摘要:
提升北极海底地形模型精度, 对于开展北极航道研究具有重要意义。IBCAO V4.2模型因融合多源声呐数据而在北极相关研究领域中占据重要地位, 而联合水深数据和重力数据构建海底地形模型的方法相较于仅依靠水深数据构建模型具有明显的优势, 其中重力地质方法(gravity-geologic method, GGM)正是一种能有效联合水深数据和重力数据构建海底地形模型的方法。本文针对GGM在北极海域海底地形模型构建中地理网格的变形问题及其关键参数密度差异的求解难题, 提出了一种在极球面投影条件下, 利用回归分析解算密度差异常数, 进而使用GGM反演海底地形的途径和方法。该方法以格陵兰海东侧海域为试验区, 结合SDUST_GA_2022卫星数据及部分船载实测水深数据, 构建了覆盖面积约7.6×104 km2的海底地形模型, 称之为AO1-GGM模型。该模型利用船载实测水深数据进行外部验证, 与IBCAO V4.2模型及仅依靠船载实测水深数据构建的AO1-Grid模型进行对比, 结果表明: (1)在船载实测水深数据缺乏区域, AO1-GGM模型可借助极区海洋重力异常信息刻画地形细节, 其表现优于AO1-Grid模型; (2)对比IBCAO V4.2模型, AO1-GGM与实际情况贴合度更高, 在均方误差、均方根误差等评估指标上检核结果更优, 精度提升约35.01%, 且检核误差离散程度更小。综上可知, 通过融合多源声呐和卫星测高重力数据, 本研究可显著提升北极海底地形模型的精度。
吴浠瑗, 范雕, 刘城涛, 谢东兴. 基于卫星测高重力数据提升北极海底地形模型精度方法的研究[J]. 极地研究, 2026, 38(1): 41-51.
WU Xiyuan, FAN Diao, LIU Chengtao, XIE Dongxing.
Enhancing the accuracy of an Arctic seafloor topographic model based on satellite altimetry gravity data
[J]. Chinese Journal of Polar Research, 2026, 38(1): 41-51.