تصميم فلتر مثالي لنماذج الجاذبية الشهرية GRACE

تتطلب معظم تطبيقات نماذج مجال الجاذبية الشهرية التي تم إصدارها للجمهور من تجربة استعادة الجاذبية والمناخ استخدام فلتر مكاني للمساعدة في تقليل الضجيج والأخطاء النظامية الأخرى الموجودة في البيانات. الطريقة الأكثر شيوعًا تستخدم عملية متوسط غاوسي بسيطة، وغالبًا ما يتم دمجها مع تقنية "إزالة الشرائط" التي تُحذف فيها ارتباطات المعاملات ضمن درجة معينة. وكطرق قاسية، لم تأخذ أي من هذه التقنيات في الاعتبار المعلومات الإحصائية من حل الجاذبية نفسه، وعلى الرغم من أنها تؤدي بشكل جيد بشكل عام، إلا أنها قد تنتهي غالبًا بإزالة المزيد من الإشارة أكثر مما هو ضروري. تم اقتراح مرشحات مثالية أخرى في الأدبيات؛ ومع ذلك، لم يحاول أي منها استغلال جميع المعلومات المتاحة من الحلول الشهرية بالكامل. من خلال دراسة المبادئ الأساسية لتصميم الفلتر، تم تطوير فلتر يتضمن الضجيج ومصفوفة تباين الإشارة الكاملة لتخصيص الفلتر لخصائص خطأ حل شهري معين. يعد الفلتر غير متساوٍ وغير متماثل، مما يعني أنه يمكنه استيعاب الضجيج بعناية غير محددة، مثل الشرائط المميزة. يقلل الفلتر من خطأ متوسط المربعات، وفي هذا المعنى، يمكن اعتباره أكثر فلتر مثالي ممكن. من خلال كل من السيناريوهات المحاكاة والبيانات الحقيقية، سيظهر أن هذا الفلتر المحسن يحافظ على أعلى كمية من إشارة الجاذبية مقارنةً بتقنيات معيارية أخرى، بينما يقلل في الوقت نفسه من آثار التسرب وينتج حلولًا سلسة في مناطق الإشارة المنخفضة.