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卫星测高技术可以提供大范围、高精度、长时间序列的海面观测资料,其结果可以很好地诠释海洋大地水准面和重力异常,具有传统技术无可比拟的优势,逐步成为获取海洋重力场数据的主要手段。通过对卫星测高数据处理方法以及由卫星测高数据反演海洋垂线偏差和重力异常方法的研究,本文联合处理了Geosat/GM、Geosat/ERM、ERS-1/ERM、ERS-1/GM、ERS-2/ERM、Envisat RA-2、T/P、Jason-1和Jason-2多种测高卫星数据,基于EGM2008重力场模型和DOT2008A海面地形模型,确定了中国近海及其邻域2′×2′分辨率垂线偏差和重力异常,并分别与重力场模型数据和船测重力数据进行了比较,主要研究成果包括以下几个方面:(1)对不同测高卫星参考基准统一后海面高度的结果分析表明,相邻两测高点海面高度改正量相差不大,差异不到1mm的点占总点数的99.47%,仅有0.05%的点差异超过了2mm。若采用测高观测值的沿轨梯度反演海洋垂线偏差和重力异常,可以忽略由于参考基准的不同造成的海面高度的差异。(2)采用移去-恢复方法,基于EGM2008重力场模型和DOT2008A海面地形模型,用相邻测高点大地水准面高度的一次差分求沿轨垂线偏差,然后基于最小二乘原理,直接解算了中国近海及其邻域2′×2′分辨率垂线偏差子午分量和卯酉分量。在由沿轨垂线偏差解算网格点垂线偏差分量时,容易出现秩亏问题,本文中采用求最小范数逆的方法很好地解决了这一问题。将本文结果与EGM2008模型比较,在子午分量上的RMS为0.91″,在卯酉分量上的RMS为0.24″;与EIGEN_CG01C模型比较,在子午圈分量上的RMS为1.98″,在卯酉圈分量上的RMS为2.54″。(3)基于逆Vening-Meinesz公式,采用不同的残余垂线偏差范围和不同的积分半径分别反演中国近海及其邻域重力异常,并与船测重力数据进行比对,结果表明,最优残余垂线偏差范围为0~3″,在数据分辨率足够高的情况下,最优积分半径为15′~45′。根据上述结论,剔除残余垂线偏差绝对值大于3″的点,以45′为积分半径,确定了中国近海及其邻域2′×2′分辨率重力异常,与船测重力数据进行比较,精度在3.388~6.197mGal之间,总体精度为5.251mGal。