وارون سازي داده هاي ثقلي حاصل از ماهواره هاي ارتفاع سنجي به منظور توليد نقشه هاي باتيمتري (مطالعه موردي:درياي عمان)

Inversion of Gravity Data Derived from Satellite Altimetry to Estimate Seafloor Topography (Case Study: Oman Sea)

نقشه های باتیمتری اقیانوسی زمینه های كاربردی فراوانی در علوم و مهندسی دارند،هر چند روش های عمق یابی صوتی روش هایی با دقت بالا برای تولید این نقشه ها می باشند، اما هزینه بالا و زمان بر بودن این روش ها سبب شده است تا در بسیاری از مناطق اقیانوسی به خصوص مناطق با عمق های بالا داده مناسبی وجود نداشته باشد. از اینرو استفاده از روش هایی كه از لحاظ زمانی و هزینه مقرون به صرفه باشند مورد توجه قرار گرفته است. ماهواره های ارتفاع سنجی بیش از سه دهه است كه تغییرات لحظه ای سطح آبهای آزاد را اندازه گیری می كنند. دانشمندان مدتهاست كه از این داده ها برای اندازه گیری پارامترهای میدان ثقل زمین شامل شتاب ثقل، ارتفاع ژئوئید و مولفه های انحراف قائم استفاده می كنند. آنامولی های ثقلی بالاخص آنامولی جاذبه از ساختارهای زیر سطحی در منطقه سرچشمه می گیرند. یكی از منابع مهم تولید آنامولی ثقل در دریا توپوگرافی بستر می باشد. در این مقاله ما با استفاده از فیلترینگ داده های ثقلی حاصل از ارتفاع سنجی ماهواره ای و انتقال به پایین آنها به عمق متوسط و نیز استفاده از روش بهینه سازی وینر، به كمك پروفیلهای عمق سنجی موجود، توپوگرافی بستر را در محدوده ای از دریا ی عمان تخمین زده‌ایم و نتایج را با داده های عمق سنجی موجود در منطقه و مدل جهانی ETOPO مقایسه نموده ایم. با توجه به نتایج تحقیق هنگامی كه از تلفیق داده های ثقلی با پروفیل های عمق سنجی استفاده می‌نماییم، انحراف معیار اختلافات با مدل ETOPO در مقایسه با حالتی كه تنها از پروفیل های عمق سنجی استفاده می‌نماییم به میزان 7 متر بهبود پیدا می كند.

Estimating accurate bathymetry has many applications in science and engineering.although ship borne sounding are precise method to create bathymetry chart but this method is time confusing and extensive, hence in many oceans region especially in the deeper region don’t exist sufficient data. For this reasons the use of methods that are cost-effective in terms of time and cost are taken into consideration. Satellite altimetry, for over three decades, measures sea level anomaly. For some time, scientists have used these data to measure the gravity field parameters such as gravity, geoid undulations and component of deflection of vertical. Subsurface structures in a region affect in the gravity anomaly. One of the main sources of gravity on sea is seafloor topography. Smith and Sandwell proved that in the wave domain gravity anomaly are most correlated with the seafloor topography in the wavelength range from 15 to 160 km. in this paper we will try to estimate seafloor topography in Oman sea first we filter gravity anomaly and then downward continue them to the mean depth and finally by using Weiner optimization method and ship track line gravity data estimate seafloor topography. It is shown that when we combine gravity data and ship‌borne track our result improve 7 m with comparisons to shipborne track only.