1.5　研究内容

随着卫星重力计划的持续推进、测量手段的不断革新以及大地测量野外工作者的辛勤努力，地球重力场信息的获取手段更加先进、数据更加丰富，为高精度高分辨率地球重力场模型的构建提供了越来越多的数据支撑，以EGM2008模型的公布为标志，地球重力场模型的构建进入了一个崭新的时代。

由于全波段、高精度地面重力观测覆盖度有限，而高覆盖度的卫星重力观测数据分辨率又比较低，球谐函数地球重力场模型在高精度和高分辨率之间存在难以统一的矛盾；而地球相关学科的飞速发展，又迫切需要高质量的地球重力场模型快速更新和改进。建立能与局部地区重力场实现最佳拟合的高分辨率地球重力场模型，依然是当前乃至今后一段时期我国物理大地测量界的主要任务。在此背景下，探索与局部地区更加符合的地球重力场模型表示方法并将其应用于融合多源重力数据，对构建我国高分辨率地球重力场模型具有十分重要的意义。

本书面向高阶、高精度地球重力场模型的构建需求，深入研究径向基函数建模理论、径向基函数多尺度分析方法和多源重力数据融合方法，在对多尺度估计理论进一步研究的基础上，提出了径向基函数多尺度分析的直接法，并联合多源重力数据，构建了局部地区高精度、高分辨率的地球重力场径向基函数模型。本书的主要内容安排如下。

第1章，阐述了地球重力场模型研究的背景和意义、地球重力场模型的研究进展、大地水准面精化研究进程和径向基函数建模研究现状，介绍了本书的研究内容。

第2章，简单介绍了球谐函数地球重力场模型的基本知识。主要包括球谐函数的概念和空间表现形式、球谐函数重力场模型表示下的重力场参量以及重力场模型的分辨率和精度。

第3章，详细介绍和分析了地球重力场径向基函数模型的建模理论。讨论了影响径向基函数建模的多种因素：径向基函数格网分布、径向基函数类型、径向基函数重力场参量、径向基函数系数的求解方法、径向基函数精化格网设计算法以及多尺度建模理论，并展示了径向基函数与球谐函数之间的函数关系。

第4章，主要介绍重力观测手段与数据融合方法。首先介绍了多源重力观测技术及其数据特性，其次就移去-恢复技术进行了简要说明，最后详细阐述了最小二乘配置法、最小二乘谱组合法、方差分量估计法等多源重力数据融合方法，为下面章节实际融合多源重力数据构建高精度高分辨率重力场模型奠定理论基础。

第5章，重点研究径向基函数的实际建模及其在多尺度分析上的应用。首先，联合两种不同类型、不同频谱的重力数据，构建了南海局部地区高分辨率的径向基函数模型APBF模型，并对建模误差做了详细分析；其次，利用新提出的径向基函数多尺度分析直接法和原有的离散积分多尺度分析法，对南海的重力异常数据进行多尺度分解和比较，并对结果进行了解释；最后，对全球大地水准面进行了多尺度分析，讨论了不同尺度大地水准面异常信号与火山热点、大洋中脊等特殊构造存在的关联。

第6章，就利用多源重力数据构建高精度高分辨率重力场模型做出尝试，并进行了精度评价。首先，利用美国局部地区两种不同类型的重力数据（地面重力异常、离散垂线偏差），分别单独和联合构建径向基函数模型，并利用GPS/水准数据比较其精度优劣；其次，基于最小二乘配置法和径向基函数方法，分别采取6种方案对美国西部地区的地面重力数据、航空重力数据、EGM2008模型和SRTM地形数据进行融合，从而得到该地区高精度、高分辨率的大地水准面数值模型，为构建我国山区高分辨率高精度重力场模型提供了借鉴。

第7章，总结与展望。总结了本书的主要工作与成果，并对后续工作进行了展望。