6-衛(wèi)星測(cè)高(4-5-6-7)分解

第六章、衛(wèi)星測(cè)高2/54名目：一、引言二、衛(wèi)星測(cè)高根本原理三、衛(wèi)星測(cè)高誤差分析四、測(cè)高衛(wèi)星與數(shù)據(jù)預(yù)處理五、衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一與平差六、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的應(yīng)用七、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的最新進(jìn)展3/541、測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一參考框架偏差定義：由于不同的測(cè)高衛(wèi)星由于橢球參數(shù)、橢球定位和定向存在的差異，所以不同的測(cè)高衛(wèi)星數(shù)據(jù)承受的坐標(biāo)系不同。海平面的時(shí)變效應(yīng)、衛(wèi)星軌道誤差、測(cè)高儀偏差、參考框架的不全都以及各種地球物理改正誤差的存在，使不同的測(cè)高數(shù)據(jù)所得到的平均海平面之間存在系統(tǒng)偏差。造成的測(cè)高海平面高的系統(tǒng)偏差稱為參考框架偏差。當(dāng)對(duì)兩種或兩種以上測(cè)高衛(wèi)星的海面高數(shù)據(jù)聯(lián)合處理時(shí)，首先應(yīng)統(tǒng)一測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)，消退參考框架偏差。

五、衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一與平差4/541〕不同參考橢球基準(zhǔn)的統(tǒng)一由于現(xiàn)有的測(cè)高衛(wèi)星中，由于T/P衛(wèi)星的精度迄今為止是公認(rèn)最好的所以在數(shù)據(jù)處理中，一般都把其他測(cè)高衛(wèi)星的海面高轉(zhuǎn)換到T/P衛(wèi)星海面高所位于的參考橢球和框架中來(lái)。每顆測(cè)高衛(wèi)星的參考橢球都是的，對(duì)于選定的測(cè)高衛(wèi)星來(lái)說(shuō)，由于參考橢球的不全都引起的海面高變化都能在比較各衛(wèi)星海面高之前得到。

1、測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一5/541〕不同參考橢球基準(zhǔn)的統(tǒng)一〔續(xù)〕參考橢球不全都引起的海面高變化為dh：α是參考橢球的長(zhǎng)半軸f是參考橢球的扁率ψ是大地緯度dα、df分別為長(zhǎng)半軸和扁率的改正

1、測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一6/542〕參考框架的轉(zhuǎn)換不同任務(wù)測(cè)高衛(wèi)星的SSH〔SeaSurfaceHeight〕在進(jìn)展時(shí)間平均后，獲得的時(shí)間平均SSH之間可能存在系統(tǒng)性的誤差或SSH長(zhǎng)波局部的差異。緣由剩余的軌道誤差海洋時(shí)變測(cè)高儀的偏差這種系統(tǒng)誤差可以用一個(gè)四參數(shù)模型來(lái)表示：Δx、Δy、Δz和B。它們分別為原點(diǎn)的三個(gè)平移參數(shù)和一個(gè)偏差因子〔Rappet.Al，1994〕。

1、測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一參考框架的不全都性各種物理改正誤差7/542〕參考框架的轉(zhuǎn)換(續(xù))例：將ERS-1D的海面高統(tǒng)一到Topex/Poseidon的框架的數(shù)學(xué)模型：HTIP為T/P衛(wèi)星框架下的海面高HERS為相應(yīng)點(diǎn)上的ERS框架下的平均海面高λ，ψ為對(duì)應(yīng)點(diǎn)的經(jīng)緯度Δx、Δy、Δz為三個(gè)評(píng)議參數(shù)，B為偏差因子觀測(cè)方程：1、測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)統(tǒng)一8/54背景：目的：進(jìn)一步減弱于剩余的軌道誤差、海洋時(shí)變、各種物理改正誤差對(duì)SSH的影響進(jìn)一步將其它測(cè)高數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)與T/P基準(zhǔn)統(tǒng)一。在不同任務(wù)的測(cè)高衛(wèi)星數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)參考橢球統(tǒng)一和四個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換統(tǒng)一到T/P數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)后，還應(yīng)進(jìn)展多種測(cè)高數(shù)據(jù)聯(lián)合穿插點(diǎn)平差和共線平差。2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法9/541〕穿插點(diǎn)平差：穿插點(diǎn)：衛(wèi)星從南半球向北半球運(yùn)行在地面的投影軌跡稱為升弧，從北半球向南半球運(yùn)行的軌跡稱為降弧。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法(12-02)衛(wèi)星繞地球運(yùn)行經(jīng)過(guò)肯定的周期將在地面形成一個(gè)由升弧和降弧織成的菱形軌跡網(wǎng)絡(luò)，并掩蓋由衛(wèi)星傾角確定的對(duì)稱于赤道的球帶區(qū)域。通常將升弧與降弧相交的點(diǎn)稱穿插點(diǎn)，即軌跡網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)。10/541〕穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕：假設(shè)無(wú)誤差影響，在穿插點(diǎn)上用升弧和降弧的測(cè)高數(shù)據(jù)出兩個(gè)海面高值理論上應(yīng)嚴(yán)格相等。實(shí)際上測(cè)高過(guò)程和承受的計(jì)算模型存在多種誤差源，這兩個(gè)海面高必定消失不符值。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法假設(shè)已對(duì)測(cè)高數(shù)據(jù)作了除徑向軌道誤差外的其它物理環(huán)境的改正，包括潮汐改正，那么穿插點(diǎn)上海面高的不符值主要反映徑向軌道誤差。11/541〕穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕穿插點(diǎn)平差可分為區(qū)域平差全球平差〔1〕對(duì)于區(qū)域平差，有用中通常承受適合于中長(zhǎng)弧的模型，包括偏差項(xiàng)xo和傾斜項(xiàng)x1μ，可建立觀測(cè)方程。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法12/541〕穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕〔1〕區(qū)域穿插點(diǎn)平差觀測(cè)方程：

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法13/541〕穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕〔2〕聯(lián)合穿插點(diǎn)平差在聯(lián)合穿插點(diǎn)平差中，由于T/P數(shù)據(jù)的觀測(cè)精度要高于其它衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)，因而將其全部固定。并且認(rèn)為穿插點(diǎn)的不符值是剩余的軌道誤差、海洋時(shí)變、各種物理改正誤差引起的。承受高階多項(xiàng)式擬合軌道誤差并在較小的區(qū)域內(nèi)進(jìn)展穿插點(diǎn)平差會(huì)獲得更好的效果。但為了避開造成過(guò)度擬合可能性，承受以截距—斜率式直線方程擬合軌道即軌道誤差參數(shù)個(gè)數(shù)為2比較好。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法14/541〕穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕〔2〕聯(lián)合穿插點(diǎn)平差〔續(xù)〕如要聯(lián)合三種甚至更多種的測(cè)高數(shù)據(jù)進(jìn)展處理，雙星穿插點(diǎn)平差只能將一種數(shù)據(jù)分別與T/P進(jìn)展，這樣可能會(huì)造成其他兩種〔或多種〕測(cè)高數(shù)據(jù)之間的不協(xié)調(diào)性，同時(shí)分別進(jìn)展平差，效率也較低。為此，實(shí)際處理方法是承受多星穿插點(diǎn)平差一步同時(shí)進(jìn)展，在平差中，一并引入模型大地水準(zhǔn)面和海面地形等先驗(yàn)數(shù)據(jù)。這樣，不僅提高了多星各自的徑向軌道精度，而且提高了效率，確保了多種數(shù)據(jù)聯(lián)合處理的統(tǒng)一性及協(xié)調(diào)性。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法15/542〕共線平差：背景：為了檢核觀測(cè)數(shù)據(jù)的牢靠性和分析各種誤差影響〔主要是徑向軌道誤差〕，以及爭(zhēng)論海面變化和提高平均海面的精度要求測(cè)高衛(wèi)星軌道滿足：肯定區(qū)分率的地面軌跡穿插點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)肯定重復(fù)周期的重復(fù)軌跡沿海面重復(fù)軌跡可獲得大量的海面高重復(fù)觀測(cè)，供給了海面變化的豐富信息，由此確定的平均海面將到達(dá)很高的精度。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法16/542〕共線平差〔續(xù)〕：在抱負(fù)的狀態(tài)下，測(cè)高衛(wèi)星每一周期相對(duì)應(yīng)的弧的地面軌跡應(yīng)當(dāng)吻合。由于引力、電離層、儀器等種種緣由，衛(wèi)星的地面軌跡并不能準(zhǔn)確共線，軌跡之間的最大距離可達(dá)1公里。由此，通過(guò)固定一條軌跡為參考軌跡，來(lái)確定其它周期相對(duì)應(yīng)弧的一樣緯度點(diǎn)的經(jīng)度及其海面高，即得到海平面高的特別變化。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法17/542〕共線平差〔續(xù)〕：數(shù)學(xué)模型

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法對(duì)于上升弧，如圖右上所示，O為參考軌道的觀測(cè)點(diǎn)，O’為不同周期對(duì)應(yīng)軌跡一樣緯度點(diǎn)，明顯，這個(gè)點(diǎn)不行能有直接衛(wèi)星觀測(cè)紀(jì)錄。因此，這個(gè)點(diǎn)的海面高可以通過(guò)O’點(diǎn)相鄰兩觀測(cè)點(diǎn)P、Q的記錄，通過(guò)線性內(nèi)插求得。18/542〕共線平差〔續(xù)〕：數(shù)學(xué)模型

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法內(nèi)插同緯度對(duì)應(yīng)共線點(diǎn)海面高的統(tǒng)一表達(dá)式：與O點(diǎn)對(duì)應(yīng)的O’點(diǎn)的海面高為：19/542〕共線平差〔續(xù)〕：對(duì)2′×2′的格網(wǎng)區(qū)分率，取同緯圈上各重復(fù)軌跡測(cè)高值的平均，即時(shí)間平均海面高。共線法平差利用重復(fù)軌跡上同緯度點(diǎn)海面高的時(shí)間平均，可有效地消退周期短于所用共線軌跡時(shí)間跨度的時(shí)變海面高影響。所求得的平均海面可以認(rèn)為至少在觀測(cè)時(shí)間跨度〔如幾個(gè)月，幾年或更長(zhǎng)〕內(nèi)的穩(wěn)態(tài)平均海面。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法20/542〕共線平差〔續(xù)〕：獲得整個(gè)海疆各類測(cè)高衛(wèi)星軌跡上的離散點(diǎn)周密海面高的步驟：對(duì)各類衛(wèi)星測(cè)高觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)展預(yù)處理精化，包括數(shù)據(jù)的編輯，統(tǒng)一參考橢球和參考框架，局部消退剩余系統(tǒng)偏差。用共線法確定全部重復(fù)共線軌跡的時(shí)間平均海面高，以初步減弱軌道誤差和海洋時(shí)變等剩余系統(tǒng)誤差，并可顯著減小穿插點(diǎn)不符值。最終對(duì)全部各類測(cè)高軌跡進(jìn)展近于全組合式擴(kuò)大的多星組合穿插點(diǎn)平差，進(jìn)一步減弱徑向軌道誤差。

2、測(cè)高數(shù)據(jù)平差方法21/54背景：衛(wèi)星測(cè)高是利用激光或雷達(dá)測(cè)量衛(wèi)星和星下點(diǎn)之間的距離和相應(yīng)時(shí)刻的衛(wèi)星空間坐標(biāo)及各種海面高物理改正模型來(lái)測(cè)算海面的大地高。經(jīng)過(guò)幾十年的進(jìn)展，測(cè)高精度：由米級(jí)提高到目前的厘米級(jí)區(qū)分率：由上百公里提高到現(xiàn)在的幾公里測(cè)高的對(duì)象：由海洋擴(kuò)展到冰面甚至陸地地區(qū)在時(shí)間尺度上：從幾天到幾十天的時(shí)間采樣重復(fù)率和持續(xù)幾年、十幾年甚至幾十年的觀測(cè)六、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的應(yīng)用22/54背景：衛(wèi)星測(cè)高供給了迄今為止最為豐富的海平面時(shí)間序列信息和全球平均海面精細(xì)構(gòu)造，填補(bǔ)對(duì)全球海岸以外寬放開闊海洋潮汐觀測(cè)的空白。大大拓展了相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的爭(zhēng)論，隨著儀器性能的改善、觀測(cè)精度、各種遙感儀器的聯(lián)合使用，衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)漸漸進(jìn)展到固體地球、近海、陸地等很多領(lǐng)域，為這些領(lǐng)域的爭(zhēng)論供給根底的觀測(cè)數(shù)據(jù)支持。六、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的應(yīng)用23/541、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用背景確定地球外形及其外部重力場(chǎng)是大地測(cè)量學(xué)的根本任務(wù)之一。海洋占地球外表積的71%，全球重力場(chǎng)確實(shí)定在很大程度上取決了海洋重力場(chǎng)確實(shí)定。衛(wèi)星測(cè)高是確定海洋重力場(chǎng)精細(xì)構(gòu)造的最經(jīng)濟(jì)有效的手段。利用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)可確定高區(qū)分率的大地水準(zhǔn)面，繼而周密確定地球外形，使其實(shí)現(xiàn)全球高程基準(zhǔn)統(tǒng)一成為可能。利用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)可間接或直接確定海洋重力場(chǎng)的其他參考量，如重力特別、垂線偏差等，這些成果使得大地測(cè)量在實(shí)現(xiàn)其根本任務(wù)和科學(xué)目標(biāo)的進(jìn)程中有了突破性進(jìn)展。六、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的應(yīng)用24/541〕測(cè)高數(shù)據(jù)剖面計(jì)算垂線偏差的方法Sandwell〔1984，1992〕最先提出了依據(jù)衛(wèi)星測(cè)高觀測(cè)量計(jì)算衛(wèi)星測(cè)高穿插點(diǎn)處的垂線偏差的方法。

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用代入25/542〕測(cè)高數(shù)據(jù)反演海洋重力特別的方法早期無(wú)視海面地形的影響，將測(cè)高平均海面高看作大地水準(zhǔn)面高，利用逆Stokes公式反演重力特別?，F(xiàn)在計(jì)算過(guò)程趨于精細(xì)，利用波數(shù)相關(guān)濾波方法、方向敏感濾波方法等，力求排解測(cè)高數(shù)據(jù)中的各種非靜態(tài)信號(hào)和海面地形影響，以求得到比較純潔的測(cè)高大地水準(zhǔn)面“觀測(cè)值”。再用逆Stokes公式求解重力特別隨后，最小二乘配置法也被用來(lái)計(jì)算海洋重力特別，通常用于局部海疆的計(jì)算。

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用26/542〕測(cè)高數(shù)據(jù)反演海洋重力特別的方法用測(cè)高垂線偏差計(jì)算重力特別的方法是目前最為常用的方法，經(jīng)典公式是Molodensky〔1962〕的逆VeningMeinesz公式：

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用27/542〕測(cè)高數(shù)據(jù)反演海洋重力特別的方法實(shí)際計(jì)算時(shí)，通常利用FFT算法加速積分的運(yùn)算。一維〔1-D〕算法二維〔2-D〕算法

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用28/542〕測(cè)高數(shù)據(jù)反演海洋重力特別的方法考慮到2D卷積表達(dá)的高效計(jì)算特性，李建成〔1997〕推導(dǎo)了逆VeningMeinesz公式的嚴(yán)密二維平面坐標(biāo)形式卷積表達(dá)式，在保證速度的同時(shí)確保了積分的數(shù)值精度

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用29/543〕測(cè)高數(shù)據(jù)計(jì)算海洋大地水準(zhǔn)面的數(shù)學(xué)模型由測(cè)高數(shù)據(jù)確定大地水準(zhǔn)面的方法有：簡(jiǎn)潔求解法，即簡(jiǎn)潔地從平均海面中扣除海面地形模型的影響，從而得到大地水準(zhǔn)面，這種方法求得地大地水準(zhǔn)面精度較低純幾何求解法，從衛(wèi)星測(cè)高的幾何觀測(cè)模型動(dòng)身，利用海面高、大地水準(zhǔn)面高與衛(wèi)星高〔衛(wèi)星至參考橢球的距離〕的幾何關(guān)系來(lái)求解大地水準(zhǔn)面整體求解法，它是從衛(wèi)星軌道的力學(xué)模型和運(yùn)動(dòng)方程動(dòng)身，同時(shí)求解大地水準(zhǔn)面、穩(wěn)態(tài)海面地形和衛(wèi)星的軌道誤差。更為有用的方法是逆Stokes方法、垂線偏差法和最小二乘配置法。1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用30/543〕測(cè)高數(shù)據(jù)計(jì)算海洋大地水準(zhǔn)面的數(shù)學(xué)模型重力特別，則可利用Stokes公式求解大地水準(zhǔn)面〔海斯卡涅等，1979；管澤霖等，1981〕：已有測(cè)高數(shù)據(jù)剖面計(jì)算的垂線偏差，由垂線偏差計(jì)算似大地水準(zhǔn)面公式為(Molodenskii等，1960)：

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用31/543〕測(cè)高數(shù)據(jù)計(jì)算海洋大地水準(zhǔn)面的數(shù)學(xué)模型由垂線偏差計(jì)算似大地水準(zhǔn)面公式(Molodenskii等，1960)的嚴(yán)密二維平面表達(dá)式為(李建成等，1997；李建成、晁定波，1999)：

1、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在大地測(cè)量學(xué)中的應(yīng)用32/54利用測(cè)高數(shù)據(jù)可反演海底地形構(gòu)造與深部地球物理特征。海洋大地水準(zhǔn)面短波起伏可供給有關(guān)海底礦藏信息。海底地殼密度和海水密度的顯著反差僅反映在海洋大地水準(zhǔn)面的短波起伏中，由濾去長(zhǎng)波的海洋大地水準(zhǔn)面或由顧及了潮汐和大氣壓力影響的平均海面可以檢測(cè)出海底地形。測(cè)高重力特別可以反映爭(zhēng)論區(qū)域板塊相互作用的特點(diǎn)，其高頻成分可以刻畫各海盆的構(gòu)造特征。測(cè)高空間重力特別也可勾畫陸架構(gòu)造及盆地分布，反演Moho面埋深，再?gòu)木庵亓μ貏e/大地水準(zhǔn)面起伏推算小尺度地幔流應(yīng)力場(chǎng)。

2、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在地球物理學(xué)中的應(yīng)用33/54利用地球物理方法可反演海底地球深部構(gòu)造、爭(zhēng)論地幔對(duì)流及板塊運(yùn)動(dòng)等。衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)可應(yīng)用于爭(zhēng)論海洋地殼構(gòu)造。高精度高區(qū)分率重力特別在深部地質(zhì)與地球物理爭(zhēng)論方面，利用重力特別協(xié)作海洋地球物理數(shù)據(jù)資料，如地震體波、面波成像，及磁力特別的綜合解釋等，通過(guò)調(diào)和系數(shù)法來(lái)爭(zhēng)論地殼與巖石圈的厚度與撓曲。

2、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在地球物理學(xué)中的應(yīng)用34/54衛(wèi)星測(cè)高在海洋學(xué)中的應(yīng)用主要包括：海洋自身的爭(zhēng)論和氣候與海洋運(yùn)動(dòng)的相互影響。大洋環(huán)流由海水的水平壓力梯度所引起，表現(xiàn)為海平面高相對(duì)于大地水準(zhǔn)面的傾斜和起伏。穩(wěn)態(tài)海面地形形成地轉(zhuǎn)流，打算穩(wěn)態(tài)平均洋流。由衛(wèi)星測(cè)高能確定海面地形，這對(duì)于爭(zhēng)論海洋環(huán)流特殊有用。利用測(cè)高數(shù)據(jù)建立海潮模型是衛(wèi)星測(cè)高的另一重要應(yīng)用。

3、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在海洋學(xué)中的應(yīng)用35/54目前，衛(wèi)星測(cè)高供給了開闊海疆上精度為2～3cm的海面高觀測(cè)值，由測(cè)高數(shù)據(jù)改進(jìn)后的潮汐模型精度開闊海疆可達(dá)2cm，同時(shí)也增加了對(duì)地-月相互作用的生疏和了解。平均海面〔MSS〕包括了大地水準(zhǔn)面和海面地形兩局部信息，因而廣泛地用于確定和分析大地水準(zhǔn)面。海洋學(xué)則以平均海面為基準(zhǔn)，用來(lái)爭(zhēng)論瞬時(shí)海面高、大洋環(huán)流等海洋動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。在平均海面高模型方面，聯(lián)合多種衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)確定高精度、高區(qū)分率平均海面高是目前該領(lǐng)域中的主要工作。

3、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在海洋學(xué)中的應(yīng)用36/54利用衛(wèi)星測(cè)高可進(jìn)展海面波浪分析和預(yù)報(bào)，還可反演估量海面風(fēng)速場(chǎng)。衛(wèi)星測(cè)高已成為監(jiān)測(cè)全球海洋海況的重要技術(shù)。衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)可以用來(lái)監(jiān)測(cè)海平面變化，也可以用來(lái)測(cè)定冰面高轉(zhuǎn)變和冰蓋質(zhì)量均衡。衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)可以爭(zhēng)論大氣效應(yīng)、海洋氣象學(xué)以及海洋的環(huán)境特征對(duì)氣候的影響及其相互作用。衛(wèi)星測(cè)高是監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)力現(xiàn)象的一種極為重要的工具，同時(shí)也是海-氣模型猜測(cè)中特別重要的數(shù)據(jù)源，可為全球性災(zāi)難的海洋現(xiàn)象，例如厄爾尼諾、拉尼娜、北大西洋濤動(dòng)或太平洋十年濤動(dòng)等預(yù)報(bào)供給分析依據(jù)。

4、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)用于全球環(huán)境變化與檢測(cè)37/54利用衛(wèi)星測(cè)高可進(jìn)展海面波浪分析和預(yù)報(bào)，還可反演估量海面風(fēng)速場(chǎng)。衛(wèi)星測(cè)高已成為監(jiān)測(cè)全球海洋海況的重要技術(shù)。衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)可以用來(lái)監(jiān)測(cè)海平面變化，也可以用來(lái)測(cè)定冰面高轉(zhuǎn)變和冰蓋質(zhì)量均衡。衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)可以爭(zhēng)論大氣效應(yīng)、海洋氣象學(xué)以及海洋的環(huán)境特征對(duì)氣候的影響及其相互作用。衛(wèi)星測(cè)高是監(jiān)測(cè)海洋動(dòng)力現(xiàn)象的一種極為重要的工具，同時(shí)也是海-氣模型猜測(cè)中特別重要的數(shù)據(jù)源，可為全球性災(zāi)難的海洋現(xiàn)象，例如厄爾尼諾、拉尼娜、北大西洋濤動(dòng)或太平洋十年濤動(dòng)等預(yù)報(bào)供給分析依據(jù)。

4、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)用于全球環(huán)境變化與檢測(cè)38/54鑒于衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域所取得的優(yōu)異成果，為了滿足對(duì)地觀測(cè)和科學(xué)爭(zhēng)論的需要，國(guó)際上眾多學(xué)者和機(jī)構(gòu)不斷通過(guò)改進(jìn)和提出新的算法模型，拓展衛(wèi)星測(cè)高的應(yīng)用領(lǐng)域，國(guó)際上也正在打算放射各測(cè)高任務(wù)的后續(xù)衛(wèi)星或者新一代測(cè)高衛(wèi)星，將來(lái)打算放射的測(cè)高任務(wù)主要有JASON-2、Cryosat、Saral、NPOESS和Sentinel3。間續(xù)提出了一些全新的測(cè)高衛(wèi)星概念，主要包括WITTEX；GNSS測(cè)高；寬刈幅海洋高度計(jì)〔WSOA〕等多種測(cè)高衛(wèi)星打算。

七、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的最新進(jìn)展39/541、衛(wèi)星測(cè)高后續(xù)打算〔1〕Cryosat-2放射單位：歐空局放射時(shí)間：2023年軌道高度：717km軌道傾角：92°任務(wù)：實(shí)現(xiàn)地球上大陸性冰蓋的厚度及海冰掩蓋測(cè)量，同時(shí)爭(zhēng)論由于全球氣候變暖引起的北極冰層變薄的猜測(cè)。

七、衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的最新進(jìn)展40/541、衛(wèi)星測(cè)高后續(xù)打算〔2〕NPOESS放射單位：美國(guó)政府機(jī)構(gòu)與歐洲氣象衛(wèi)星探測(cè)組織任務(wù)：觀測(cè)大氣、海洋、大陸和空間環(huán)境。組成：三個(gè)極軌衛(wèi)星組成，攜帶約10～12個(gè)傳感器，其中就包括一個(gè)高度計(jì)。41/541、衛(wèi)星測(cè)高后續(xù)打算〔3〕Sentinel3放射單位：歐空局任務(wù)：為GMES〔全球環(huán)境和安監(jiān)測(cè)〕供給海洋業(yè)務(wù)化效勞，并支持和完善ERS、JASON-1和ENVISAT-1測(cè)高任務(wù)。42/541、衛(wèi)星測(cè)高后續(xù)打算〔4〕Saral放射單位：法國(guó)空間局和印度空間爭(zhēng)論所任務(wù)：加強(qiáng)海洋學(xué)的爭(zhēng)論，改進(jìn)對(duì)海洋氣候的生疏、并增加預(yù)報(bào)力量，同時(shí)促進(jìn)氣象學(xué)的爭(zhēng)論，最終目的是為了爭(zhēng)論中尺度海洋變化、觀測(cè)近海海疆、內(nèi)陸水域及大陸冰蓋外表。43/541、衛(wèi)星測(cè)高后續(xù)打算〔5〕JASON-2放射單位：法國(guó)空間局、美國(guó)宇航局、歐洲氣象衛(wèi)星探測(cè)組織和美國(guó)國(guó)家海洋大氣局任務(wù)：接替T/P和JASON-1任務(wù)連續(xù)進(jìn)展全球海洋觀測(cè)。44/542、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔1〕WITTEX打算WITTEX：由約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理試驗(yàn)室提出來(lái)一種概念測(cè)高衛(wèi)星。目的：獲得精度與Topex/Poseidon相當(dāng)?shù)目臻g區(qū)分率優(yōu)于75km、時(shí)間區(qū)分率優(yōu)于10天的觀測(cè)掩蓋。組成：3顆同樣且具有重復(fù)軌道的共面衛(wèi)星組成星座，衛(wèi)星間的距離在10km至幾百公里，衛(wèi)星自身為微小衛(wèi)星，重量輕于100km。工作原理：衛(wèi)星上搭載多普勒雙頻高度計(jì)，通過(guò)觀測(cè)返回信號(hào)的延遲，取代觀測(cè)雙程傳播時(shí)間得到衛(wèi)星至海面的距離。45/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔1〕WITTEX打算依據(jù)WITTEX衛(wèi)星星間距離的不同，分為五種測(cè)量類型，包括：高空間區(qū)分率：衛(wèi)星的軌道間隔大約200km，時(shí)間間隔約1分鐘，地面軌跡間隔24km?？臻g掩蓋均勻：衛(wèi)星的配置對(duì)于觀測(cè)渦旋場(chǎng)是最優(yōu)的，衛(wèi)星軌道間隔約900km，時(shí)間間隔約4分鐘，地面軌跡間隔50km。高時(shí)間區(qū)分率：衛(wèi)星先后排列間隔2600km，后一衛(wèi)星的軌跡嚴(yán)格掩蓋前一衛(wèi)星的軌跡，每天有3～6個(gè)重復(fù)軌跡經(jīng)過(guò)同一地方。46/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔1〕WITTEX打算特殊掩蓋：固定一顆衛(wèi)星的軌跡，其他衛(wèi)星依據(jù)需要移動(dòng)到指定區(qū)域。密集的業(yè)務(wù)化掩蓋：為得到均衡密集的空間掩蓋，承受5顆衛(wèi)星的星座，衛(wèi)星

軌道間隔大約460km，時(shí)間間隔約5分鐘，地面軌跡間隔約30km。47/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔2〕GNSS測(cè)高定義：把GNSS衛(wèi)星作為信號(hào)照射源，利用飛行器或低軌道衛(wèi)星上的GNSS接收機(jī)，它的天線指向地面，同時(shí)接收跟蹤10顆以上GNSS衛(wèi)星的反射信號(hào)，得到海洋反射面的信息。工作原理：通過(guò)向上的天線接收GPS衛(wèi)星的直射信號(hào)，確定接收機(jī)空間位置；利用向下的天線接收來(lái)至反射面的GPS反射信號(hào)，確定反射面到參考橢球面的距離。GNSS測(cè)高受限于接收機(jī)的入射角和海面粗糙度，系統(tǒng)只有在入射角小于10o時(shí)工作比較好。48/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔2〕GNSS測(cè)高假設(shè)要提高測(cè)高精度，可以通過(guò)恢復(fù)海面同一個(gè)點(diǎn)上盡可能多的返回信號(hào)實(shí)現(xiàn)。模擬結(jié)果說(shuō)明，衛(wèi)星高度400km，一個(gè)衛(wèi)星接收GPS的信號(hào)，在24小時(shí)內(nèi)，數(shù)據(jù)可以掩蓋全球，而且地面軌跡間隔到達(dá)75km，在10天內(nèi)，衛(wèi)星可以“看到”地球外表任何50km2格網(wǎng)單元12次。依據(jù)以上結(jié)果，兩顆衛(wèi)星將供給全球掩蓋，有可能在10天時(shí)間內(nèi)獵取精度RMS為6cm的海面高觀測(cè)，區(qū)分率可達(dá)50km2；而8顆衛(wèi)星可供給6cm精度，區(qū)分率提高到25km2。49/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算這種衛(wèi)星測(cè)高概念的最大優(yōu)點(diǎn)是本錢低，但其主要缺點(diǎn)是精度低。只有通過(guò)聯(lián)合多種GNSS系統(tǒng)，包括使用Galileo、Glonass或者中國(guó)的Compass才能改善精度。GNSS測(cè)高衛(wèi)星打算，可作為傳統(tǒng)測(cè)高任務(wù)的補(bǔ)充，連續(xù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全球海洋及其氣候變化的監(jiān)測(cè)。50/541、衛(wèi)星測(cè)高概念打算〔3〕寬刈(yì)幅海洋高度計(jì)定義：寬刈幅海洋高度計(jì)〔WSOA〕是一種廣域雷達(dá)高度計(jì)，主要基于高度計(jì)和干預(yù)計(jì)聯(lián)合測(cè)量的技術(shù)，能夠沿著衛(wèi)星地面軌跡中心的刈幅進(jìn)展海面高測(cè)量。工作原理：每個(gè)干預(yù)計(jì)放射一個(gè)微波，