中国近海平均海平面的确定及黑潮提取研究

摘要

卫星测高能够在全球范围内，全天候重复获取高精度的海面高观测值，为海洋科学研究提供了海量的数据。从早期的Skylab试验卫星到新一代测高卫星，卫星测高技术不断发展完善，数据处理手段日趋成熟，其空间分辨率不断提高，目前被广泛应用于海洋学、地球物理学、大地测量学等学科的研究。 平均海平面是研究海洋动力环境科学的重要基础，是目前卫星大地测量学研究的重要问题之一，本文采用我国自主研制的HY-2A卫星数据，联合T/P、Jason-1、Jason-2、Envisat、Cryosat-2等多源测高卫星数据。通过数据编辑与筛选，剔除陆地、岛屿、海冰、礁石、近岸等无效测高数据，选择质量较好的测高数据；同时在中国近岸区域，使用Jason-1卫星SGDR数据，利用多前缘多阈值算法计算中国近岸区域海面高用以改善近岸数据精度；采用FES2004海洋潮汐模型进行海洋潮汐校正，经过共线处理、交叉点平差、数据基准统一、数据网格化等方法，消除海面时变效应、径向轨道误差和卫星系统性偏差等影响，并确定中国近海及其附近海域 (0°N-40°N，102°E-138°E)2′×2′平均海平面模型，与MSS_CNES_2010和MSS_CNES_2011模型从定性和定量两个方面进行分析对比，RMS值分别为11.2cm和13.2cm，验证了本文所建立的模型是可靠的。 基于本文所建立的平均海平面模型，在上述基础上开展中国近海黑潮提取研究，结合EGM2008重力场模型，计算稳态海面地形(MDT)，与MDT_CNES_CLS2013稳态海面地形模型相比，RMS 值为15.6cm。通过地转流方程计算地转流东分量和北分量，提取中国近海海域黑潮信息，结果能够较好反映黑潮流经区域、流速和弯曲现象，为HY-2高度计数据产品制作提供服务，拓展HY-2A高度计数据的应用领域。

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