基于最优插值方法求解稳态海面地形的方法研究

摘要

高分辨率海面地形对于陆海高程基准统一、海洋环流和全球气候变化等的研究具有重要意义.针对传统滤波方法会导致信号泄漏、变形和失真的问题,研究了一种基于最优插值方法重构稳态海面地形的方法,探讨了最优插值方法中协方差矩阵的构建以及参与计算的待估参数对稳态海面地形求解的影响,比较了基于最优插值方法和高斯滤波方法计算稳态海面地形的结果.数值分析表明:在最优插值算法中,当使用去除了400 km尺度以上的残余海面地形信息以及基于CNES-CLSMDT构建的协方差进行稳态海面地形建模时,求解的稳态海面地形结果较好.联合卫星重力场模型GO_CONS_GCF_2_DIR_R6和平均海平面模型DTU18 MSS求解的稳态海面地形与海洋数值模型差异的标准差为8.4 cm,较基于高斯滤波方法求解的结果小4.3 cm.基于最优插值的稳态海面地形建模方法在一定程度上抑制了信号泄漏的问题,优于传统高斯滤波方法.