卫星重力学
课程编码：180083081601M2004H
英文名称：Satellite Gravimetry
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：易爽
教学目的要求
卫星重力学属于大地测量学和地球物理学的交叉学科，是现今前沿学科和研究热点。卫星重力观测的基本原理是利用卫星运动轨迹变化或直接测量重力梯度，来反演地球的静态或动态重力场结构。相比于地表或航空重力观测，重力卫星观测牺牲了空间分辨率来得到全球覆盖率，因此非常适合研究大尺度地球内部结构和质量迁移问题。已有的重力卫星包括CHAMP，GOCE，GRACE和GRACE Follow-on，而后面两组卫星开拓了对地球重力场持续的时变观测，极大地丰富了卫星重力的应用领域，例如，水文学，环境学，气象学，海洋学，地震学等。本门课程将阐述卫星重力学的基本概念，介绍各种卫星观测技术的实现原理，并结合最新的研究实例，培养学生的研究兴趣，帮助学生掌握相关卫星技术、数据分析和解释方面所需的知识概念和研究技能。
预修课程
无
大纲内容
第一章 卫星重力测量的历史和基本概念 4.0学时 易爽
第1节 人造卫星发射历史
第2节 重力观测手段
第3节 重力卫星的发展历程
第4节 地球重力场的发展历史
第二章 地球重力场模型的数学原理 4.0学时 易爽
第1节 反演基本原理
第2节 误差估计方法
第3节 正则化方法
第4节 地球重力场的球谐展开形式
第三章 精密轨道测定 4.0学时 易爽
第1节 轨道建模的一般问题
第2节 跟踪数据的处理
第3节 轨道表示技术和轨道确定问题
第4节 重力场参数化
第四章 重力场恢复的实现原理 10.0学时 易爽
第1节 高低卫-卫跟踪技术
第2节 低低卫-卫跟踪技术
第3节 重力梯度技术
第4节 重力场反演的时间法和空间法
第5节 实例与代码实验
第五章 时变重力场数据与分析方法 4.0学时 易爽
第1节 GRACE和GFO数据产品特点
第2节 数据处理方法
第3节 实例与代码实验
第六章 时变重力场的应用 14.0学时 易爽
第1节 水储量研究
第2节 冰川质量变化研究
第3节 海洋质量变化研究
第4节 地震研究
第5节 其他信号研究
参考书
1、
Global gravity field modeling from satellite-to-satellite tracking data
Naeimi, M., & Flury, J.
2017年1月
Springer
2、
System earth via geodetic-geophysical space techniques
Flechtner, F. M., Gruber, T., Güntner, A., Mandea, M., Rothacher, M., Sch?ne, T., & Wickert, J.
2010年1月
Springer
课程教师信息
易爽，长聘教轨助理教授，博士生导师，国家级青年人才项目获得者，研究方向为用时变重力卫星数据研究人类活动和气候变化引起的全球环境变化，在顶尖学术期刊发表 50余篇 SCI 论文（含25篇一作或通讯）、专著一部，引用次数超过 3000 次。曾获日本学术振兴会奖学金（JSPS）和德国洪堡基金会资助、“中科院院长优秀奖”、“中科院百篇优秀博士论文”、测绘科学技术奖一等奖、国科大领雁金奖等奖励。