基于卫星测高数据自身的潮汐校正方法

摘要

本发明公开了一种基于卫星测高数据自身的潮汐校正方法，涉及卫星测高技术领域，本发明通过测高卫星测得的海面高时间序列提取出潮汐信息，并根据此潮汐信息对卫星测高数据进行潮汐校正，可避免使用全球潮汐模型对区域海域潮汐校正的不适用性，提高卫星测高数据在区域海平面变化监测与预测的实用性和精度。

主权项

一种基于卫星测高数据自身的潮汐校正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：获取位于待测量区域且时长不小于时间阈值的卫星测高数据；S2：根据所述卫星测高数据计算含潮海面高时间序列；S3:计算各个分潮的未知参数，所述未知参数包括：初相角、改正因子和角速度；S4：对所述含潮海面高时间序列通过调和分析方法计算各个分潮的调和常数；S5：将所述各分潮未知参数和调和常数代入潮汐高度的表达式中，以形成潮汐高度与时间的对应关系；S6：根据所述卫星测高数据的获取时间通过所述潮汐海面高与时间的对应关系计算潮汐高度，并将计算出的潮汐高度从所述含潮海面高时间序列中减去，以实现潮汐校正；所述分潮包括：四个全日分潮K1、O1、P1、Q1和四个半日分潮M2、S2、N2、K2；所述时间阈值T₀的计算公式为：$T_0=max\left|\frac{T_i{T}_j}{T_j-T_i}\right|$其中，T_i为第i个分潮的混淆周期，T_j为第j个分潮的混淆周期，混淆周期根据分潮的周期以及卫星测高数据采样间隔计算得到，i≠j，i为整数且1≤i≤m，j为整数且1≤j≤m，m为分潮的数量；步骤S3中，通过下式计算各个分潮的未知参数，$V_0={\mu }_1\tau +{\mu }_{2}s+{\mu }_3{h}^{\prime }+{\mu }_{4}p+{\mu }_{5}N+{\mu }_6{p}^{\prime }+{\mu }_0\frac{\pi }{2}$$\delta ={\mu }_1\stackrel{·}{\tau }+{\mu }_2\stackrel{·}{s}+{\mu }_3{\stackrel{·}{h}}^{\prime }+{\mu }_4\stackrel{·}{p}+{\mu }_5\stackrel{·}{N}+{\mu }_6{\stackrel{·}{p}}^{\prime }$$Q_1\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1+0.18844\cos N-0.00568\cos 2N-0.00277\cos 2p-0.00388\cos (2p-2N)\\ +0.0008\cos p-0.00069\cos (2p-3N)\\ f\sin u=0.18844\sin N-0.00568\sin 2N-0.00277\sin 2p+0.00388\sin (2p-2N)-\\ 0.0008\sin p+0.00069\sin (2p-3N)\end{array}\right.$$P_1\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1+0.0008\cos 2N-0.0112\cos N-0.0015\cos 2p-0.0003\cos (2p-N)\\ f\sin u=0.0008\sin 2N-0.0112\sin N-0.0015\sin 2p-0.0003\sin (2p-N)\end{array}\right.$$K_1\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1+0.00022\cos (2p-N)+0.011573\cos N-0.00281\cos 2N\\ f\sin u=-0.15539\sin N+0.00303\sin 2N-0.00022\cos (2p-N)\end{array}\right.$$O_1\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1-0.0058cos2N+0.1885\cos N+0.0002cos(2p+N)\\ -0.0064\cos \left(2p\right)-0.001cos(2p-N)\\ f\sin u=-0.0058sin2N+0.1885\sin N+0.0002sin(2p+N)\\ -0.0064\sin 2p-0.001\sin (2p-N)\end{array}\right.$$N_2\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1-0.03733\cos N+0.0005cos2N+0.00081\cos p\\ -0.00385\cos (2p-2N)\\ f\sin u=-0.03733\sin N+0.0005\sin 2N-0.00081\sin p\\ +0.00365\sin (2p-2N)\end{array}\right.$$M_2\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1+0.0005cos2N-0.0373\cos N+0.0006cos2p+0.0002cos(2p-N)\\ f\sin u=0.0005sin2N-0.0373\sin N+0.0006sin2p+0.0002sin(2p-N)\end{array}\right.$$S_2\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1+0.00225\cos N+0.00014cos2p\\ f\sin u=0.00225\sin N+0.00014sin2p\end{array}\right.$$K_2\left\{\begin{array}{c}f\cos u=1-0.0128\cos N+0.298\cos N+0.0324cos2N\\ f\sin u=-0.0128\sin N-0.0298\sin N-0.0324\sin 2N\end{array}\right.$其中，V₀+u为分潮的初相角，f为改正因子，δ为角速度，μ₁，μ₂，μ₃，μ₄，μ₅，μ₆，μ₀按照下表取值： μ₁μ₂μ₃μ₄μ₅μ₆μ₀Q11‑20100‑1P111‑2000‑1K11100001O11‑10000‑1N22‑101000M22000000S222‑20000K22200000τ为平月球地方时，s为月球平均经度，h′为太阳平经度，p为月球近地点平经度，N为月球升交点平经度，p'为太阳近地点平经度，为τ对每平太阳日的变化率，为s对每平太阳日的变化率，为h′对每平太阳日的变化率，为p对每平太阳日的变化率，为p'对每平太阳日的变化率，为N对每平太阳日的变化率。