地球重力場在大地測量、地球物理及地球科學中為重要的資訊,過去全球重力成果主要是由重力衛星(例如CHAMP、GRACE與GOCE)提供,區域性成果由高精度重力儀觀測量提供。雖然重力衛星可快速提供大範圍重力場資訊,但其空間解析度因距離地表較遠而不足;利用重力儀可獲得高精度、高空間解析度的重力場資訊,但作業需大量的時間和人力,且容易受到環境的影響。 基於小範圍資源探勘與地球物理等領域的研究應用,重力衛星和重力儀無法滿足空間解析度及效率的需求,因此,必須發展適用的解決方案。隨著測量技術與感測器規格的精進提升,整合慣性導航系統與全球導航衛星系統發展移動式重力測量系統,已被驗證可提供足夠精度的重力成果,其特色在於多酬載平台的設計與量測、自由的空間解析度調整、作業程序簡單,可大幅提升作業效率並提供高精度、高空間解析度的重力成果。 本論文利用車載平台與無人機發展移動式重力測量系統,基於過去資料解算、濾波處理、誤差改正演算法研究其精進方法,並發展動態與靜態零速更新兩種施測模式進行重力擾動向量成果分析,車載重力測量系統在動態模式於平面向的精度約為13 mGal,而垂直向的精度約為3 mGal;無人機載重力測量系統在動態模式於平面向的精度為6–11 mGal,而垂直向的精度約為4 mGal,而靜態零速更新模式的三維精度,不論是利用車載平台或無人機皆可達到3 mGal以內。因此,透過不同實驗場景與環境條件的實測,本論文所發展的移動式重力測量系統結合動態與靜態零速更新模式能夠提供可靠的重力測量成果,且具備未來於相關大地測量應用的可能性。
Advanced Approach for Moving-based INS/GNSS Gravimetry System
政安, 林. (Author). 2019
學生論文: Doctoral Thesis