卫星高度计数据驱动的潮汐调和常数提取与精度验证

本文主要探讨了如何利用卫星高度计如TOPEX/POSEIDON的数据来获取潮汐调和常数，并在实际应用中进行精确分析。研究以南海区域的海面高度异常资料为基础，通过调和分析方法解析出M2、S2、K1和O1这四个主要的分潮成分。首先，通过对TOPEX/POSEIDON卫星的观测数据进行周期性混淆周期识别，按照Rayleigh准则确定了获得准确调和常数所需的最短资料长度，即2.97年。筛选出4309个满足条件的星下轨道点进行进一步分析。 接着，通过调和分析得到每个轨道上的观测点处的M2、S2、K1和O1分潮的振幅H和迟角G。为了提高精度，文章采用数据插值和车贝雪夫多项式拟合的方法，对这些调和常数进行二维空间的处理，生成了南海四个主要分潮的同潮图。通过比较40个验潮站的观测数据，结果显示利用卫星数据提取的调和常数具有较高的准确性。 针对轨道上的数据处理，作者利用多项式拟合技术区分正压潮和内潮部分，通过遍历不同的拟合次数，最终确定了8次多项式拟合为最佳选择，以最小化4309个星下轨道点处调和常数拟合值与实际观测值之间的误差。这一过程涉及到了复杂的数学模型和数据分析技术，确保了结果的可靠性和精度。 本文不仅介绍了获取潮汐调和常数的具体方法，还展示了如何通过卫星数据处理技术解决实际海洋学问题，如潮汐预测和海洋动力学研究。这对于理解海洋动态、监测海平面变化以及支持航海、气象预报等领域具有重要意义。