海洋重力场测定及其应用

书名： 海洋重力场测定及其应用
作者： 黄谟涛 翟国君 管诤 
定价： 53元
出版日期： 2005-3-1

〖序言/前言〗
　　地球重力场的知识是大地测量学、地球物理学、海洋学和空间科学以及地球动力学和其他有关的工程学科所必需的基础信息。地球重力场的理论对这些学科的研究和发展具有十分重要的作用。然而地球表面有70%以上的面积是海洋，因此海洋重力场的确定是研究全球重力场的非常重要的组成部分。自从1923年，费宁—梅内斯(VeningMeinesz)使用摆仪在潜艇上成功地进行了第一次海上重力测定以来，海洋重力测量的技术手段及其获取海洋重力数据的分辨率和精度等都在日益精化和提高，与之相应地确定海洋重力场精细结构的理论和方法也在不断出新。由黄谟涛、翟国君等几位年轻学者合作编著的《海洋重力场测定及应用》一书是作者多年积累的高水平研究成果的总结。本书从理论和实践两个方面对海洋重力测量数据的获取、处理和分析，以及由海面重力测量和卫星测高技术所获取的海洋重力场信息在局部地球重力场的逼近、全球重力场的表示和高空扰动场赋值求解和应用做了系统而全面的论述，其中有许多内容是作者已经获得的有突破性进展的科研成果，由此，本书的内容反映了当今国际上这个研究领域的先进学术水平。其主要特点是内容系统全面，取材先进，理论和实践结合，具有较高的实用性，最后还对当前正在发展和已实现的卫星重力探测技术作了展望性的阐述，使本书更加全面和具有前瞻性，从我不太全面的了解，我认为至少在国内目前尚未有一本在这一研究领域涵盖如此系统全面的著作。本书的出版对于进一步提高我国海洋重力测量的研究和应用水平具有很好的参考和实用价值。

　　本书作者所在单位是我国从事海洋测绘(包括海洋重力测量)的教学和科研单位，在海洋重力测量的研究和应用方面具有很好的技术和人才条件，而本书作者都是从事海洋大地测量教学和研究的中青年科研和教学骨干，具有较丰富的科研经验和较强的业务能力。此前已累计发表过上百篇学术论文，并有著作出版，这一切都为撰写本书奠定了很好的基础。事实证明，这是一本质量颇高的好书，希望对广大读者有参考阅读价值，能从中得到一点启发。

〖图书目录〗  
第1章 绪 论
§1．l 海洋重力场测定的任务和作用
1．1．1 海洋重力场测定的任务
1．1．2 重力测量与自然科学
1．1．3 重力测量与大地测量
1．1．4 重力测量与地球物理
1．1．5 重力测量与地球动力学
1．1．6 重力测量与空间科学
§1．2海洋重力场测定的手段和方法
1．2．1 海底重力测量
1．2．2 海面(船载)重力测量
1．2．3 海洋航空重力测量
1．2．4 重力梯度测量
1．2．5 卫星测高重力测量
§1．3 海洋重力测量的特点
1．3．1 水平加速度影响
1．3．2 垂直加速度影响
1．3．3 交叉耦合效应影响
1．3．4 厄特弗斯效应影响
1．3．5 海洋重力测量的特点
§1．4 海洋重力场测定技术研究进展及评述
1．4．1 海面重力测量技术研究进展
1．4．2 卫星测高反演海洋重力场技术研究进展
§1．5 本书的主要内容

第2章 海洋重力场测定的基本概念
§2．1 重力加速度和重力位
2．1．1 重力加速度
2．1．2 重力位
§2．2 重力场的几何学
2．2．1 水准面和铅垂线的定义
2．2．2 水准面与铅垂线的几何特性
§2．3 重力位的球谐展开式
2．3．1 球谐展开式的定义
2．3．2 球谐系数的物理意义
§2．4 正常重力场
2．4．1 正常重力场的定义
2．4．2 常重力公式
2．4．3 正常引力位级数式
2．4．4 正常重力场的几何特征
§2．5 重力场中的各种扰动量
2．5．1 扰动位
2．5．2 大地水准面差距
2．5．3 垂线偏差
2．5．4 高程异常
2．5．5 扰动重力和重力异常
2．5．6 重力基本微分方程
§2．6 重力测量参考系统
§2．7 本章小结

第3章 海洋重力场测定的基本理论
§ 3．1 引言
§3．2 位理论边值问题的基本类型及其球面解
3．2．1 边值问题的基本类型
3．2．2 边值问题的存在性
3．2．3 边值问题的球面解
§3．3 斯托克斯边值理论
3．3．1 基本概念
3．3．2 斯托克斯公式
3．3．3 广义斯托克斯公式
3．3．4 垂线偏差和扰动重力的球面近似解
§3．4 莫洛坚斯基边值理论
3．4．1 基本概念
3．4．2 简化的莫洛坚斯基问题解
3．4．3 扰动位计算公式小结
3．4．4 高程异常和地面垂线偏差计算公式
§3．5 莫洛坚斯基与斯托克斯问题解的关系
3．5．1 关于高程系统
3．5．2 关于重力异常
3．5．3 关于大地水准面差距和高程异常
3．5．3 关于莫洛坚斯基一阶级数解和地形改正解
§3．6 霍丁边值理论
3．6．1 霍丁公式
3．6．2 采用重力异常的霍丁公式
3．6．3 关于斯托克斯公式和霍丁公式的说明
§3．7 布耶哈马边值理论
§3．8 重力场边值理论研究的进展
§3．9 本章小结

第4章 海洋重力测量仪器
§4．1 气压式海洋重力仪与海洋摆仪
§4．2 海底重力仪
§4．3 KSS5型海洋重力仪
§4．4 L&R海洋重力仪
§4．5 KSS30型海洋重力仪
§4．6 BGM—3型海洋重力仪
§4．7 CHZ型海洋重力仪．．．
§4．8 振弦型海洋重力仪
§4．9 S型海洋重力仪
4．9．1 摆杆式重力传感器
4．9．2 测量原理
4．9．3 摆杆摆动速度测量机理
4．9．4 S型重力仪标定．
§4．10 海洋重力仪的检定．
§4．11 海洋重力仪的安装与操作．
4．11．1 海洋重力仪安装
4．11．2 S型海洋重力仪操作
4．11．3 S型海洋重力仪港内检验
4．11．4 重力基点比对
4．11．5 S型海洋重力仪海上测量
4．11．6 使用S型海洋重力仪系统注意事项
4．11．7 S型海洋重力仪维护保养
§4．12 本章小结

第5章 海洋重力测量技术设计和数据处理
§5．1 海洋重力测量的技术设计
5．1．1 海洋重力测量的任务要求
5．1．2 海洋重力测量的精度要求
5．1．3 海洋重力测量的密度要求
5．1．4 海洋重力测量技术设计要求
§5．2 海洋重力测量测线布设
§5．3 海洋重力测量数据的预处理
5．3．1 重力基点比对
5．3．2 重力仪滞后效应校正
5．3．3 重力仪零点漂移改正
5．3．4 测量船吃水改正
§5．4 航迹线拟合及航向、航速计算
5．4．1 一般多项式和正交多项式拟合法
5．4．2 样条函数拟合法
5．4．3 三角多项式拟合法
5．4．4 航速和航向计算
§5．5 厄特弗斯改正
5．5．1 厄特弗斯改正计算公式
5．5．2 厄特弗斯改正计算误差分析
§5．6 海洋重力异常计算
5．6．1 海洋重力测点绝对重力值计算
5．6．2 海洋空间重力异常计算
5．6．2 海洋布格重力异常计算
§5．7 海洋重力测量精度评估
5．7．1 重力测线相交点计算
5．7．2 计算程序设计思想
5．7．3 精度估算公式
§5．8 抗差估计在海洋重力测量粗差定位中的应用
5．8．1 概述
5．8．2 方法介绍
5．8．3 试验与应用
§5．9 海洋重力测量半系统差检验与计算
5．9．1 测线系统误差调整原理
5．9．2 测线系统差显著性检验
5．9．3 精度评定公式
5．9．4 算例
§5．10 海洋重力测线网平差
5．10．1 测线网平差基本方程
5．10．2 交叉点条件方程的具体形式
5．10．3 算例
§5．1l 海洋重力测量网自检校平差
5．11．1 误差分析与误差模型的确定．
5．11．2 自检校测线网平差．
5．11．3 验后补偿法．
5．11．4 算例与讨论．
5．11．5 结论．
§5．12 海洋重力测量误差补偿两步处理法．．
5．12．1 引言．
5．12．2 误差补偿两步处理法．
5．12．3 算例
5．12．4 结论
§5．13 本章小结

第6章 海洋重力测量数据计算与管理．
§6．1 海洋重力异常内插与推值．．
6．1．1 解析推值
6．1．2 统计推值
6．1．3 解析推值与统计推值的关系
§6．2 海洋平均重力异常计算与精度估计．
6．2．1 计算方法
6．2．2 精度估计
6．2．3 实际计算
§6．3 利用位模型计算平均重力异常
6．3．1 计算公式
6．3．2 勒让德函数积分值算式
6．3．3 Clenshaw求和。
6．3．4 重力异常分辨率与球谐函数展开阶数的关系
6．3．5 实际计算
§6．4 海洋重力测量数据库
6．4．1 引言
6．4．2 数据库组成
6．4．3 数据库功能
6．4．4 数据库设计思想
6．4．5 数据库结构．
§6．5 本章小结

第7章 利用卫星测高技术测定海洋重力场
§7．1 引言
§7．2 斯托克斯数值反解公式及其谱计算式．
7．2．1 基本公式．
7．2．2 改进公式．
7．2．3 内环数值计算．
§7．3 斯托克斯解析反解公式及其谱计算式．
7．3．1 基本公式．
7．3．2 改进公式
§7．4 逆费宁—梅内斯公式及其谱计算式．
7．4．1 基本公式
7．4．2 改进公式．
§7．5 计算模型数值检验．
7．5．1 斯托克斯数值反解公式数值检验
7．5．2 斯托克斯解析反解公式数值检验
7．5．3 逆费宁—梅内斯公式数值检验
§7．6 计算模型稳定性检验
7．6．1 斯托克斯数值反解公式误差影响检验
7．6．2 斯托克斯解析反解公式误差影响检验
7．6．3 逆费宁—梅内斯公式误差影响检验
7．6．4 基本结论
§7．7 卫星测高反演海洋重力异常实际计算
7．7．1 原始观测数据概况
7．7．2 南中国海重力异常实际反演
7．7．3 计算精度外部检核
§7．8 本章小结

第8章 利用卫星测高资料反演海底地形研究
§8．1 引言
§8．2 反演海底地形基本原理与数学模型
8．2．1 解析算法模型
8．2．2 统计算法模型
§8．3 实际计算与外部精度检核
§8．4 本章小结

第9章 海洋重力场数据在局部重力场逼近计算中的应用
§9．1 引言
§9．2 利用快速傅里叶变换技术计算大地水准面高
9．2．1 二维球面快速傅里叶变换计算公式的改进
9．2．2 数值计算稳定性试验
9．2．3 大地水准面计算中各种参数的选择
9．2．4 实际计算
§9．3 利用快速傅里叶变换技术计算重力垂线偏差
9．3．1 计算公式的改进
9．3．2 数值计算稳定性试验
9．3．3 垂线偏差计算中几个具体问题的讨论
9．3．4 实际计算．
§9．4 利用快速傅里叶变换技术计算重力地形改正．
9．4．1 数学模型．
9．4．2 数值试验．
9．4．3 计算模型稳定性试验
§9．5 利用快速傅里叶变换技术计算大地水准面间接影响
9．5．1 数学模型
9．5．2 数值试验
9．5．3 计算模型稳定性试验
§9．6 地球重力场逼近计算误差估计通式
§9．7 本章小结

第10章 海洋重力场数据在全球重力场逼近计算中的应用
§10．1 引言
§10．2 全球重力场模型的作用
10．2．1 在大地测量学中的应用
10．2．2 在卫星轨道计算中的应用．
10．2．3 在现代武器发射中的应用．
10．2．4 在地球物理学中的应用
10．2．5 在海洋学研究中的应用
§10．3 全球重力场模型研究进展及评述
10．3．1 早期的地面重力异常球谐分析
10．3．2 早期的卫星位模型和地面卫星综合模型
10．3．3 20世纪70年代的进展
10．3．4 20世纪80年代的进展
10．3．5 20世纪90年代的进展
10．3．6 近期展望
§10．4 全球重力场模型的求解技术
10．4．1 建立全球重力场模型的基本理论和方法
10．4．2 低阶次重力场模型的求解技术
10．4．3 高阶次重力场模型的求解技术
§10．5 最新全球重力场模型EMG96介绍与分析
10．5．1 数据使用情况
10．5．2 求解方法
10．5．3 模型检核
§10．6 全球重力场模型使用中的若干问题
10．6．1 零阶项影响
10．6．2 大地水准面与高程异常的联系
10．6．3 潮汐系统转换
10．6．4 位模型单独使用中的优化问题
10．6．5 位模型与地面重力数据联合使用中的优化问题
§10．7 扩展超高阶地球重力场模型的理论与实践
10．7．1 计算公式
10．7．2 计算公式的实现
10．7．3 勒让德函数计算精度检核
10．7．4 数据准备
10．7．5 模型解算
10．7．6 模型检验
10．7．7 模型功率谱分析
§10．8 本章小结

第11章 海洋重力场数据在外部重力场逼近计算中的应用
§11．1 引言
§11．2 利用地球重力场位模型计算扰动重力
§11．3 利用斯托克斯积分法计算扰动重力
11．3．1 经典的直接积分法赋值模式
11．3．2 非奇异的直接积分法赋值模式
11．3．3 直接积分法精度估计
§11．4 利用点质量表达法计算扰动重力
11．4．1 基本方程
11．4．2 误差分析与结构优化
11．4．3 点质量模型构制
11．4．4 点质量解算
11．4．5 联合使用重力异常和高程异常求解点质量
11．4．6 地形在点质量解算中的影响
11．4．7 点质量模型检验
11．4．8 模型精度分析
§11．5 本章小结

第12章 卫星重力探测技术研究现状与展望
§12．1 引言
§12．2 卫星跟踪卫星测量技术
§12．3 卫星重力梯度测量技术
§12．4 卫星重力测量数据处理技术研究进展
§12．5 本章小结

参考文献