本章將分析利用衛星資料計算之六種不同的重力模型(如表 5-1)，分別為：
Case 1：利用 LSC 法計算重力網格(無濾波、無波形重定)。
Case 2：利用 IVM 法計算重力網格(無濾波、無波形重定) 。
Case 3：利用 IVM 法計算重力網格(使用高斯濾波、使用波形重定) 。 Case 4：利用 IVM 法計算重力網格(無濾波、使用波形重定)。
Case 5：利用 LSC 法計算重力網格(使用高斯濾波、使用波形重定)。
Case 6：利用 LSC 法計算重力網格(無濾波、使用波形重定)等。
本研究計算六種模型之重力異常成果，如表 5-2 所示。
本文用於檢核重力成果的資料為 NGDC 船測重力，由於本研究區域東海海 域的大陸棚約在海深 500m 以內，因此為了使檢核成果更加清楚與利於分析重力 成果，本文將檢核的船測重力資料分為淺海區(海深值小於 500m)與深海區(海深 值大於 500m)(圖 5-1)。除了本研究利用測高資料計算的重異常成果之外，亦同 時檢核目前著名的全球重力網格 DTU10 與 EGM2008(展開至 2160 階)，DTU
(Danmarks Tekniske Universitet)為 Anderson et al (2010)製作之 1 分全球重力網 格，同時 DTU10 模型也包含全球的海深資料(亦為 1 分解析度)，而 EGM2008(Earth
Graviational Model 2008)為 Pavlis et al. (2012)製作之全球重力網格，而此網格模 型的空間解析度為 5 分。所有比較結果一樣列於表 5-2。一般而言，波形重定技 術對於淺海區的測高資料有較大的影響，且測高衛星經波形重定後亦含有高頻雜
訊，所以有無濾波也會有影響，因此，本章節將從各種不同的重力成果來探討淺 海與深海區域波形重定有無的比較、濾波有無的差別、IVM 與 LSC 的差別等主 題來作介紹。
(1) 淺海與深海波形重定比較
從表 5-2 中之 Case1 至 Case 6 中，深海地區精度明顯比淺海地區精度好，這 也顯示了測高衛星技術在近海地區精度較差，其反射波形會受到陸地或複雜的海 水面而受到汙染。從 Case 1 與 Case 2 的結果顯示，無論在深海地區或是淺海地 區，若測高資料無使用波形重定技術處理，則所計算出的重力網格精度遠不如其 他有進行波形重定的網格。整體來說，在本研究區域波形重定的技術可以有效提 升約 3~6 mgal 的重力精度。圖 5-2 為 Case 4 減去 Case 2 之差異圖，可以發現波 形重定的有無對於東海海域重力的成果有著全面性的差異，幾乎全研究區域存在
約
± 10
mgal 的差值(對比無波形重定)，
且越靠近陸地的地方其差異越大。因此，波形重定技術對重力值的變化影響最大，除了有效改善淺海地區的重力精度之 外，也能改善深海地區之重力精度。
(2) 濾波有無的差別
圖 5-3 為 Case 3 減去 Case 4 之差異圖，由此圖可發現，高斯濾波的使用造 成局部地區的重力值發生明顯的 3~5 mgal 的變化。由圖可發現琉球海溝周遭其
差異較大，這是因為此區域重力異常變化起伏較大。所以經由高斯濾波的處理 後，可以平滑波形重定後的觀測量，使得最後重力成果能夠移除雜訊。整體而言，
高斯濾波的使用，則可提升重力精度約 0.5 mgal。
(3) IVM 與 LSC 的差別
從 Case 1 與 Case 2 來看，在無使用波形重定技術下，IVM 法比 LSC 法計算 的重力網格精度改進約 3 mgal；而若是使用波形重定後，則僅改善約 0.5 mgal。
圖 5-4 為 Case 3 減去 Case 5 之差異圖，結果顯示使用使用 IVM 及 LSC 的差別，
僅僅在岸邊有較大的差值，其餘地區幾乎沒有變化。
由表 5-2 可知，於所有模型中，Case 3 的重力網格於本研究中，無論是在
淺海區或是深海區，都擁有最佳的精度，其精度也比 EGM2008 和 DTU10 等全 球網格更佳(約提升 0.5~1 mgal)。因此在計算海深模型所需要的重力網格部分，
本文將採用 Case 3 所計算的重力網格(圖 5-5)。
表 5-1 本研究之六種不同重力模型
Case 計算方法 採用波形重定 使用濾波
Case 1 LSC NO NO
Case 2 IVM NO NO
Case 3 IVM YES YES
Case 4 IVM YES NO
Case 5 LSC YES YES
Case 6 LSC YES NO
表 5-2 各種重力網格與 NGDC 船測重力的比較差值 (mgal)
Model depths Mean Std ev Max Min
Case 1
LSC (no filter)
(no retracking)
All -0.3 13.4 94.7 -106.2
> -500m (shallow) -2.4 14.6 75.6 -92.4
< -500 (deep) 0.2 13.1 94.7 -106.2
Case 2
IVM (no filter)
(No retracking)
All -0.4 10.0 94.6 -79.0
> -500m (shallow) -2.4 10.9 74.1 -67.7
< -500 (deep) 0.2 9.7 94.6 -79.0
Case 3
IVM (filter used)
(retracking used)
All -0.4 7.0 86.3 -76.5
> -500m (shallow) -3.1 7.8 77.4 -76.5
< -500 (deep) 0.3 6.6 86.3 -57.3
Case 4
IVM (no filter)
(retracking used)
All -0.5 7.2 87.5 -77.6
> -500m (shallow) -2.7 8.0 79.8 -77.6
< -500 (deep) 0.1 6.9 87.5 -58.9
Case 5
LSC (filter used)
(retracking used)
All -0.5 7.1 86.5 -77.1
> -500m (shallow) -3.2 7.8 76.4 -77.1
< -500 (deep) 0.1 6.6 86.4 -56.6
Case 6
LSC (no filter)
(retracking used)
All -0.6 7.2 88.5 -78.4
圖 5-1 用於檢核重力網格精度的 NGDC 船測重力軌跡(紅色點)，淺藍色為淺海區 (海深值小於 500m)，深藍色為深海區(海深值大於 500m)。
圖 5-2 Case 4 減去 Case 2 之差異圖
圖 5-3 Case 3 減去 Case 4 之差異圖
圖 5-4 Case 3 減去 Case 5 之差異圖
圖 5-5 Case 3 所計算的重力網格