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EGM2008地球重力模型数据在中国大陆地区的精度分析 总被引：9，自引：1，他引：8
本文介绍了5′×5 ′的EGM2008地球重力模型及其在全球的精度评价.按照地形变化规律,将中国大陆大致分为7个区域,在10 km网度上,将EGM2008地球重力模型数据与中国地面实测空间重力网格数据进行了对比.由于数据源的问题,中国大陆的模型数据精度普遍低于北美和欧洲.二种数据在地形平坦的东部地区差别较小,向西随着地形复杂程度的增加,二种数据之间的标准差从小于10 mGal增大到50多mGal.畸变点分析表明精度极低的网格点均分布在地形起伏大的地区.总体而言,5′×5′的EGM2008地球重力模型数据在中国大陆将近80％的面积上的精度可达10 mGal之内,可用于小比例尺重力编图和构造研究.在地形起伏较大的中国西部以青藏高原为例进一步比较了EGM2008重力模型和重力测点数据,结果表明在重力点分布稀疏不均匀的地区,平面网格数据难以准确表达重力场信息.由于缺少地面重力数据控制,EGM2008重力模型数据在中国西部精度较低,但模型数据依然在很大程度上提高了空间重力异常信息的丰富程度.将中国区域重力调查成果数据应用于地球模型的构建是一项有意义的工作. 相似文献
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利用卫星重力测量资料研究地球、月球与火星等星体的内部构造时,需要进行重力地形校正,计算全球布格重力异常,而在球坐标中实现地形校正计算是一种有效的途径.本文提出球坐标系中的球冠域地形校正计算方法,给出了该方法涉及的球坐标系之间坐标转换方法和球冠域内地形模型重构方法,并进行理论验证．作者利用嫦娥一号激光测高数据对月球重力进行地形校正,获得了月球全球布格重力异常,并与球坐标系中Tesseroid 单元体地形校正方法对比,分析了球冠域地形校正方法的计算精度、空间分辨率及其优缺点． 相似文献
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《地球物理学进展》2015,(3)
论述了国内外重力异常图,特别是海陆联编重力异常图的编制方法、图面表达以及重力异常计算.介绍了中国地质调查局组织编制的几个层次的地质地球物理系列图中的重力异常图.对我国重力调查规范提出了改进建议.国际上逐渐采用GRS80椭球体作为重力测量和计算的水平及垂直基准,有利于重力数据库的管理和不同来源重力数据间的换算及融合使用.北美重力数据库新标准规定了海区布格改正具体参数和计算方法.我国区域重力调查规范的改进应跟进国际发展动态,研究使用全球通用的参考椭球体作为水平和垂直基准.现行的海洋重力调查规范过于简单,除需增补重要技术规定外,还应对海区布格重力异常计算方法进行研究,特别应对海陆联编重力图的编制方法进行规范. 相似文献
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在四川盆地西部建立了一个由302个观测站组成的区域观测网,并进行了高精度流动重力与GPS观测,其目的是获取区域自由空气重力异常(简称重力异常)的分布特征,并对EGM2008模型在该区域的结果进行验证分析.研究区域实测的重力异常总体为负值,由西到东逐步从-160×10-5ms-2平缓变化到-60×10-5ms-2左右.EGM2008地球重力场模型揭示的模型重力异常较好地勾画出研究区域的总体地形分布形态,龙泉山脉以及四川盆地与青藏高原的边界皆存在明显的模型重力梯度带.研究区东南部的模型重力异常大约为-50×10-5ms-2左右,但在龙泉山西部成都平原地区,模型重力异常则达到-120×10-5ms-2左右.在区域观测网内绝大部分观测点上,模型与实测重力异常的差值几乎为一个常数(-10×10-5ms-2左右),说明EGM2008地球重力场模型可较好地反映实际重力场的空间分布形态.如果配以一定数量的地面观测数据进行整体调节,EGM2008地球重力场模型就可以较真实地反映实际地球重力场. 相似文献
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在不考虑地壳均衡条件下，从重力场基本理论出发推导了重力异常/扰动与海深信息之间的近似解析关系，其中扰动重力反演海底地形的模型较之重力异常更加简洁.通过对反演模型级数展开式的深入分析表明，在重力数据分辨率数值小于海深分辨率时并不明显收敛，因此在用重力数据反演高分辨率海底地形时应顾及展开级数的高阶项并采取相应处理方法.在大量统计分析基础上，构建了局部海域扰动重力数据反演高分辨率海底地形的非线性序列相关方法，该方法利用少量船测重力/水深测线数据获取非线性相关参数，而后利用卫星测高重力数据按非线性相关函数模型反演海底地形.试验分析表明，2次非线性相关函数反演效果表现较优，对于海底地形平缓海域，1°×1°区域内单条船载测线数据获得的相关参数即可达到2%相对精度.对于海底地形复杂海域，论文方法适用范围应该尽量缩小，30′×30′区域范围基于单条船载测线数据反演的相对精度可优于7%.从论文试验结果分析，海底地形与重力数据之间存在2次非线性相关函数特征，且这种特征在高分辨率情况下仍然适用，利用非线性函数模型并结合稀疏船载测量数据、密集卫星测高重力数据可为局部海域高分辨率海底地形反演提供一种可行的解算方... 相似文献
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布格重力异常数据是研究地壳结构和变形的重要依据,由于观测手段、处理方法等存在差异,不同手段获得的布格重力异常可能存在数据噪声水平及起算基准不一致,从而引起多源布格重力异常数据难以有效融合的难题.为此,本文在传统等效源重力数据融合方法的基础上,通过引入贝叶斯参数优化准则,提出了一种新的多源布格重力异常融合算法.随后对川滇地区两条实测重力剖面布格异常和WGM2012模型计算布格异常开展了融合实验,结果表明:新算法不仅能显著降低不同异常中的非相干噪声,而且能将多源异常的系统偏差有效纠正.与已有布格重力异常相比,融合所得布格重力异常特征与川滇地区主要线性构造分布形态具有更好的一致性.本文给出的川滇地区融合布格重力异常同时兼顾了地表实测重力的高精度和卫星重力场全球模型的高分辨率,可为研究川滇地区地壳结构和构造区划提供更加有价值的地球物理基础资料. 相似文献
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尝试了直接利用布格重力数据和地形数据反演计算中国及邻区的地壳厚度的方法. 为减小区域不均衡性和重力反演中的不唯一性的影响，本方法利用地表地形起伏修正传统反演方法中的参考深度，并经过多次的迭代使得反演结果逼近真实值. 在此基础上，绘制了中国及邻区1deg;times;1deg;网格的地壳厚度图，对中国及邻区的布格重力异常和莫霍界面的起伏数据进行了相关性分析， 其相关性系数为-0.993. 其地形起伏与莫霍界面的起伏之间也呈现出了海、陆不同的线性相关，其相关系数分别为0.96和0.91. 相关性计算结果显示，重力数据揭示的大陆和海洋的交界大致为水下800 m. 为了探讨地球曲率对该算法可能的影响， 还分别计算了分区反演以及整体区域反演两种模式，研究发现两者得到的地壳厚度偏差在5km以内，并分析了可能产生偏差的原因. 比较本文结果与地震测深及其它研究结果表明，独立使用布格重力异常和地形数据，能较为可靠地反演出中国及邻区地壳厚度. 相似文献
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江淮地区布格重力异常与中强地震发生的构造环境分析 总被引：5，自引：0，他引：5
通过对布格重力异常等值线的离散化、梯度计算和粗化处理，生成江淮地区布格重力异常梯度分级图。布格重力异常高梯度区与中强地震的空间分布有很好的一致性，与低梯度分布区的弱地震活动性形成鲜明的对比。同时，布格重力异常高梯度区的分布具有线性展布特点，可以划分出两组布格重力异常梯级带，一组走向北东，另一组走向北西西。同方向的条带具有相互平行、间距近似相等的特点，不同方向的构造带相互交切，形成一幅网络状图象。沿着这些梯级带存在断裂构造，它们在晚第三纪至第四纪早期有过构造运动，但晚更新世以来活动不明显。在江淮地区，布格重力异常梯级带、晚第三纪至早第四纪活动断裂和中强地震在空间有比较明显的对应关系。因此，在现今构造活动不太强烈的地区，布格重力异常梯级带可以认为是划分中强地震潜在震源区的一个重要标志。 相似文献
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以河北省流动重力测点覆盖区域内邢台地区4条断裂为例，将卫星布格重力异常与实测布格重力异常进行对比，发现流动重力资料可更为详细地反映测点周围构造的空间分布特征，为精细刻画华北平原地区深部构造背景提供可靠资料。采用向上延拓方法，对实测布格重力异常进行处理，获得不同上延高度的布格重力异常图像，结合当地地震地质与构造资料进行分析，并对流动重力资料在构造解释上的应用前景进行展望，认为该方法可提高现有资料的利用价值，适合在流动重力测量地区推广。 相似文献
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The paper presents a high-resolution global gravity field modelling by the boundary element method (BEM). A direct BEM formulation
for the Laplace equation is applied to get a numerical solution of the linearized fixed gravimetric boundary-value problem.
The numerical scheme uses the collocation method with linear basis functions. It involves a discretization of the complicated
Earth’s surface, which is considered as a fixed boundary. Here 3D positions of collocation points are simulated from the DNSC08
mean sea surface at oceans and from the SRTM30PLUS_V5.0 global topography model added to EGM96 on lands. High-performance
computations together with an elimination of the far zones’ interactions allow a very refined integration over the all Earth’s
surface with a resolution up to 0.1 deg. Inaccuracy of the approximate coarse solutions used for the elimination of the far
zones’ interactions leads to a long-wavelength error surface included in the obtained numerical solution. This paper introduces
an iterative procedure how to reduce such long-wavelength error surface. Surface gravity disturbances as oblique derivative
boundary conditions are generated from the EGM2008 geopotential model. Numerical experiments demonstrate how the iterative
procedure tends to the final numerical solutions that are converging to EGM2008. Finally the input surface gravity disturbances
at oceans are replaced by real data obtained from the DNSC08 altimetryderived gravity data. The ITG-GRACE03S satellite geopotential
model up to degree 180 is used to eliminate far zones’ interactions. The final high-resolution global gravity field model
with the resolution 0.1 deg is compared with EGM2008. 相似文献
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利用基于消去-恢复原理的最小二乘配置方法,对2009-2013年相对重力/GPS联合观测数据与EGM2008模型数据进行融合,更新了巴颜喀拉块体东缘地区的自由空气与布格重力异常场.基于该布格重力异常数据,以CRUST1.0地壳密度模型为初始条件,使用二维多边形棱柱体正演与非线性最小二乘反演方法,获取了巴颜喀拉块体东缘地壳分层密度结构.基于地壳不可压缩和均衡调整原理提出了计算垂向构造应力新方法,并结合上述地壳分层密度结构和地形数据计算了巴颜喀拉块体东缘垂向构造应力分布.结果表明,龙门山断裂带中南段蓄积了较高的正向构造应力(约40 MPa),马尔康周边地区蓄积了较高的负向构造应力(约—30 MPa).对研究区域1970年以来5级(Ms)以上地震进行统计发现,地震多发生在垂向构造应力梯度带上,垂向构造应力为正的地区易触发浅源地震,为负的地区易触发深源地震.在地壳横向变形强烈的区域,垂向构造应力与地震深度的对应关系减弱. 相似文献
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本文研究了基于泊松小波径向基函数融合多代卫星测高及多源重力数据精化大地水准面模型的方法.分别以沿轨垂线偏差和大地水准面高高差作为卫星测高观测量,研究了使用不同类型测高数据对于大地水准面建模精度的影响.针对全球潮汐模型在浅水区域及部分开阔海域精度较低的问题,引入局部潮汐模型研究了不同潮汐模型对于大地水准面的影响.数值分析表明:相比于使用沿轨垂线偏差作为测高观测量,基于沿轨大地水准面高高差解算得到的大地水准面模型的精度更高,特别是在海域区域,其精度提高了2.3cm.由于使用沿轨大地水准面高高差作为测高观测量削弱了潮汐模型长波误差的影响,采用不同潮汐模型对大地水准面解算的影响较小.总体而言,船载重力及测高观测数据在海洋重力场的确定中呈现互补性关系,联合两类重力场观测量可以提高局部重力场的建模精度. 相似文献
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在云南省西部，跨越中、缅两国交界的横断山系地区（97°E~102°E，24°N~30°N）有近一半的面积尚没有重力测点、即重力数据空白区和重力测点稀少的普查级测区.以前的有关文献、图集中所给出对此地区的重力场都是十分模糊的结果与图件.因此应用这些资料无法详细地研究该地区重力场特征与深部地壳结构（构造）.本文应用卫星重力异常资料作为“近似空间重力异常”，经中间层改正后给出的“计算布格重力异常”，其分布特征与该地区的地形高程呈很好的镜像相关.对相应山脉、河谷以及断裂构造都有所反映.特别是在横断山系地区该布格重力异常呈现为近南北的走向.为此，据该“计算布格重力异常”,并选定对该区有代表性的一条重力异常剖面作正反演计算，以得到其地壳深部结构剖面.结果表明，在横断山脉地区的地壳厚度在51~56 km间起伏变化；滇西北云岭山系以及玉龙山区的地壳厚度约在60 km以上. 最后，对所得结果与图件进行了讨论，并提出了几点认识和纠正的建议. 相似文献
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Mean free-air gravity anomalies are often needed in geodesy for gravity field modelling. Two possible ways of compiling the mean free-air gravity anomalies are discussed. One way is via simple Bouguer gravity anomalies and the second and more time consuming way is via refined Bouguer gravity anomalies. In flat areas the differences between using any of the two ways should not be significant. In the mountains however, every effect introducing a high dependency, such as e.g. terrain effect, can negatively affect the interpolation process. In fact, a numerical experiment conducted in one part of Rocky Mountains revealed large and systematic differences. The effect of these differences on the geoid model is more then two meters in the test area. Our investigation shows that this bias is caused by the location of gravity measurement points, chosen mostly on hill-tops. At such points, the terrain correction to gravity is systematically larger than the mean value of the correction. Therefore, it is not possible to prevent the mean free-air gravity anomalies obtained from simple Bouguer gravity anomalies from having a systematic bias. One can see this bias as a result of the aliasing effect because the simple Bouguer gravity anomalies in the mountains contain a higher frequency signal (terrain effect) that is, according to sampling theorem, impossible to reconstruct by sparse measured gravity data, see e.g. (Goos et al., 2003). Therefore, the more rigorous way of computing the mean free-air gravity anomalies is via refined Bouguer gravity anomalies. 相似文献
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分析了地球自转引起的位旋转效应公式中采用近似速度的影响. 对一组GFZ的快速科学轨道、一组TUM的约化动力法轨道以及一组GFZ的事后科学轨道，计算了星历提供的速度与只有地球引力场对卫星产生作用时的卫星速度的差值，其中参考重力场模型分别采用EGM96、EIGEN2和EIGEN_CG01C. 通过比较得出：轨道数据与EIGEN2地球重力场模型的自恰性优于EGM96和EIGEN_CG01C地球重力场模型. 速度差各分量的变化具有很明显的周期性且与卫星轨道的运行周期相吻合. 当要求在卫星轨迹处获得1m2/s2精度的扰动位时，也即要求位旋转效应公式中卫星速度的近似精度小于2mm/s时，GFZ的快速科学轨道、TUM的约化动力法轨道只需要剔除那些速度精度不满足要求的卫星轨迹点；当要求在卫星轨迹处获得05m2/s2精度的扰动位时，应当重新估算上述轨道的速度信息，或采用精度更高的GFZ事后科学轨道. 相似文献
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利用141天GRACE卫星观测资料，包括K波段、星载加速度和卫星轨道数据，反演了80阶地球重力场模型IGGGRACE01S，该模型在半波长为500km的空间分辨率上，确定大地水准面的精度约为0012m，中长波(<80阶)精度优于重力卫星发射以前研制的重力场模型. 与EIGEN_GRACE02S、EIGEN_CHAMP03S和EGM96模型的位系数相比，该模型系数最接近于EIGEN_GRACE02S，与另两个模型差异较大. 比较几种模型确定的全球重力异常和大地水准面起伏，结果发现IGGGRACE01S与EIGEN_GRACE02S模型的计算结果比较接近，与EGM96模型结果差异较大，差别较大地区主要在南极等地区. 对于中国大陆，比较IGGGRACE01S模型（前72阶）计算的重力异常和NIMA重力异常数据（25°×25°网格），两者之间的标准偏差为48mGal. 相似文献
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Successful development of geodetic satellite missions has aroused new interest in determining global and regional gravity
field based on satellite data. Satellite altimetry data enable direct determination of the geoid over sea regions.
In Egypt, where land and marine geophysical data are inadequate because of rough topography and economic reasons, the use
of satellite altimetry data is of special importance.
The northern Red Sea region has been selected as a site for case study of the current research, after applying spectral analysis
to reveal near-surface structure, the residual geoid of the studied region shows a good correlation with the known geologic
features. Moreover, satellite-based gravity data enhance small-scale features and agrees well with land and marine gravity
data. Thus, geoid undulation and satellite gravity data can be a complementary source of data to determine near-surface and
deep structures. 相似文献
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基于EGM2008重力场模型计算获得了渭河盆地及邻区布格重力异常。采用小波多尺度分解方法对布格重力异常进行了4阶小波逼近和小波细节分解,同时基于平均径向对数功率谱方法定量化地计算出1~4阶小波细节和小波逼近所对应的场源平均埋深。结合区域地质和地震资料,对获得的重力场结果进行分析,得到如下结论:①鄂尔多斯地块、渭河盆地、秦岭造山带3个一级构造单元的布格重力异常之间存在明显差异;构造区内部重力异常也存在横向的显著差异。布格重力异常的走向、规模、分布特征与二级构造区及主要的断裂具有一定的对应关系。②渭河盆地及邻区布格重力异常1~4阶细节对应4~23 km不同深度的场源信息,鄂尔多斯地块南缘东、西部的地壳结构存在明显的差异;渭河盆地凹陷、凸起构造区边界清晰,断裂边界与重力异常边界具有较好的一致性;秦岭造山带重力异常连贯性不好,东、西部重力异常变化特征表现出明显的差异。③渭河盆地及邻区布格重力异常分布与莫霍面埋深具有非常明显的镜像关系。渭河盆地及邻区地震主要分布在六盘山—陇县—宝鸡断裂带、渭河断裂与渭南塬前断裂交汇处、韩城断裂与双泉—临猗断裂交汇处。渭河盆地及邻区重力异常主要由中上地壳剩余密度体所影响,这可能是该区地震以浅源地震为主的主要原因。 相似文献