建立全球海洋重力场和海底地形精细模型是全球重力场研究非常重要的组成部分，也是了解海洋、认识海洋、开发海洋的基础，在现代地球科学研究中具有重要意义。《全球海洋重力场精细建模理论方法与应用》在介绍海洋重力场测定及全球海洋重力场模型发展现状的基础上，详细介绍卫星测高这一现代精密大地测量代表性技术、海面形状精准测绘与全球海洋重力场反演的主要方法，以及海洋重力场在海底地形反演、海底构造研究、水下重力辅助导航方面的应用研究。《全球海洋重力场精细建模理论方法与应用》较为完整和翔实地给出全球海洋重力场反演的技术方法及海洋重力场在各领域的实际应用示范，并力求反映国内外该领域的新进展，可为有关专业读者提供比较系统深入的理论知识和计算方法。

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1996.9-2000.7 武汉测绘科技大学 大地测量系 学士 2000.7-2006.4 中国科学院测量与地球物理研究所 固体地球物理学 博士2005.12-2006.8中国科学院测量与地球物理研究所 助研 2006.8-2012.12中国科学院测量与地球物理研究所 副研究员 2013.1-2019.9 中国科学院测量与地球物理研究所 研究员 2019.9-至今 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院 研究员大地测量与地球动力学国家重点实验室副主任，国际大地测量协会卫星测高应用专家委员会委员九三学社湖北省科技委员会 委员

目录
第1章 海洋重力场概述 1
1.1 海洋重力测量技术 1
1.1.1 船载重力测量技术 1
1.1.2 空间测量重力场反演技术 7
1.1.3 海洋绝对重力测量技术 8
1.2 海洋重力场主要应用 13
1.2.1 海洋重力场与地球物理 13
1.2.2 海洋重力场与大地测量 14
1.2.3 海洋重力场与海洋学 16
1.2.4 海洋重力场与水下导航 18
1.3 海洋重力场现状与发展趋势 20
1.3.1 国内外发展现状与重大进展 20
1.3.2 面向深海开发的海洋重力场立体观测系统 22
1.3.3 海底大地测量与海洋重力基准建设 25
参考文献 27
第2章 卫星测高反演海洋重力场 38
2.1 概述 38
2.1.1 研究背景和意义 38
2.1.2 海洋测高卫星研究现状 39
2.1.3 卫星测高反演重力场研究现状 43
2.1.4 全球测高重力场模型研究现状 44
2.2 卫星测高技术基本理论 44
2.2.1 卫星雷达测高基本原理 44
2.2.2 宽刈幅成像测高基本原理 46
2.2.3 卫星测高主要误差及改正方法 48
2.3 海洋垂线偏差计算方法 56
2.3.1 海面高直接计算垂线偏差 56
2.3.2 基于交叉点计算垂线偏差 57
2.3.3 基于海面梯度计算垂线偏差 58
2.3.4 重力异常数据确定垂线偏差 59
2.3.5 双星串飞体制下垂线偏差解算方法 60
2.4 卫星测高重力场反演方法 62
2.4.1 逆Stokes法反演重力异常 62
2.4.2 逆 Vening Meinesz法反演重力异常 64
2.4.3 Laplace方程法 66
2.4.4 海洋扰动重力反演方法 67
2.4.5 *小二乘配置反演方法 69
2.4.6 海洋重力场反演的精确快速方法 70
2.4.7 大地水准面重力位的确定方法 72
2.5 中国海及邻域的测高重力场反演与精度分析 74
2.5.1 近海垂线偏差精度评估 74
2.5.2 模型数据反演重力场 77
2.5.3 ERS-1、Jason-1实测数据反演重力场 78
2.5.4 SARAL卫星数据反演重力场 81
2.5.5 大地水准面重力位的计算 83
参考文献 88
第3章 海底地形反演方法及海底地形精细结构 93
3.1 海底地形研究概述 93
3.1.1 海底地形探测技术研究进展 93
3.1.2 全球海底地形模型研究进展 99
3.2 海底地形反演方法 103
3.2.1 导纳函数法 103
3.2.2 S&S法 105
3.2.3 *小二乘配置法 106
3.2.4 重力地质法 108
3.2.5 深度学习法 110
3.3 中国海及邻域的海底地形反演与精度分析 115
3.3.1 S&S 法与重力地质法反演西之岛附近海域海底地形 115
3.3.2 重力场改进对海底地形反演的影响 121
3.3.3 深度学习法反演中国南海海底地形 125
参考文献 131
第4章 海洋重力场与海底构造 136
4.1 概述 136
4.1.1 研究背景及意义 136
4.1.2 海洋重力场与海底构造研究进展 138
4.2 海洋莫霍面及基底深度的重力场反演 142
4.2.1 海洋界面的重力场反演方法 142
4.2.2 中国海及邻域的莫霍面反演 143
4.2.3 中国海及邻域的海洋基底深度反演 144
4.3 海洋有效弹性厚度的重力场反演 148
4.3.1 海洋有效弹性厚度的重力场反演方法 149
4.3.2 中国海及邻域的有效弹性厚度反演 150
4.4 海底断裂识别与构造分区 153
4.4.1 海底断裂识别方法 153
4.4.2 中国南海重力梯度分布特征 154
4.4.3 中国南海断裂分布特征 156
4.4.4 中国南海构造分区 157
4.5 洋壳三维密度结构重力反演 157
4.5.1 波数域洋壳密度反演方法 158
4.5.2 中国东海地壳三维密度结构反演 163
4.6 海洋重力场三维相关成像 168
4.6.1 三维相关成像方法 168
4.6.2 中国南海位场三维相关成像 169
4.7 海底火山的重力场研究 171
4.7.1 海底火山活动的重力场反演方法 171
4.7.2 典型海底火山活动过程分析 175
参考文献 185
第5章 海洋重力场特征分析 195
5.1 概述 195
5.1.1 研究背景和意义 195
5.1.2 海洋重力场特征分析研究现状 196
5.2 海洋重力场特征参数 197
5.2.1 特征参数定义与计算 197
5.2.2 特征参数与重力场变化关系分析 199
5.3 基于重力场特征分析的导航适配区划分 207
5.3.1 重力场特征分析 207
5.3.2 导航适配区划分方法 215
5.4 海洋重力场特征与导航适配区分析 216
5.4.1 全球海洋重力导航适配区分析 217
5.4.2 中国南海重力导航适配区分析 221
参考文献 227
第6章 重力匹配辅助导航技术 232
6.1 概述 232
6.1.1 研究背景和意义 232
6.1.2 重力匹配辅助导航研究现状 233
6.1.3 重力匹配辅助导航研究现状 234
6.2 重力匹配辅助导航的基本理论 236
6.2.1 重力匹配辅助导航的基本原理 236
6.2.2 重力匹配辅助导航的相关技术 239
6.3 重力匹配辅助导航算法 245
6.3.1 ICCP算法 245
6.3.2 TERCOM算法 248
6.3.3 SITAN算法 256
6.3.4 重力异常和重力梯度联合辅助导航算法设计 260
6.4 重力匹配辅助导航试验及精度评估 263
6.4.1 仿真试验与定位精度分析 263
6.4.2 海洋试验与重力匹配定位精度影响因素 272
参考文献 275