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Rigorous computation of high resolution spherical harmonic gravity models on massive parallel computer systems

在大规模并行计算机系统上严格计算高分辨率球谐重力模型

基本信息

批准号：
204053408
负责人：
Professor Dr. Wolf-Dieter Schuh
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Theoretische Geodäsie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/204053408?language=en
关键词：
Rigorous computation resolution spherical harmonic

项目摘要

Gravity field models of the Earth are highly relevant in many geo-scientific applications. With a growing database (through current satellite gravity missions like GRACE or GOCE, altimetry or surface data) combined models with higher resolution become possible. The first goal of this proposal is therefore the determination of a synthetic, global, high resolution potential field on the sphere, using a spherical harmonic series with a maximal degree and order of at least 2000 (GO2000+). As we aim for a rigorous solution without the usual simplifications, the requirements for algorithmic design, implementation, and hardware are high, such as the use of efficient numerical libraries and distributed memory systems. The second focus of this project is on consistent data combination to exploit information in the best possible way. As data from different sources vary in spatial resolution, distribution and error characteristics a flexible approach and a consistent stochastic modeling is needed. All simulations will be done as closed loop simulation studies using as realistic as possible synthetic data to be able to verify the results and to analyze numerical effects. The methodical results will be of crucial significance for other gravity field related projects like GOCO (combination of GOce data with COmplementary gravity field information) or disciplines like oceanography or geophysics.

地球重力场模型在许多地球科学应用中具有高度相关性。随着数据库的不断增长（通过目前的卫星重力任务，如GRACE或GOCE，测高或表面数据），具有更高分辨率的组合模型成为可能。因此，本建议的第一个目标是确定一个合成的，全球性的，高分辨率的位场的领域，使用一个球谐级数与最大程度和秩序至少2000（GO2000+）。由于我们的目标是一个严格的解决方案，没有通常的简化，算法设计，实现和硬件的要求很高，如使用高效的数值库和分布式存储系统。该项目的第二个重点是一致的数据组合，以最好的方式利用信息。由于来自不同来源的数据在空间分辨率、分布和误差特性方面各不相同，因此需要灵活的方法和一致的随机建模。所有模拟都将作为闭环模拟研究进行，使用尽可能真实的合成数据，以便能够验证结果并分析数值效应。该方法的研究结果对于GOCO（GOce数据与补充重力场信息的组合）等重力场相关项目或海洋学、地球物理学等学科的研究具有重要意义。