利用tp海面高度數(shù)據(jù)校驗(yàn)驗(yàn)潮站地面升降的初步研究

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1、第20卷第6期地球科學(xué)進(jìn)展Vol.20No.62005年6月ADVANCESINEARTHSCIENCEJun.，2005文章編號(hào)：1001-8166（2005）06-0643-06利用T/P海面高度數(shù)據(jù)校驗(yàn)驗(yàn)潮站*地面升降的初步研究①崔樹紅，謝志仁，鐘鶴翔，信忠保（南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，江蘇南京210097）摘要：利用TOPEX/Poseidon衛(wèi)星1993—2001年的海面測高資料提取了上海和江蘇臨近海域這9年間的絕對海面變化信息，并與該區(qū)域6個(gè)驗(yàn)潮站的同時(shí)段潮位記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析。研究結(jié)果表明根據(jù)T/

2、P海面高度數(shù)據(jù)提取的月均海面變化曲線與同海區(qū)驗(yàn)潮站測得的同期海面變化過程具有相當(dāng)好的一致性和同步性，但是根據(jù)潮位序列得出的9年平均海面上升速率值均大于根據(jù)衛(wèi)星資料得出的上升速率值。由于衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)是嚴(yán)格建立在地心坐標(biāo)基礎(chǔ)上的，因此二者的差異在很大程度上應(yīng)與驗(yàn)潮站所在地點(diǎn)的地面沉降有關(guān)。值得注意的是經(jīng)過地面沉降校正的上海吳淞驗(yàn)潮站數(shù)據(jù)得出的9年平均海面上升速率值僅比衛(wèi)星測高結(jié)果大0.43mm/a，而江蘇省射陽河口至三條巷之間5個(gè)未經(jīng)地面沉降校正的驗(yàn)潮站得出海面上升速率與衛(wèi)星測高結(jié)果之間的差值在0.95～3.01cm/

3、a之間，并呈向北遞增趨勢。這一對比結(jié)果反映該岸段近期的地面沉降速率可能有自南向北增大的趨勢，其量值有可能達(dá)到年厘米量級(jí)。關(guān)鍵詞：海面變化；地面升降；衛(wèi)星測高；T/P衛(wèi)星；驗(yàn)潮站中圖分類號(hào)：P228；P715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A變化而驗(yàn)潮站資料確定相對海面變化，通過這兩種0引言資料的對比顯然有可能提取出驗(yàn)潮站所在陸地的地［1］面絕對升降變化信息［10～12］。本文通過江蘇中部至傳統(tǒng)的海面變化研究方法的直接研究對象是建立在陸地坐標(biāo)系之上的海面相對于陸地的升降長江口近岸海域1993—2001年期間同時(shí)段同區(qū)段變化，即所謂相對海

4、面變化。如何將這一海陸相對的T/P測高資料與驗(yàn)潮站資料的對比分析，對該岸變化量中所蘊(yùn)含的海面和地面相對于地心之間距離段的海面—地面變化速率以及根據(jù)衛(wèi)星資料校驗(yàn)地的變化量（所謂絕對變化量）分離、提取出來是海面面升降速率的方法進(jìn)行探討。變化研究者長期追尋卻很難達(dá)到的一個(gè)終極目［23］1數(shù)據(jù)來源及處理方法標(biāo)。近10年來衛(wèi)星測高技術(shù)的發(fā)展和實(shí)測數(shù)據(jù)的積累為實(shí)現(xiàn)這一意義重大卻困難重重的目標(biāo)提供本文中所用的衛(wèi)星測高數(shù)據(jù)是由美國德克薩斯［4］了嶄新的思路和方法。如1992年8月美國和法大學(xué)空間研究中心（UTCRS）提供的T/P衛(wèi)

5、星海面［5～8］國聯(lián)合發(fā)射的TOPEX/Poseidon（T/P）衛(wèi)星已經(jīng)高度距平（SSHA）網(wǎng)格化數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)周期為10積累了10多年與驗(yàn)潮站測量精度相接近的全球海天，數(shù)據(jù)長度是1992年12月21日至2002年6月面高度測量數(shù)據(jù)［9］。衛(wèi)星測高資料確定絕對海面12日（第10～360周期），數(shù)據(jù)空間分布為65°N～*收稿日期：2004-07-28；修回日期：2004-10-21.*基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“長江三角洲地區(qū)海面—地面系統(tǒng)模型研究”（編號(hào)：40171008）資助.作者簡介：崔樹紅（1979-）

6、，女，河北邢臺(tái)人，碩士研究生，主要從事遙感與地理信息系統(tǒng)方面的研究.E-mail：sh＿cui＠163.com①通訊作者：謝志仁（1945-），男，浙江上虞人，教授，博導(dǎo)，主要從事海面變化及其趨勢預(yù)測研究.E-mail：xiezhiren＠njnu.edu.cn644地球科學(xué)進(jìn)展第20卷65°S，180°E～180°W，數(shù)據(jù)記錄在每個(gè)1°×1°的經(jīng)①2對上海吳淞驗(yàn)潮站的校驗(yàn)緯度網(wǎng)格的中心點(diǎn)上。原資料已經(jīng)過各種標(biāo)準(zhǔn)的校正處理，SSHA網(wǎng)格化數(shù)據(jù)提供相對于5年2.1相關(guān)性TOPEX數(shù)據(jù)確定的平均海平面作為參考面的1°×

7、取1993年1月至2001年12月圖1中標(biāo)‘4’的1°網(wǎng)格化的逐周期海平面高度變化的時(shí)間序列，網(wǎng)網(wǎng)格的T/P衛(wèi)星SSHA數(shù)據(jù)算得該海區(qū)的月均海面格化SSHA數(shù)據(jù)的評(píng)估精度為3～4cm。①變化距平序列。將同期上海吳淞驗(yàn)潮站經(jīng)過地面沉本文選取了T/P衛(wèi)星SSHA網(wǎng)格化數(shù)據(jù)記錄中降校正的逐月平均潮位數(shù)據(jù)以該9年平均值為基準(zhǔn)的第11～342周期位于120～122°E，31～35°N區(qū)間轉(zhuǎn)換為距平序列。根據(jù)這兩種不同來源的數(shù)據(jù)序列的數(shù)據(jù)。把SSHA數(shù)據(jù)中標(biāo)為“999.0000”和繪制的海面變化距平曲線見圖2。圖中曲線以實(shí)線“

8、998.0000”的無效數(shù)據(jù)剔出后，按月求算術(shù)平均得表示衛(wèi)星海面變化過程，以虛線表示吳淞站海面變到1993年1月到2001年12月的月均海面高度距化過程。可以看出，二者除了距平絕對值不同以外，平數(shù)據(jù)序列。在變化趨勢和細(xì)節(jié)上是十分相似的。如二者呈現(xiàn)出本文所用的吳淞驗(yàn)潮站1993—2001年的月均近似相同的季節(jié)性變化，年內(nèi)低海面均出現(xiàn)在2～4潮位數(shù)據(jù)由上海海事局