融合多源数据的全球海洋重力异常反演
万晓云
1*,郝瑞杰
1,王怀兵
1
中国地质大学(北京)土地科学技术学院,北京 100049
本研究首先联合中国第一颗测高卫星HY-2A以及CryoSat-2、Saral/AltiKa、Jason-1和Jason-2的海洋测高观测数据,反演了全球主要海域(60°S–60°N)的垂线偏差以及重力异常产品GMGA1 (Global Marine Gravity Anomaly Version 1),格网分辨率为1′×1′。同国际主流产品EIGEN-6C4、XGM2019e_2159等的评估结果表明,垂线偏差南北分量的精度为0.4″,东西分量的精度为0.8″,其中HY-2A对南北分量的贡献仅次于CryoSat-2,Jason-1/2在东西分量中贡献较大;同DTU17、Sandwell&Smith (S&S) V32.1等国际主流产品相比,GMGA1的精度约为3.3mGal。考虑到卫星测高受有效载荷、飞行高度以及反演方法的限制,无法准确的导出重力异常的短波分量,而短波重力异常和水深有着高相关性,因此可以利用水深正演短波重力异常,以弥补测高的不足。在GMGA1的基础上,根据Parker公式,使用全球海底地形模型SRTM15+V2.4正演优化了重力异常短波分量,得到新产品GMGA2。与国际主流产品相比GMGA2的精度约为2.5mGal,较GMGA1提高了0.7mGal,和NCEI (National Centers for Environmental Information)提供的船测重力异常相比GMGA2的精度约为4.8mGal。GMGA1与GMGA2的精度对比见表1。以上结果得出结论,利用水深数据正演法显著改善了测高重力异常模型的短波分量,GMGA2的精度接近国际先进水平。
表1 GMGA1、GMGA2与国外主流产品及船测重力数据差值均方根统计(mGal)
Model |
XGM2019e |
S&S V32.1 |
DTU17 |
Shipborne gravity data |
GMGA1 |
3.359 |
3.208 |
3.021 |
5.178 |
GMGA2 |
2.738 |
2.504 |
2.304 |
4.833 |
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