利用TP海面高度数据校验验潮站地面升降的初步研究.pdf

第20卷第6期地球科学进展Vol.20No.6
2005年6月ADVANCESINEARTHSCIENCEJun.，2005

文章编号：1001-8166（2005）06-0643-06
利用T/P海面高度数据校验验潮站
地面升降的初步研究*

崔树红，谢志仁①，钟鹤翔，信忠保
（南京师范大学地理科学学院，江苏南京210097）

摘要：利用TOPEX/Poseidon卫星1993—2001年的海面测高资料提取了上海和江苏临近海域这9
年间的绝对海面变化信息，并与该区域6个验潮站的同时段潮位记录数据进行了对比分析。研究
结果表明根据T/P海面高度数据提取的月均海面变化曲线与同海区验潮站测得的同期海面变化
过程具有相当好的一致性和同步性，但是根据潮位序列得出的9年平均海面上升速率值均大于根
据卫星资料得出的上升速率值。由于卫星测高数据是严格建立在地心坐标基础上的，因此二者的
差异在很大程度上应与验潮站所在地点的地面沉降有关。值得注意的是经过地面沉降校正的上海
吴淞验潮站数据得出的9年平均海面上升速率值仅比卫星测高结果大0.43mm/a，而江苏省射阳
河口至三条巷之间5个未经地面沉降校正的验潮站得出海面上升速率与卫星测高结果之间的差值
在0.95～3.01cm/a之间，并呈向北递增趋势。这一对比结果反映该岸段近期的地面沉降速率可
能有自南向北增大的趋势，其量值有可能达到年厘米量级。
关键词：海面变化；地面升降；卫星测高；T/P卫星；验潮站
中图分类号：P228；P715文献标识码：A

变化而验潮站资料确定相对海面变化，通过这两种
0引言资料的对比显然有可能提取出验潮站所在陆地的地
传统的海面变化研究方法［1］的直接研究对象面绝对升降变化信息［10～12］。本文通过江苏中部至
是建立在陆地坐标系之上的海面相对于陆地的升降长江口近岸海域1993—2001年期间同时段同区段
变化，即所谓相对海面变化。如何将这一海陆相对的T/P测高资料与验潮站资料的对比分析，对该岸
变化量中所蕴含的海面和地面相对于地心之间距离段的海面—地面变化速率以及根据卫星资料校验地
的变化量（所谓绝对变化量）分离、提取出来是海面面升降速率的方法进行探讨。
变化研究者长期追寻却很难达到的一个终极目
标［23］。近10年来卫星测高技术的发展和实测数据1数据来源及处理方法
的积累为实现这一意义重大却困难重重的目标提供本文中所用的卫星测高数据是由美国德克萨斯
了崭新的思路和方法［4］。如1992年8月美国和法大学空间研究中心（UTCRS）提供的T/P卫星海面
国联合发射的TOPEX/Poseidon（T/P）［5～8］卫星已经高度距平（SSHA）网格化数据记录，数据周期为10
积累了10多年与验潮站测量精度相接近的全球海天，数据长度是1992年12月21日至2002年6月
面高度测量数据［9］。卫星测高资料确定绝对海面12日（第10～360周期），数据空间分布为65°N～

*收稿日期：2004-07-28；修回日期：2004-10-21.
*基金项目：国家自然科学基金项目“长江三角洲地区海面—地面系统模型研究”（编号：40171008）资助.
作者简介：崔树红（1979-），女，河北邢台人，硕士研究生，主要从事遥感与地理信息系统方面的研究.E-mail：[e-mail]
①通讯作者：谢志仁（1945-），男，浙江上虞人，教授，博导，主要从事海面变化及其趋势预测研究.E-mail：[e-mail]
644地球科学进展第20卷

65°S，180°E～180°W，数据记录在每个1°×1°的经
纬度网格的中心点上①。原资料已经过各种标准的2对上海吴淞验潮站的校验
校正处理，SSHA网格化数据提供相对于5年2.1相关性
TOPEX数据确定的平均海平面作为参考面的1°×取1993年1月至2001年12月图1中标‘4’的
1°网格化的逐周期海平面高度变化的时间序列，网网格的T/P卫星SSHA数据算得该海区的月均海面
格化SSHA数据的评估精度为3～4cm。①变化距平序列。将同期上海吴淞验潮站经过地面沉
本文选取了T/P卫星SSHA网格化数据记录中降校正的逐月平均潮位数据以该9年平均值为基准
的第11～342周期位于120～122°E，31～35°N区间转换为距平序列。根据这两种不同来源的数据序列
的数据。把SSHA数据中标为“999.0000”和绘制的海面变化距平曲线见图2。图中曲线以实线
“998.0000”的无效数据剔出后，按月求算术平均得表示卫星海面变化过程，以虚线表示吴淞站海面变
到1993年1月到2001年12月的月均海面高度距化过程。可以看出，二者除了距平绝对值不同以外，
平数据序列。在变化趋势和细节上是十分相似的。如二者呈现