缔合Legendre函数的快速插值计算及其在六边形网格模型重力异常计算中的应用

P223; 鉴于局部区域非等纬度分布点的超高阶次球谐综合计算效率较低,本文深入研究了缔合Legendre函数的插值算法,结合模型重力异常求解的展开式,提出了超高阶模型空间重力异常插值快速计算方法,为了验证本文方法在东西狭长分布的点集更具有应用优势,采用球谐旋转变换技术进一步提升了计算效率.试验结果表明,利用2160阶次EGM2008模型计算日本地区同一高度的30 303个非等纬度分布的六边形网格点处模型重力异常,插值快速计算方法相比逐点计算,在误差不超±0.005 mGal水平下,计算耗时从3 669.41 s缩减到98.05 s,同时经过球谐旋转变换,将南北狭长的日本区域点集旋转为东西狭长分...

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Published in测绘学报 Vol. 53; no. 9; pp. 1737 - 1747
Main Authors 李新星, 范昊鹏, 万宏发, 范雕, 冯进凯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 地理信息工程国家重点实验室,陕西西安 710054 16.10.2024
信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450001
智慧地球重点实验室,北京 100020%信息工程大学地理空间信息学院,河南郑州 450001
Subjects
球谐综合
Earth gravitational model
球谐旋转变换
hexagonal grid
勒让德函数
interpolation method
Legendre function
六边形网格
地球重力场模型
插值方法
spherical harmonic synthesis
spherical harmonic transformation under rotation
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ISSN1001-1595
DOI10.11947/j.AGCS.2024.20230110

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Summary:P223; 鉴于局部区域非等纬度分布点的超高阶次球谐综合计算效率较低,本文深入研究了缔合Legendre函数的插值算法,结合模型重力异常求解的展开式,提出了超高阶模型空间重力异常插值快速计算方法,为了验证本文方法在东西狭长分布的点集更具有应用优势,采用球谐旋转变换技术进一步提升了计算效率.试验结果表明,利用2160阶次EGM2008模型计算日本地区同一高度的30 303个非等纬度分布的六边形网格点处模型重力异常,插值快速计算方法相比逐点计算,在误差不超±0.005 mGal水平下,计算耗时从3 669.41 s缩减到98.05 s,同时经过球谐旋转变换,将南北狭长的日本区域点集旋转为东西狭长分布,使得上述相应计算内容的耗时进一步由98.05 s缩减到19.06 s,计算效率相比最初方法提速比达到近200倍,有效解决了非等纬度分布点的超高阶模型重力异常快速解算的效率难题,且验证了该方法在东西狭长分布的情况下具有更高的提速比.
ISSN:1001-1595
DOI:10.11947/j.AGCS.2024.20230110