论文部分内容阅读
近20年来，全球海平面呈现加速上升态势，对沿海地区居民的安全和环境的稳定造成了极大的威胁，因此对海平面变化进行监测的意义十分重大。相对于传统验潮站，卫星雷达高度计拥有全球覆盖，精度较高和尺度统一的特点，已经成为全球海平面变化监测的主要工具。 本文选取Topex/Poseidon卫星及其后继卫星Jason-1/2/3卫星的测高数据，对多代卫星测高数据的处理技术进行了研究，生产了全球1/4°分辨率的网格化产品，并对全球和中国海区海平面变化进行了分析。 本文所完成的主要工作以及所取得的创新成果主要体现在以下几个方面： 1.多代卫星测高数据的处理与网格化产品制作：首先根据获取的雷达高度计L2级地理记录数据（GDR），对不同卫星的数据进行了大气延时校正、地球物理模型校正、质量控制、参考基准统一并计算得到了海平面高度异常（SLA）沿轨数据；通过共线平差和正常点平均值计算消弱海平面的时空变异性；通过交叉点平差削弱不同升降轨道之间的系统偏差；通过不同卫星之间的联合交叉点平差对卫星数据进行融合；最后使用改进的Shepard方法生产网格化产品。 2.数据处理中的创新成果：提出了最优化的共线平差算法，可以选择拟合优度最好的模型进行插值；在交叉点平差中，本文使用数学二分法确定交叉点位置，算法更简洁，逻辑性更强；在网格化中，本文用交叉验证的方法分别在近海和远海比较了几种常见网格化方法的精度，结果显示，改进的Shepard更有优势。 3.海平面变化的监测分析结果：1993-2016年全球海平面的上升速率为0.296cm/yr；中国海区的上升速率为0.387cm/yr，在全球处于较高水平；功率谱分析表明中国海区海平面变化存在着较强的周期为1年的季节信号，以及周期为12和24年的年际信号；纬度从高到低，海平面变化的周期性逐渐增强；EOF分析表明，南海海区季节和年际信号最为强烈，在东海的部分近岸和南海的近岸海域，存在着0.5年周期的年内信号；中国海区SLA同赤道太平洋海水表面温度（SST）的遥相关分析表明：中国海区SLA对ENSO事件存在响应，延时3个月的中国海区SLA和赤道太平洋SST的第一模态时间系数相关性最大，为0.76。南海海区的东南海域和赤道太平洋SST表现出了较强的正相关，赤道东太平洋海域的SST同中国海区整体SLA呈现较强的负相关，这个结果和ENSO事件发生时中国海区海平面的观测情况一致，可以用于中国海区海平面变化的预报。