مدل سازی محلی میدان ثقل با استفاده از مشاهدات اختلاف جاذبه در امتداد خط دید ماهواره یGRACE Follow-on و توابع پایه هارمونیک کلاه کروی اصلاح شده

در این مطالعه، یک مدل منطقه ای برای میدان گرانش زمین در سراسر قطب جنوب ارایه می شود. در این مدل سازی از مشاهدات اختلاف گرانش در امتداد خط دید ماهواره (LGD)، حاصل از ماموریت گریس (GRACE-FO) استفاده شده و مدل برحسب بسط به توابع پایه ی هارمونیک های کروی اصلاح شده (ASCH) محاسبه می گردد. توابع پایه ASCH با استفاده از معرفی ضریب مقیاس و اعمال یک نگاشت به دامنه و مرز مسیله، به ما این امکان را می دهد که از توابع لژاندر درجه و مرتبه صحیح (مشابه هارمونیک های جهانی) در مدل سازی استفاده کنیم و همچنان این مدل سازی ماهیت محلی داشته و قادر به نمایش جزییات باشد. با توجه به ویژگی توابع پایه؛ نخست روشی نوین برای تبدیل داده های LGD به دامنه ASCH و محاسبه ضرایب هارمونیک ارایه می گردد. به منظور کاهش اثر خطای لبه ای، داده های شبکه بندی گرانشی فراتر از مرز منطقه ی مورد مطالعه با استفاده از یک مدل ژیوپتانسیل تولید می شوند. برای صحت سنجی مطالعه ی انجام شده، مجموعه ای از نقاط کنترل از بین داده های LGD و در مسیر پروفیل ها (مسیرهای مداری ماهواره GRACE بر روی منطقه موردمطالعه) انتخاب می شوند تا صحت مدل های محلی را تایید کنند. براین اساس، وقتی نتایج مدل محلی با نقاط کنترل مقایسه می گردد، ریشه میانگین مربعات خطا برابر 1 نانومتر بر مجذور ثانیه حاصل می گردد؛ که با دقت داده های LGD یعنی 0.15 نانومتر بر مجذور ثانیه،  قابل مقایسه است. از طرف دیگر ریشه میانگین مربعات خطای مدل های ژیوپتانسیل جهانی در برابر داده های LGD برابر 6 نانومتر بر مجذور ثانیه است. لذا روش توابع هارمونیک محلی توانایی استخراج جزییات بیشتری از میدان ثقل را داشته و می تواند مدل ژیوپتانسیل محلی دقیق تری ایجاد کند.