船測資料介紹與處理

3-1 船測資料介紹

用於本研究之船測資料來源分為我國調查船和國際上所有實測之船測重力 與船測海深資料，我國調查船資料為內政部民國 96 至 98 年大陸礁層計畫所測得 的海深值(船測軌跡圖 3-1 )(參考於 97 年度我國大陸礁層調查計畫)。而國際資料 主要來自於美國海洋及大氣管理局(NOAA)所屬的 National Geophysical Data Center(NGDC)資料庫，資料內容包括了船測重力與海深值(船測軌跡圖 3-2)。

(http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/gdas/ims/trk_cri.html )

NGDC 船測重力與海深值在本研究中除了作為海深計算的參考場之外，船測 重力值亦作為評估測高衛星重力模型精度的檢核資料。在大陸礁層海深值方面，

因為測深儀設備較精密，且有利用檢核測線交錯的方式，做水深資料交錯比對，

以確認定位與水深量測之正確性，故此海深值的精度較高，因此於本研究中主要 是當作檢核最終的計算海深模型。但是在釣魚台列嶼周遭，由於 NGDC 船測資 料比我國大陸礁層船測資料量還要多，因此檢核釣魚台周遭之海深模型將以 NGDC 船測資料為主(如圖 3-3 所示)。

圖 3-1 本研究所蒐集之我國大陸礁層船測海深資料軌跡圖

(a) 圖 3-2-a 本研究所蒐集之 NGDC 船測海深資料軌跡圖

(b) 圖 3-2-b 本研究所蒐集之 NGDC 船測重力資料軌跡圖

圖 3-3 釣魚台列嶼周圍之船測資料

(來源:100 年度東海與南海島礁資料收集及建置工作期末報告書)

3-2 系統誤差改正與粗差剔除

NGDC 資料庫蒐集 1930 年以後全球各機構之船測資料，內容包括重力、磁 力、海深等資訊。但由於早期量測船的定位精度較差，進而導致船載重力儀器量 測精度相對較差，直到了 1980 年以後，隨著 GPS 定位系統的發展，船載定位的 精度因此逐漸改善。此外，NGDC 的誤差來源還包括了重力儀的漂移、重力參考 場的不一致、基站偏移等。因此為了得到較可靠的船測重力數據資料，於本研究 中使用二次多項式來擬合 EGM2008 重力(Pavlis et al., 2012)與船測所得之重力異 常間的差值，最後再將擬合後的差值與原差值進行比較，並將超過三倍中誤差數 據剔除。由於參考橢球體的不同進而造成船測重力和測高衛星間有偏差值，因此

可以由正常重力公式(Heiskanen and Moritz, 1967)為其基準，表示成下式: 我們以 Maclaurin 級數將 cosine 函數展開至二階，那我們可將(3-1)式改寫成時間 的多項式(3-2)式，且儀器飄移所造成之誤差也可利用(3-2)式來進行擬合。因此本

測重力與 EGM2008 重力之關係，可發現兩者之間有一偏移量存在。所以若要一

84001311 -343.0403 71

22.370872 -0.735421 84003111 -197.8517

02

1.506723 0.871886 84003211 2.163079 -0.013879 -0.026283 84004211 4.977842 -0.880892 -1.215139 cook08mv 1.085584 0.408563 0.032856 cook09mv 3.824027 -1.621727 -2.089390 cook11mv 0.611860 -0.827811 2.842034 dme06 1.707851 -6.370574 -11.11592

8 dme07 217.27881

1

1.892987 -0.082336 dme10 3.460532 6.074065 -3.571870 dme24 53.242791 -3.823391 -0.048114 gh7407 -0.509721 -0.415944 0.019855 gh7501 1.244237 -0.273187 -0.001758 gh7504 -6.380317 12.285740 191.30020

4

gh7505 -0.018273 0.019659 0.010580 gh7702 3.577856 -0.661268 -0.202348 hm910613 5.932938 -69.223473

2163.073401

97

hm940217 -0.312659 -0.507566 0.141894 hm951026 8.512429 0.727957 0.097260 hs00t551 0.462885 -0.118551 -0.001312 hs7303 -8.422756 0.066541 0.005032 hs7304 -0.553957 -0.157137 -0.013754 hs7403 3.666843 -0.068526 -0.002767 hs7405 -4.038178 -0.204497 -0.000097 hs7501 -0.378923 0.043585 0.025080 hs7602 -1.899107 -0.133901 -0.003010 hs7603 -2.937129 -0.150387 0.007098 hs8102 1.520271 -0.005633 0.004660 hs8202 -8.543534 0.158420 0.069275 hs8203 -4.582956 0.123156 -0.009188 hs98tis1 6.462436 -1.535300 0.678081 hs99tis2 4.458984 -0.176126 0.006001 ht8301 0.849748 0.150576 0.019997 ht8401 0.635402 -2.095575 1.292226 ht8402 6.354468 0.160042 -0.077067 ht8403 5.077652 0.129470 0.007088 ht8502 2.825485 0.000279 0.002055 ht8510 1.830816 -0.133561 -0.274086 ht8605 2.116995 0.103719 -0.033687 ht861016 3.610312 0.104716 -0.048008 ht861102 3.965043 0.139434 -0.041579 ht8612 4.282286 -0.091953 -0.031223 ht8701 5.162246 0.122208 -0.022369 ht871110 2.341797 0.049004 -0.036354 ht880211 1.747715 0.171625 0.134496 ht880521 2.858505 0.009731 -0.050582 ht89t201 -0.326654 -30.866158 -207.842883 ht89t202 0.986975 0.611148 -0.008191 ht96t361 3.013343 0.758438 -0.037894 ht96t362 5.838448 0.720726 -0.025581 ht96t363 5.190033 0.028211 0.006744 ht97t373 6.006801 0.095080 -0.013653 ht97t374 6.375858 -3.011126 -0.424033

ht97t375 6.093875 1.183224 0.031028 ht97t376 5.382970 0.299847 0.021269 ht97t382 2.325528 1.071583 26.761016 ht97t383 3.936528 1.080320 3.563850 ht97t384 6.083109 -0.012442 -0.004198 indp05wt 18.073434 16.027554 -9.208000 jare27l5 1.185912 -0.536720 -4.161367 jare28l3 0.492962 -3.369432 4.327528 kh7003 2.424790 0.485427 -0.153602 kh7004 6.719925 5.944769 32.035439 kh7104 11.551908 2.467410 9.365644 kh7201 2.286420 15.241379

-208.429120 kh7202 -0.870644 0.010841 0.005145 kh7304 -9.016261 -3.377166 6.239237 kh7403 16.490431 -0.333843 -0.155044 kh7501 12.328660 0.432187 -0.060074 kh7502 4.988963 -0.509275 -0.058392 kh7505 16.762371 0.162449 -0.156198 kh7602 1.614401 0.050684 1.647971 kh7604 -5.340889 -6.181572 9.564644 kh7605 28.982474 -4.325373 -0.068972 kh7801 -4.533915 -0.949488 0.072376 kh7802 -5.189978 -0.784352 1.077192 kh79 -54.35125

2

-0.007054 0.110076 pol6202 49.467748 -13.070004 -334.571608 pol7201 23.790957 -0.596896 -0.034289 rc1206 2.904479 -0.049611 0.105664 rc1217 1.151362 -0.231665 -0.371459 rc1404 -0.487206 0.117638 0.118080 rc1710 0.212192 16.242900 69.625197 rc1711 -1.807808 -0.272465 0.670098 rc2006 -2.539064 0.570000 2.120642 rc2007 -1.509043 -0.159559 0.045232 mw9006 0.813513 -13.559318 81.141410 rc2008 -2.496085 1.990835 15.103490

rc2009 -1.601850 -3.297858 2.901898 v2008 4.085503 11.563009 -6.504647 v2107 -11.04880

5

-0.221654 2.530694 v2108 -6.816892 2.370434 1.379245 v2110 -11.85829

2

-46.369863 834.87359 5

v2814 7.936683 -0.533399 5.419354 v3309 2.069485 -149.204092 -704.179446 v3310 2.511896 0.102777 -0.013036 vit51 171.86464

1

-1.296134 -0.076946

圖 3-5 船測編號 hm951026 之重力比較圖

(a)

(b)

圖 3-6 編號 hm951026 航次(a)平差前與(b)平差後重力與 EGM2008 重力差之直方 圖