利用扰动重力数据反演海底地形的高斯曲面函数估计方法

利用2017年1月—2020年12月的SARAL卫星测高数据反演得到南海海域1′×1′格网扰动重力数据，通过与船载重力数据比较，精度达到5.5 mGal。提出了利用重力数据及高斯曲面函数求解区域特征参数进而估计海底地形模型的方法，利用SARAL卫星反演获得的重力数据在南海海域开展了计算试验。结果表明，利用ETOPO-1先验模型，在10×10格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约10 m;利用DTU18先验模型，在9×9格网一组划分条件下估计得到的1′×1′海底地形精度相对于先验模型提高了约9 m。计算结果表明，利用卫星测高反演得到的重力数据，通过高斯曲面函数解算获得的5个特征参数，可以在一定程度上代表相应区域海底地形的曲面特征，进而可在不依赖外部实测数据条件下对先验海底模型进行精化。对于曲面估计而言，格网划分越小，曲面函数就越能反映区域变化特征。因此，对于未来卫星测高技术发展而言，更高分辨率的重力场探测技术有望继续提升海底地形细节的反演能力。