1-1 研究動機
衛星測高（satellite altimetry）發展迄今已有 30 多年，針對觀測量進行改正方 法已臻成熟，如海潮改正模式、固體潮改正模式、電離層改正、乾濕對流層改正 等。而衛星測高主要觀測量是藉由衛星之精確軌道以及衛星至天底點瞬間海水面
（at-nadir instantaneous sea surface）垂直距離而得到之瞬間海水面（instantaneous sea surface），最後再經由地球物理改正以及環境改正後得到海水面高（sea surface height, SSH）。
台灣地處歐亞大陸板塊及菲律賓板塊交界處，西邊靠近中國大陸之海底地形 為大陸棚，地形較為平坦且深度為兩百公尺以內；而東邊靠近太平洋處為一海溝，
海底地形於離岸十多公里處則開始劇烈變化，海洋深度可到四公里左右。又以台 灣西岸為沙岸；東岸為沿岸之特殊地形，而且台灣本島附近還有澎湖、綠島、蘭 嶼等小島，所以台灣及鄰域為一具有豐富實驗性之區域。
於深海中，海水面可以近似為一平面，所以經海水面反射而回傳之脈衝波形
（waveform）非常良好，故測距精度較高，但是當衛星接近陸地約 20 公里時，其 足跡（footprint）會由於接觸到陸地或是較為複雜之海水面而導致回傳之脈衝波形 被污染，進而影響衛星測距之精度，所以藉由波形重定（waveform retracking）求 得近岸衛星測高改正後之海水面高。本研究除了以台灣最新大地水準面為判斷改 正後海水面高精度是否提升，也利用計算重力異常來作為判斷波形重定前後是否 對於精度上有所提升。
1-2 文獻回顧
自從 Brown （1977）提出平均脈衝回傳理論後，就有許多人針對測高衛星回 傳之波形進行研究並發展具有物理意義或是數學統計意義之演算法來密合波形，
如 Wingham et al （1986）發展之 OCOG （off center of gravity）演算法、Martin et al. （1983）發展之β-參數演算法、以及 Zwally （1996）所發展之門檻值（threshold）
演算法等，都是針對冰面反射之雷達波形而衍生。陳松安（2001）使用β-5 參數 演算法於 ERS-1 測高衛星上，彭敏峰（2003）針對 TOPEX/POSEIDON 測高衛星 所經過大陸內陸湖泊之軌跡（track），也使用β-5 參數演算法對其波形進行處理。
Deng （2004）對於 ERS-1 及 ERS-2 測高衛星資料進行波形重定，並且於台灣沿 海以及澳洲沿岸得到非常好之改善。
重力異常對於大地應用上非常重要，可以以重力異常推估垂線偏差，也可以 計算大地起伏，吾人以海水面高轉換重力異常，於高豫麒（1997）使用一維快速 傅立葉轉換（1D Fast Fourier Transform, 1D FFT）計算全球2′×2′網格重力異常，
Hwang（1998）的 inverse Vening Meinesz formula （IVM），使用核函數（kernel function）梯度將垂線偏差轉換為重力異常，張榮傑（2001）也使用了 IVM，將東 西、南北垂線分量轉換為重力異常。
1-3 研究方法
本研究取得 Geosat/GM 之 geophysical data records （GDRs）及 waveform data record （WDR）資料，由於 GDRs 與 WDR 所記錄之時間格式不同，藉由 GDRs 與 WDR 時間換算公式，可以將 WDR 疊合到 GDRs 上，並且藉由重定 WDR 波形 得到時間改正量隨之轉換為距離改正量，最後可針對 GDRs 所提供海水面高進行
改正而得到改正後海水面高（corrected SSH）。取得改正後海水面高後，將與台灣 最新大地水準面模型（geoid model）進行比較，並且以不同距離、區域作為分析 準則。
得到改正後海水面高，則分別利用 IVM 與最小二乘配置法（least squares collocation, LSC）求得重力異常，並且於船載實測重力做精度比較分析。
1-4 論文架構
本論文共分五章，各章節內容為：
第一章：說明研究動機、使用方法、文獻回顧與章節介紹。
第二章：介紹衛星測高原理與 Geosat/GM 資料。
第三章：詳談波形重定原理與波形重定後得到之改正後海水面高與大地水準面比 較及分析。
第四章：介紹所使用之計算重力異常方法，可分為逆范寧梅尼茲公式與最小二乘 配置法兩種，並由計算得之重力異常分析其結果。
第五章：對於本研究做結論與建議。