力梯度值从附表中可以看出，不同范围地形质量对本文航空高度处解算测线后处理重力扰动数据进行解算，构建了该地区的航空重力梯度扰动全张量通过分析发现，全球重力位模型对区域梯度场构建的贡献较小，区域梯度信号主要由区域重力数据和地形数据来贡献基于残余航空重力扰动数据原数据及延拓数据，通过不同方案解算得到的梯度扰动结果表明两种方案得到的研究区域重力梯度扰动各分量之差内符合的最大标准差为分量，最小标准差为分量，内缩计算范围得到的差值标准差最大值为分量，最小值为分量两种方案计算结果不符值主要来源于两个方面残余航空重力扰动的延拓显的细节特征，这与我们在分析残余重力扰动延拓得到的结论是致的两种方案解算得到的研究区域航空高度梯度扰动张量的差值见表，从表中可以看出两种方案得到的研究区域重力梯度扰动各分量之差的最大标准差为分量，最小标准差为分量这里的计算结果不符值主要来源于两个方面由原残余重力扰动经延拓过程引入的误差由不同方案梯度解算算法引入的误差这两类误差的定量统计超出了本文的研究范围，将作为后续工作进行深入分析与残余重力扰动延拓对比分析样，我们内缩了计算范围后发现见表内缩计算范围得到的准面，再向上延拓回航空高度，见图，者差值的统计量见表图研究区域积分方法解算的残余航空梯度扰动从图和表中可以看出残余航空重力扰动经向下延拓至大地水准面，再向上延拓至航空高度后与原数据差值的标准差为，我们对原计算范围进行内缩，重新计算的差值统计量见表，内缩计算范围后的差值标准差减小至方案与方案航空重力梯度张量结果差值统计根据图的航空重力梯度场构建技术路线，经维变换得到残余梯度扰动，恢复解算的航空高度梯度扰动和解算得到的航空高度梯度效应，最终得到方案航空重力梯度融合多源数据构建区域的扰动全张量分析地球物理学论文空重力扰动向上延拓回航空高度，与原残余航空重力扰动数据进行了对比，分析该算法的内符合精度，相关结果分析见第节基于向下延拓至大地水准面上的残余重力数据，利用数值积分方法解算得到残余航空梯度扰动见图比较，我们发现，向下延拓过程放大了输入