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基于改进Vision Transformer的局部光照一致性估计 被引量:1
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作者 王杨 宋世佳 +3 位作者 王鹤琴 袁振羽 赵立军 吴其林 《计算机工程》 北大核心 2025年第2期312-321,共10页
光照一致性是增强现实(AR)系统中实现虚实有机融合的关键因素之一。由于拍摄视角的局限性和场景光照的复杂性,开发者在估计全景照明信息时通常忽略局部光照一致性,从而影响最终的渲染效果。为解决这一问题,提出一种基于改进视觉Transfor... 光照一致性是增强现实(AR)系统中实现虚实有机融合的关键因素之一。由于拍摄视角的局限性和场景光照的复杂性,开发者在估计全景照明信息时通常忽略局部光照一致性,从而影响最终的渲染效果。为解决这一问题,提出一种基于改进视觉Transformer(ViT)结构的局部光照一致性估计框架(ViTLight)。首先利用ViT编码器提取特征向量并计算回归球面谐波(SH)系数,进而恢复光照信息;其次改进ViT编码器结构,引入多头自注意力交互机制,采用卷积运算引导注意力头之间相互联系,在此基础上增加局部感知模块,扫描每个图像分块并对局部像素进行加权求和,捕捉区域内的特定特征,有助于平衡全局上下文特征和局部光照信息,提高光照估计的精度。在公开数据集上对比主流特征提取网络和4种经典光照估计框架,实验和分析结果表明,ViTLight在图像渲染准确率方面高于现有框架,其均方根误差(RMSE)和结构相异性(DSSIM)指标分别为0.1296和0.0426,验证了该框架的有效性与正确性。 展开更多
关键词 增强现实 光照估计 球面谐波系数 视觉Transformer 多头自注意力
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实际预报可预报性的时空依赖性分析 被引量:20
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作者 李志锦 纪立人 《大气科学》 CSCD 北大核心 1996年第3期290-297,共8页
本文利用国家气象中心1990年1月1日至1992年2月29日的1~5d、500hPa高度场业务预报结果研究了不同球谐函数谱分量和经验正交函数(EOF)谱分量的可预报性。对球谐函数谱分量的研究表明可预报性并不是随着空间... 本文利用国家气象中心1990年1月1日至1992年2月29日的1~5d、500hPa高度场业务预报结果研究了不同球谐函数谱分量和经验正交函数(EOF)谱分量的可预报性。对球谐函数谱分量的研究表明可预报性并不是随着空间尺度的增加呈现单调的递减关系,主要表现为在总波数n等于5附近具有最大可预报性。可预报性主要依赖于总波数n,经卷大圆上的波数和纬向圆周上的波数对可预报性具有完全相同的重要意义。对EOF谱分量的分析表明,随着EOF指数(即序号数)的增大,可预报性依次减小。从EOF和球谐函数的关系发现前几个EOF分量正是对应着最可预报的球谐函数分量。进一步分析表明,最可预报的分量对应大气运动的慢变流型。这些结果对如何使用数值预报产品以及如何进行延伸预报具有重要意义。 展开更多
关键词 实际预报 可预报性 天气预报 时空依赖性
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地壳内构造应力的分布研究 被引量:4
3
作者 党亚民 杨强 曹学伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第2期4-6,23,共4页
利用360阶的EGM96地球重力场球谐系数计算了不同深度球层的密度异常及不同深度球层的构造应力。得出:1)在密度异常变化较大的地区,构造应力的变化也较大,密度异常可能是构造运动的主因;2)如密度异常不变,构造应力随深度的增加而增加;... 利用360阶的EGM96地球重力场球谐系数计算了不同深度球层的密度异常及不同深度球层的构造应力。得出:1)在密度异常变化较大的地区,构造应力的变化也较大,密度异常可能是构造运动的主因;2)如密度异常不变,构造应力随深度的增加而增加;3)计算结果显示,25~20 km、32~25 km和36~32 km 3个球层平均构造应力为张应力,其典型值分别为100 MPa、120 MPa和150 MPa。 展开更多
关键词 静水压力 构造应力 密度异常 EGM96 球谐系数
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小行星重力场全球及局部球谐系数计算与仿真 被引量:2
4
作者 郭延宁 李晓宇 +1 位作者 马广富 崔祜涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期13-19,共7页
为得到高精度的全球球谐系数,总结提出了检验点选取方式和多面体模型划分策略,定量分析表明了均匀取点和等面积划分法的优越性.提出了局部球谐系数概念,集中在小行星探测器任务规划中的主要活动区域选取检验点进行计算,通过构建一种新... 为得到高精度的全球球谐系数,总结提出了检验点选取方式和多面体模型划分策略,定量分析表明了均匀取点和等面积划分法的优越性.提出了局部球谐系数概念,集中在小行星探测器任务规划中的主要活动区域选取检验点进行计算,通过构建一种新的性能指标说明了局部球谐系数的有效性.局部球谐系数可有效提高特定区域的重力场建模精度,克服传统意义球谐函数法无法在布里渊球域内使用的缺陷,显著提升了球谐函数法的应用范围.最后,以小行星Eros433为实际算例,计算了全球及局部球谐系数,说明了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 小行星 局部球谐系数 重力场建模 多面体模型 Eros433
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国际参考地磁场模型中高阶球谐项对地磁场长期变化的影响 被引量:14
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作者 徐文耀 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期476-481,共6页
在国际参考地磁场 (IGRF)模型中 ,高阶球谐系数比低阶系数小得多 ,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计 .但是 ,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响 .本文根据第八代IGRF模型 ,分析了IGRF 194 5 ~195 5中高阶球谐系数的异常特征... 在国际参考地磁场 (IGRF)模型中 ,高阶球谐系数比低阶系数小得多 ,所以高阶项对主磁场的贡献常被忽略不计 .但是 ,高阶项对主磁场的长期变化却有重大影响 .本文根据第八代IGRF模型 ,分析了IGRF 194 5 ~195 5中高阶球谐系数的异常特征对长期变化的影响 ,然后用修正IGRF模型估计并改正了这些影响 .IGRF高阶项随深度增加而迅速增大 ,所以高阶系数的误差对深部磁场位形和磁场能量的计算有不可忽视的影响 ,对核幔界面流动状态的推断和地核半径的地磁估计有更为重大的影响 . 展开更多
关键词 国际参考地磁场模型 高阶球谐项 地球主磁场 地磁场 长期变化 IGRF 磁场位形 磁场能量
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球壳形磁性层磁异常正反演方法 被引量:2
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作者 安玉林 管志宁 《现代地质》 CAS CSCD 1990年第2期116-129,共14页
为了适应卫星磁测资料解释的需要,作者在磁性界面和磁性层磁异常正反演方法研究的基础上,首次提出了球壳形磁性层磁异常正反演理论和方法。 作者首先阐述了垂直磁化球壳型磁性层模型,导出了场垂直分量Z_(λο)的球谐系数正演公式。然后... 为了适应卫星磁测资料解释的需要,作者在磁性界面和磁性层磁异常正反演方法研究的基础上,首次提出了球壳形磁性层磁异常正反演理论和方法。 作者首先阐述了垂直磁化球壳型磁性层模型,导出了场垂直分量Z_(λο)的球谐系数正演公式。然后,给出了磁性层上,下层面埋深变化值与磁化强度变化值的球谐系数反演公式。进而导出了迭代反演收敛条件。本文的磁化强度反演方法不同于目前国内外已有的方法,其反演对象是磁化强度变化值△J_(λθ),磁化强度平均值J是必须给定的定解条件。这种反演方法能给出尽可能满足人们解释要求的解,克服了前人反演方法总存在负值的困难。 为了增加球壳形磁性层反演方法的实用性,作者还在类似平面频率城反演方法所作假设的前提下,把这种利用球谐分析理论在全球面导出的方法,严格地推广应用于局部区域。这也是球谐分析理论在局部区域应用的一个实例,在理沦上具有一定的意义。 展开更多
关键词 球壳形 磁性层 异常 正演 反演
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全球岩石圈地磁梯度张量场椭球谐模型构建方法与评估 被引量:1
7
作者 赵静 王涵 +3 位作者 嵇艳鞠 汪勇 曹文亮 曹学峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4555-4573,共19页
岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收... 岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收敛现象.针对该问题,本文提出了椭球坐标系下的无奇异岩石圈梯度张量模型构建方法.重新推导了半归格化约束下,球谐系数至椭球谐系数的转换关系;基于最小二乘法和积分法计算了岩石圈磁梯度张量场模型的椭球谐系数,并建立了无奇异性岩石圈磁梯度张量模型.分别计算5 km海拔高度下和300 km海拔高度下,133阶的全球岩石圈磁梯度张量场分布,验证了椭球谐建模方法可以解决布里渊球形内的部分不收敛问题.最后,采用傅里叶变换,将磁矢量Bz分量转换为磁梯度张量对模型进行评估,验证了本文方法的准确性.全球岩石圈椭球谐模型构建方法将适用于高分辨率和高精度的模型建立. 展开更多
关键词 岩石圈磁梯度张量 椭球谐系数 球谐系数转换法 最小二乘法 积分法
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基于3D激光扫描技术的粗集料三维形态特征分析 被引量:5
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作者 汤文 谢明杰 黄丹 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期948-957,共10页
为了能够建立精确的沥青混合料细观力学模型、优化混合料性能,需要先构建具有真实形态学特征的集料模型并计算分析集料形态参数,利用3D激光扫描技术采集了辉绿岩、石灰岩、玄武岩与卵石4种集料共500颗样本的三维点云数据,通过球谐函数... 为了能够建立精确的沥青混合料细观力学模型、优化混合料性能,需要先构建具有真实形态学特征的集料模型并计算分析集料形态参数,利用3D激光扫描技术采集了辉绿岩、石灰岩、玄武岩与卵石4种集料共500颗样本的三维点云数据,通过球谐函数简化集料模型,建立了三维集料样本库。归纳总结了现有集料的形态指标,通过皮尔逊相关性分析,选取F_(I)、A_(I)定量表征粗集料三维形态特征,对不同种类以及粒径集料的F_(I)、A_(I)进行统计分析。研究结果显示:当球谐序列阶数为10,三角形映射网格数为643时,简化后集料模型基本形状、体积与表面积均与真实集料非常接近;集料的F_(I)、A_(I)服从正态分布与对数正态分布,且随集料类型和粒径的变化而变化。 展开更多
关键词 沥青混合料 粗集料 三维激光扫描 球谐函数 形态特征 皮尔逊相关系数
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对中国大陆区域地磁场提取的认识 被引量:1
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作者 申宁华 《长春地质学院学报》 CSCD 1990年第4期451-458,共8页
本文从球谐函数理论的物理含义、中国地磁数据的分布情况及实际计算结果的分析,提出对当前用球谐函数拟合法提取中国大陆区域地磁异常的几点认识。
关键词 地磁场 提取 球谐函数 波谱 分析
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最新国际地磁参考场模型IGRF11研究 被引量:19
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作者 刘元元 王仕成 +2 位作者 张金生 郑玉航 乔玉坤 《地震学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期125-134,133-134+138,共10页
详细阐述了国际地磁参考场模型IGRF11的建模原理、数据来源、球谐系数及误差来源等.以NOAA/NGDC候选地磁场模型为例,分析了数据的选取原则和校正方法.在MAT-LAB环境下,研制了该模型的可视化软件,为制备地磁仿真基准图提供了最有可能和... 详细阐述了国际地磁参考场模型IGRF11的建模原理、数据来源、球谐系数及误差来源等.以NOAA/NGDC候选地磁场模型为例,分析了数据的选取原则和校正方法.在MAT-LAB环境下,研制了该模型的可视化软件,为制备地磁仿真基准图提供了最有可能和最为便捷的途径,能有效使用国际公开数据,减少外场地磁实测工作量和成本,对地磁导航工程化具有重要的价值.对模型检验值和实测值与模型计算值进行比较,结果表明,软件计算结果是正确的、可靠的;对IGRF11与WMM2010模型的异同点进行比较,结果表明,WMM2010的模型精度要高于IGRF11,具有更为广阔的适用范围.最后,从模型长期变化估算角度入手,分析了引起IGRF11模型计算精度低的原因. 展开更多
关键词 地磁场模型 IGRF11 WMM2010 球谐系数
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GRACE卫星数据在国内陆地水储量反演中的应用综述 被引量:7
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作者 曹阳 杨明祥 +1 位作者 雷晓辉 张静 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第8期74-79,共6页
GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)重力测量卫星自2002年3月发射以来,已经提供了地球重力场十多年的观测资料,该卫星通过测量全球不同地区因质量异常所引起的重力起伏来获取陆地水储量变化的总体分布信息,为监测表层或深... GRACE(Gravity Recovery And Climate Experiment)重力测量卫星自2002年3月发射以来,已经提供了地球重力场十多年的观测资料,该卫星通过测量全球不同地区因质量异常所引起的重力起伏来获取陆地水储量变化的总体分布信息,为监测表层或深层水储量变化提供了新方法。系统综述了利用GRACE卫星重力数据进行水储量变化研究的国内进展,重点介绍了GRACE重力卫星及其在国内湖泊流域、河流流域和高原冰川等区域水储量变化反演的研究,并从气候因子和人口社会经济因子分析了我国水储量变化的特点,同时还探讨了GRACE在研究我国水资源储量中的技术瓶颈、可能的解决方案和未来展望。 展开更多
关键词 GRACE卫星 时变重力场 水储量 球谐系数 水文模型
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异构并行算法快速构建全球扰动重力梯度全张量图 被引量:2
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作者 谭勖立 王庆宾 +2 位作者 冯进凯 黄炎 黄子炎 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期238-246,共9页
扰动重力梯度是扰动重力位的二阶导数,相对于其他重力场元素能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在使用高阶次球谐系数模型获取大范围高分辨率的扰动重力梯度数据时,存在重复运算多、计算效率低下、耗时较长的问题。针对该问... 扰动重力梯度是扰动重力位的二阶导数,相对于其他重力场元素能更多地反映变化的不规则地球产生的高频信息。在使用高阶次球谐系数模型获取大范围高分辨率的扰动重力梯度数据时,存在重复运算多、计算效率低下、耗时较长的问题。针对该问题,推导了简化计算公式,将中间变量提取出来作为全局参数和局部参数单独进行计算、存储,从而有效减少重复运算;并在简化公式的基础上,提出了扰动重力梯度张量快速异构并行算法,利用CUDA(compute unified device architecture)实现了梯度全张量在GPU端的并行计算。根据T_(xx)、T_(yy)、T_(zz)三个分量满足Laplace条件验证了算法可靠性,并与传统串行算法进行了计算效率对比,实验结果表明,相较于串行算法,所提算法可减少90%以上计算耗时,可将计算效率提高60倍以上。最后利用该算法基于2 190阶EIGEN-6C4模型快速构建了5′×5′分辨率的全球扰动重力梯度全张量图,计算结果显示了扰动重力梯度同地形、地球质量分布变化的相关性及其在全球范围内的数值特征。 展开更多
关键词 地球重力场 扰动重力梯度 异构并行 球谐系数模型 GPU
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基于移去-恢复法的区域大气负荷影响精化——以滇西地区为例 被引量:1
13
作者 申龙杰 章传银 +1 位作者 徐鹏飞 杨康 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第6期631-636,共6页
传统的大气负荷改正根据全球大气压模型计算获取,但全球大气压模型中、长波信号占优,缺乏突显区域特征信息的短波信号,而在研究高精度的区域大气负荷影响时,空间信息中的短波信号不可忽视。为此,根据地球重力场理论,引入移去-恢复思想,... 传统的大气负荷改正根据全球大气压模型计算获取,但全球大气压模型中、长波信号占优,缺乏突显区域特征信息的短波信号,而在研究高精度的区域大气负荷影响时,空间信息中的短波信号不可忽视。为此,根据地球重力场理论,引入移去-恢复思想,结合ECMWF提供的全球大气压变化数据和区域高分辨率大气压变化数据(CLDAS-V2.0),基于负荷球谐系数和区域负荷格林函数方法得到大气压变化对滇西地区的负荷影响。结果表明,得到的大气负荷形变场在空间和时间分变率上均有一定提高。利用移去-恢复法计算区域大气压负荷影响,可为固体地球形变和CORS站时序分析提供参考。 展开更多
关键词 大气负荷 移去-恢复法 负荷球谐系数 时变重力场 负荷格林函数
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球面调和函数的空间表示及其应用
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作者 高海峰 黄有度 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1588-1592,共5页
文章通过讨论球面调和函数的相关理论与性质,由几种角度直观展示出球面调和基函数在空间中的几何结构及特征,并将其作为线性基的一种形式应用于光传输过程的预计算处理过程中,通过优化相关算法的性能,在一定程度上改进了模型的渲染效果... 文章通过讨论球面调和函数的相关理论与性质,由几种角度直观展示出球面调和基函数在空间中的几何结构及特征,并将其作为线性基的一种形式应用于光传输过程的预计算处理过程中,通过优化相关算法的性能,在一定程度上改进了模型的渲染效果,在保证足够渲染速度的同时,实现对光照环境的实时控制。 展开更多
关键词 球面调和函数 线性基 预计算处理
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一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型
15
作者 康娟 王玲 黄文德 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期159-165,共7页
针对单频接收机的电离层延迟改正问题,提出了一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型.按照电离层延迟改正模型参数择优问题的描述,明确参数优化的目标和约束条件,根据参数选择可编码的特点,提出了利用遗传算法进行参数择优的方... 针对单频接收机的电离层延迟改正问题,提出了一种基于系数择优的低阶球谐电离层延迟改正模型.按照电离层延迟改正模型参数择优问题的描述,明确参数优化的目标和约束条件,根据参数选择可编码的特点,提出了利用遗传算法进行参数择优的方法及步骤.以欧洲定轨中心(CODE)提供的电离层数据作为参考标准,对参数择优模型、低阶球谐模型和Klobuchar模型模拟的区域电离层VTEC精度进行了比较分析.结果表明,较之相同系数个数的低阶球谐模型,参数择优模型精度平均改进了1~2TECU,而且比Klobuchar模型及低阶球谐模型能更好地反映电离层的周日变化及纬度变化特征. 展开更多
关键词 电离层延迟改正模型 球谐模型 参数优化 精度分析
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卫星导航接收机概略正常高估计算法
16
作者 沈子龙 王飞雪 +2 位作者 彭竞 刘文祥 肖伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期80-86,共7页
为了将卫星导航接收机输出的导航解应用于飞行器导航和武器发射测试等应用领域,需要将导航解中的大地高数值转换为概略正常高数值,但是不同应用领域对于概略正常高的需求是不同的。为了满足不同精度的概略正常高估计需求,实现以较短的... 为了将卫星导航接收机输出的导航解应用于飞行器导航和武器发射测试等应用领域,需要将导航解中的大地高数值转换为概略正常高数值,但是不同应用领域对于概略正常高的需求是不同的。为了满足不同精度的概略正常高估计需求,实现以较短的计算时间和较小的存储空间开销来支撑实际的卫星导航接收机应用,提出了一种基于简化EGM96模型的概略正常高估计算法。以基于360阶360次EGM96地球重力场模型和2190阶2159次EGM2008地球重力场模型的计算结果为基准,统计了该概略正常高估计算法的计算时间和计算精度等指标。通过在全球格网点和亚太区域格网点测试结果的比较分析可知,该概略正常高估计算法可以求解不同精度等级的概略正常高,能够满足卫星导航接收机在亚太区域以及全球范围内的概略正常高估计的精度和时效性要求。 展开更多
关键词 正常高 高程异常 卫星导航接收机 地球重力场 球谐系数 格网模型
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大气负荷变化对CORS位置影响分析与其移除研究
17
作者 王海涛 聂建亮 +5 位作者 田婕 王伟 郭鑫伟 靳鑫洋 邰贺 成夏葳 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第11期1159-1164,共6页
利用全球大气模型和CORS位置时间序列数据,基于负荷形变理论,采用球谐系数法计算大气负荷变化对CORS位置地壳形变的影响。结果显示,对研究区CORS位置垂直方向影响为-15.9~13.2mm,水平形变影响为0~2.7mm。根据移除大气负荷对CORS影响前... 利用全球大气模型和CORS位置时间序列数据,基于负荷形变理论,采用球谐系数法计算大气负荷变化对CORS位置地壳形变的影响。结果显示,对研究区CORS位置垂直方向影响为-15.9~13.2mm,水平形变影响为0~2.7mm。根据移除大气负荷对CORS影响前后序列的RMS值变化可知,移除大气负荷影响对CORS时间序列水平方向改善较小,垂直方向改善明显;根据最小二乘方法计算研究区大气负荷变化对地壳垂直方向的形变导纳值(回归系数)为-0.7^-0.43mm/hPa。本文研究方法和成果对分离修正CORS中大气负荷影响具有借鉴意义。 展开更多
关键词 大气负荷 CORS 球谐系数法 垂直形变
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HASDM修正方法分析与评估 被引量:2
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作者 刘卫 龚建村 +2 位作者 刘四清 王荣兰 罗冰显 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期638-647,共10页
分析Jacchia70(J70)热层模式原理、美国空军高精度卫星拖曳模型(HASDM)的修正方法及选取球面调和函数的原因.推导模式密度对球谐系数(SH)的偏导数,给出利用模式密度泰勒展开进行线性化处理、迭代求解球谐系数的具体过程.针对2003年10月2... 分析Jacchia70(J70)热层模式原理、美国空军高精度卫星拖曳模型(HASDM)的修正方法及选取球面调和函数的原因.推导模式密度对球谐系数(SH)的偏导数,给出利用模式密度泰勒展开进行线性化处理、迭代求解球谐系数的具体过程.针对2003年10月29日大磁暴事件,基于CHAMP和GRACE A/B卫星加速度计实测密度,进行修正方法的性能评估.统计相对误差的均值及标准差变化:改进前分别为-81.7%,74.4%;改进后分别为-5.9%,53.1%,验证了改进算法的有效性.从热层上下边界温度角度,详细分析了热层模式动态修正原理,研究结果为类HASDM修正模式的工程应用提供了理论基础. 展开更多
关键词 热层模式 动态修正 球谐系数 偏导数矩阵 性能评估
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根据重力扰动位系数探讨异常源质量分布 被引量:1
19
作者 夏克文 《西安石油学院学报》 1994年第1期39-42,共4页
本文根据Rapp81地球重力场模型的2到36阶扰动位系数,利用8/N法和振幅谱法两种球谐滤波方法,具体对中国及邻区重力异常源的质量分布作了较细致研究.揭示了重力扰动位系数与异常源质量分布的内在联系和规律,并为人们探讨... 本文根据Rapp81地球重力场模型的2到36阶扰动位系数,利用8/N法和振幅谱法两种球谐滤波方法,具体对中国及邻区重力异常源的质量分布作了较细致研究.揭示了重力扰动位系数与异常源质量分布的内在联系和规律,并为人们探讨深部地质构造提供了新的线索和资料. 展开更多
关键词 重力场 扰动位系数 球谐滤波
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