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绪论 大地测量学经历了一场划时代的革命性的变革，进入了以空间大地测量为主的现代大地测量的新阶段。 空间大地测量所求得的点位精度、地球定向参数（极移、日长变化等）的精度、地球重力场模型的精度和分辨率比以前都有了极大的提高。 空间大地测量已成为建立和维持地球参考框架，测定地球定向参数，研究地壳形变与各种地球动力学现象，监测地质灾害的主要手段之一，并渗透到人类的生产、生活、科研和各种经济活动中去。从而使大地测量处于地球科学多种分支学科的交汇边缘，成为推动地球科学发展的前沿学科之一，加强了大地测量学在地球科学中的战略地位。 应用 卫星定轨 确定的卫星轨道的径向误差为±3 cm。 与SLR、GPS等方法进行联合定轨时，径向误差为1~2 cm 建立和维持地球参考框架 把地面站坐标也当作待定参数，采用自由网平差的方式把它们也估计出来的话，就能确定地面站的坐标 。 测定地球自转参数 利用DORS来测定极移时，在卫星数较多的情况下所测定的极移值的精度可达亚毫角秒的水平 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 4.DORIS 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 4.DORIS 第一代卫星重力技术 人造地球卫星受摄动力的影响 地球形状引力，气阻力，太阳光压力，日、月引力等； 其轨道会产生摄动。 反演出地球重力场 若用以下方法来精确测定卫星轨道 摄影观测，激光测距，多普勒测量等； 进而求得轨道摄动量 反演地球重力场。 某一卫星轨道一般只对地球重力场中的某些部分敏感，而对另一些部分则不很敏感； 需要对具有不同轨道的多个卫星进行观测和分析； 才能获得完整的地球重力场模型； 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 5.利用卫星轨道摄动反演地球重力场 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 5.利用卫星轨道摄动反演地球重力场 20世纪70年代出现的一种卫星重力学方法。 卫星测高则可以称为第二代卫星重力技术； 建立的地球重力场模型，在分辨率和精度上有了明显提高 。 基本工作原理： 用测高卫星上配备的微波（激光）测高雷达来测定至海平面的垂直距离； 并利用SLR、GPS、DORIS等来精确确定该卫星的轨道； 从而求得平均海面的形状； 经潮汐、洋流、海面地形等改正后获得海洋大地水准面； 并反求出地球重力场。 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 6.卫星测高 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 6.卫星测高 1）高轨卫星跟踪低轨卫星模式 背景 地理和政治方面的原因，在全球均匀布设地面定轨网困难； 全球数十个地面站每隔1~2个小时就需对低轨卫星进行一次观测，工作负荷很大 ； 方法 低轨卫星上配备GNSS接收机，将高轨道GNSS卫星作为动态已知点，利用载波相位或伪距观测值来确定低轨卫星轨道； 伪距-米级 ； 载波相位-厘米级 ； 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 1）高轨卫星跟踪低轨卫星模式 应用 利用高轨卫星跟踪低轨卫星，精确测定低轨道的重力卫星的轨道后： 在已用加速度计和现有模型精确分离出其它摄动因素； 根据单卫星能量守恒定律来精确地计算地球重力场模型。 例子 CHAMP卫星恢复的地球重力场模型的分辨率和精度均优于用地面跟踪资料求得的重力场模型； 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 2）低轨卫星跟踪低轨卫星模式 原理 两个相距不太远的在低轨道上飞行的卫星，分别用高精度的微波测距系统来精确确定两个卫星之间的距离和距离变化率； 同时利用高轨道的GNSS卫星导航定位系统来精确确定低轨卫星的轨道； 并根据上述资料求得两卫星处的瞬时的引力位差，进而求得地球重力场的方法和技术。 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 2）低轨卫星跟踪低轨卫星模式 典型例子 由美国NASA和德国空间飞行中心DLR联合研制的GRACE卫星； GPS确定卫星轨道：4 cm； 利用安装在卫星质心处的Super STAR加速度计： 精确测定和分离作用在卫星上的非保守力（如大气阻力、光压力等） 精确确定地球重力场； 卫星安装了K波段干涉系统，高精度测定2卫星间的距离变化率。 卫星安装星敏感器-姿态控制。 GRACE比用CHAMP卫星导得的重力场的精度要高一个数量级。 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 1.3.3 几种主要的空间大地测量技术 7.卫星跟踪卫星 原理 利用安置在卫星上的差分加速度计； 来测定重力加速度在X，Y，Z三个方向上的加速度分量之差； 来求得重力加速度分量在三个方向上的梯度即重力位的二阶偏导数； 进而