海洋遥感技术应用：高度计数据潮汐研究

由于卫星高度计轨道的重复性，卫星高度计可获取星下点处的海面高度时间序列观测数据，该数据可看作是同一地点的时间序列观测数据。因此类似于验潮站潮汐观测数据，利用该时间序列观测数据通过潮汐调和分析可提取海洋潮汐信息。

在高度计海面高度数据用于海洋潮汐信息提取前，需进行数据预处理，包括基于高度计数据的潮汐高度计算和将不同周期观测数据处理到统一的基准轨道上两部分。

基于高度计数据的潮汐高度计算公式为：

式中，h为潮高，SSH为原始海面高度，MSS为平均海表面高度，SET为固体地球潮高度，LT为负荷潮高度，PT为极潮高度，INV＿bar为大气逆压，HF为海面高频振荡，Alt为卫星轨道高度，Range为高度计到瞬时海面的测距，Cor＿All为干对流层、湿对流层、海况偏差、电磁偏差等各项校正，Cor＿Range为经过校正后高度计到瞬时海面的测距。

为了得到某一点处潮高的时间序列，需对高度计数据做如下处理：①利用卫星高度计地面轨迹表达式获得卫星地面轨迹经纬度信息；(www.xing528.com)

②计算出卫星轨道交叉点，在相邻交叉点之间沿轨道每3秒平均给出一个点，得到基准轨道；

③将卫星高度计各周期观测数据（约1秒一个观测数据）对应插值到统一的基准轨道。

经过上述处理即可得到高度计基准轨道观测点处的时间序列潮高数据，然后利用调和分析方法提取潮汐信息（方国洪等，1986）。调和分析公式如下：

式中，h为t时刻的潮高，H0是平均水位，fi为分潮交点因子，Hi为分潮振幅，ωi为分潮圆频率，（V0i+ui）为标准子午线处的平衡分潮初相位，ui为分潮交点订正角，gi为分潮格林尼治迟角，i（i=1～8）代表第i个分潮。利用最小二乘法求得各分潮调和常数Hi和gi。

图3.4为基于19年（1992—2011）的T/P和Jason-1卫星高度计数据提取得到的渤海、黄海、东海M2、S2、K1和O1 4个主要分潮的同潮图（仲昌维等，2013）。