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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
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   

2.
海底重力测量以其高精度、横向高分辨率等优势,完善了海洋勘探技术体系,为基础地质研究、资源勘查、重大工程建设、大地水准面精化等提供支持。通过在渤海海域开展海底重力测量,取得了约15 000 km2的重力数据,对海底重力测量精度的影响因素及评价方法进行了研究。海底重力测量精度相比于陆域存在诸多干扰因素,主要受水深、海底底质、海况、平面和高程测量精度、近区地形改正等因素的影响。本文以测点布格重力异常值为评价指标,研究分析各项因素对海底重力测量精度的影响。结果表明:①超浅水域,环境干扰对海底重力测量精度影响较大;②海底底质较硬区域,重力测量精度较高;③风力对海底重力测量精度影响较小,引起的海浪、海流会有限地影响观测精度;④平面定位精度对海底重力测量精度影响相对较小;⑤高程是海底重力测量精度影响最大的因素;⑥海底地形平缓区域、近区地形改正对重力精度的影响可忽略不计。同时评估了相对重力值法、布格重力异常值法、重力异常插值法3种质量检查方法,研究揭示以布格重力异常值为指标的评价方法更具合理性,符合海底重力测量的特点。  相似文献   

3.
中国海及邻域重力场特征及其构造解释   总被引:7,自引:3,他引:7  
利用中国海及邻域 2’× 2’由Seaset,Geosat,ERS 1及TOPEX/POSEIDON等卫星测高资料解算的自由空气重力异常 ,结合ETOPO5全球海底地形资料计算了中国海及邻域布格重力异常 ,并反演了得到了中国海及邻域地壳厚度 .经对重力异常特征进行分析 ,讨论了重力异常与大地构造及其活动的相关性 .  相似文献   

4.
华北断块区均衡重力异常、构造特征及地震活动   总被引:1,自引:0,他引:1  
均衡重力异常是地壳均衡状态的标志,地壳均衡状态与构造特征及地震活动密切相关。文中基于高阶地球重力场模型EGM2008自由空气异常,采用高精度数字地形模型(DEM)ASTER GDEM 2009和ETOPO1分别作为陆地和海底地形数据,通过基于DEM的严密地形-均衡改正方法计算得到华北断块区5'×5'网格分辨率的Airy均衡重力异常。根据计算结果讨论了华北断块区均衡重力异常分布特征,并探讨了区内均衡重力异常与构造特征、地震活动的关系。结果表明,华北断块区均衡重力异常空间分布极不均匀,表现出明显的断块差异性;区内均衡重力异常大小主要受新构造运动控制,是地壳表层物质密度横向变化和深部构造差异共同作用的结果,构造运动对均衡重力异常的显著影响说明华北断块区地壳均衡调整尚未完成;华北断块区地震活动和均衡重力异常之间有一定的联系,地震活动在显著的均衡重力异常高值区或低值区周围及正负均衡重力异常区过渡部位分布较为集中。  相似文献   

5.
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   

6.
研究和实施了由卫星测高数据计算垂线偏差,用莫洛 金斯基(Molodensky)公式反演 大地水准面高,由此求得我国海域大地水准面高. 为了检核,将测高垂线偏差利用逆维宁迈 纳斯(Vening Meinesz)公式反演重力异常,与海上船测重力值进行了外部检核;同时还用 司托克斯(Stokes)公式,将上述反演的重力异常计算大地水准面高,与莫洛金斯基公式直 接解得的相应结果进行比较作为内部检核. 在积分计算中充分应用了FFT的严格公式.由重力和GPS水准数据确定的陆地大地水准面,和主要由卫星测高数据确定的海洋大地水准 面,二者之间一般都存在以系统误差为主的拼接差,本文分析了产生这一现象的主要原因, 并结合我国在陆海大地水准面拼接区重力资料稀疏的实际,提出了新的拼接技术,最后将拟 合参数校正中国全部海域的重 力大地水准面,以最大限度地削弱拼接点和制约测高海洋大地水准面可能存在的系统误差.  相似文献   

7.
模拟退火法是一种全局寻优算法,在地球物理反演中得到广泛应用.本文应用快速模拟退火法对中国南海海域的重力垂直梯度进行反演来获得中国南海高分辨率海底地形,首先推导出密度界面与重力垂直梯度的对应关系,然后利用理论模型试验证明快速模拟退火法能成功地根据重力垂直梯度来计算密度界面的变化,最后将其应用于由Geosat,ERS-1/2,T/P,Jason-1,EnviSat-1卫星测高数据计算得到的中国南海海域重力垂直梯度异常,反演得到的中国南海海底地形与LDEO船测海深相接近,两者之间差的最大值为0.24 km.  相似文献   

8.
融合多源数据的高精度、高分辨率的局部重力场建模是物理大地测量学的前沿和热点问题.本文研究了基于径向基函数融合多源数据的局部重力场建模方法,利用Monte-Carlo方差分量估计实现了不同类型的观测数据的合理定权,引入了最小标准差法确定基函数的适宜网络,分析了地形因素对于基函数网络确定及局部重力场建模精度的影响.以泊松小波基函数为构造基函数,结合残差地形模型,融合实测的陆地重力异常、船载重力异常及航空重力扰动数据构建了局部区域陆海统一的似大地水准面模型.研究结果表明:引入残差地形模型平滑了地形质量引入的高频扰动信号,简化了基函数的网络设计;并提高了重力似大地水准面的精度,平原地区其精度提高了4mm,地形起伏较大的山区其精度提高了约5cm.总体而言,基于"三步法"构建的局部重力似大地水准面在荷兰、比利时及德国相关区域,其精度分别达到1.12cm、2.80cm以及2.92cm.  相似文献   

9.
本文通过分析陆地实测空间重力异常数据、海洋船载测量空间重力异常数据、卫星测高重力异常,布格重力异常数据、EGM2008地球重力模型数据等多种来源数据的性质和精度,并对相关数据进行对比,研究了编制1:500万中国海陆空间重力异常图的数据使用方案和技术方法.在地形较为平坦、实测数据分布均匀的陆区,使用实测数据,在地形复杂,实测数据稀少以及没有实测数据的陆区或岛屿,利用布格重力异常反推空间异常的方法合成平均空间重力数据,西藏地区的数据对比实验证明合成平均空间重力异常数据是一种有效的数据补充.利用三观测列方差分解法在南海地区对船载测量空间重力数据和美国SS系列及丹麦DNSC08GRA卫星重力数据进行了方差分解计算,结果表明不同来源的卫星测高重力数据具有很大的一致性,数据精度较以往有了很大的提高.海区空间重力数据使用原则是在船载重力测量数据校准下,全面使用卫星测高重力数据进行编图.海陆过渡区的异常处理应以EGM2008地球重力模型重力场为基准参考场,实现海陆异常平缓过渡,无缝连接.对中国海陆空间重力异常场进行了小波变换处理,对空间重力异常场进行了解读,勾画出三横四竖的一级重力梯级带及其所围限的8个一级重力异常区,并划分了二级重力异常区和梯级带,为块体构造学体系中大地构造格架的建立提供了地球物理证据.  相似文献   

10.
航空重力测量数据的滤波与处理   总被引:15,自引:3,他引:12  
我国首套航空重力测量系统(CHAGS)于2002年研制成功.本文设计了CHAGS观测数据的滤波处理流程,着重讨论了比力及各项改正的滤波计算方法,提出了'两步滤波法'.基于某航空重力测量实测数据,对测线重力异常的计算精度作了比较和分析,重复测线计算结果表明,CHAGS确定测线重力异常的内符合精度优于±3mGal,相应的波长分辨率为8km;与地面实测数据向上延拓数值比较表明,对于同样的波长分辨率,外部符合精度优于±4mGal.  相似文献   

11.
The gravity-geologic method (GGM) was implemented for 2′ by 2′ bathymetric determinations in a 1.6° longitude-by-1.0° latitude region centered on the eastern end of the Shackleton Fracture Zone in the Drake Passage, Antarctica. The GGM used the Bouguer slab approximation to process satellite altimetry-derived marine free-air gravity anomalies and 6,548 local shipborne bathymetric sounding measurements from the Korea Ocean Research and Development Institute to update the surrounding off-track bathymetry. The limitations of the Bouguer slab for modeling the gravity effects of variable density, rugged bathymetric relief at distances up to several kilometers, were mitigated by establishing ‘tuning’ densities that stabilized the GGM predictions. Tests using two-thirds of the shipborne bathymetric measurements to estimate the remaining third indicated that the tuning densities minimized root-mean-square deviations to about 29 m. The optimum GGM bathymetry model honoring all the ship observations correlated very well with widely available bathymetry models, despite local differences that ranged up to a few kilometers. The great analytical simplicity of GGM facilitates accurately and efficiently updating bathymetry as new gravity and bathymetric sounding data become available. Furthermore, the availability of marine free-air gravity anomaly data ensures that the GGM is more effective than simply extrapolating or interpolating ship bathymetry coverage into unmapped regions.  相似文献   

12.
The response of tidal and residual currents to small-scale morphological differences over abrupt deep-sea topography (Seine Seamount) was estimated for bathymetry grids of different spatial resolution. Local barotropic tidal model solutions were obtained for three popular and publicly available bathymetry grids (Smith and Sandwell TOPO8.2, ETOPO1, and GEBCO08) to calculate residual currents from vessel-mounted acoustic Doppler current profiler (VM-ADCP) measurements. Currents from each tidal solution were interpolated to match the VM-ADCP ensemble times and locations. Root mean square (RMS) differences of tidal and residual current speeds largely follow topographic deviations and were largest for TOPO8.2-based solutions (up to 2.8 cm?s?1) in seamount areas shallower than 1,000 m. Maximum RMS differences of currents obtained from higher resolution bathymetry did not exceed 1.7 cm?s?1. Single depth-dependent maximum residual flow speed differences were up to 8 cm?s?1 in all cases. Seine Seamount is located within a strong mean flow environment, and RMS residual current speed differences varied between 5 % and 20 % of observed peak velocities of the ambient flow. Residual flow estimates from shipboard ADCP data might be even more sensitive to the choice of bathymetry grids if barotropic tidal models are used to remove tides over deep oceanic topographic features where the mean flow is weak compared to the magnitude of barotropic tidal, or baroclinic currents. Realistic topography and associated flow complexity are also important factors for understanding sedimentary and ecological processes driven and maintained by flow–topography interaction.  相似文献   

13.
The mean sea surface height (MSSH) refers to the average of the long-term sea height. The quasi-sea surface topography (QSST) is usually defined as the height difference between the MSSH and the geoid. As to 100 years of time yardstick of geodesy, the time that satellite altimetry data sets spanned is relatively shorter, in this paper, the QSST refers to the residual sea surface height (RSSH) that shows the height dif-ference between MSSH derived from altimetry and the geoid[1]. As w…  相似文献   

14.
冯伟  钟敏  江敏  许厚泽 《地球物理学报》2010,53(7):1562-1570
本文在考虑洋底压力变化的情况下,利用2003~2008年融合多颗卫星的测高资料估计了全球和中国近海的海水热含量变化.顾及洋底压力(OBP)变化以及热膨胀系数随海水深度变化的影响,提出的改进方法提高了对中高纬度地区热含量变化的估算精度.在OBP变化较为明显的北太平洋区域I(30°N~50°N,170°E~190°E)、南印度洋区域II(40°S~60°S,100°E~120°E)和南太平洋区域III(40°S~60°S,100°W~120°W),改进方法的均方差较传统方法分别降低了16.3%、60.5%和48.4%.同时研究表明,卫星测高的精度以及盐度变化是影响中高纬度地区热含量估计精度的重要因素.在中国近海地区,东海和黄海的热含量主要表现为周年变化;南海区域的热含量除周年变化外,还存在半周年项和年际变化项,且南海的海水热含量近年有增加的趋势.  相似文献   

15.
We analyzed gravity data obtained in Juneau and global positioning system (GPS) data obtained from three PBO sites in southeastern Alaska (SE-AK), which are part of a US research facility called ‘EarthScope’, and we compared the obtained tidal amplitudes and phases with those estimated from the predicted tides including both effects of the body tide and ocean tide. Global tide models predict the ocean tides in this region of complex coastline and bathymetry. To improve the accuracy of prediction, we developed a regional ocean tide model in SE-AK.Our comparison results suggest: (1) by taking into account the ocean tide effect, the amplitude differences between the observation and the predicted body tide is remarkably reduced for both the gravity and displacement (e.g. for the M2 constituent, 8.5–0.3 μGal, and 2.4–0.1 cm at the AB50 GPS site in Juneau in terms of the vector sum of three components of the north–south, east–west and up–down), even though the ocean tide loading is large in SE-AK. (2) We have confirmed the precise point positioning (PPP) method, which was used to extract the tidal signals from the original GPS time series, works well to recover the tidal signals. Although the GPS analysis results still contain noise due to the atmosphere and multipath, we may conclude that the GPS observation surely detects the tidal signals with the sub-centimeter accuracy or better for some of the tidal constituents. (3) In order to increase the accuracy of the tidal prediction in SE-AK, it is indispensable to improve the regional ocean tide model developed in this study, especially for the phase.  相似文献   

16.
《Journal of Geodynamics》2009,47(3-5):78-89
We analyzed gravity data obtained in Juneau and global positioning system (GPS) data obtained from three PBO sites in southeastern Alaska (SE-AK), which are part of a US research facility called ‘EarthScope’, and we compared the obtained tidal amplitudes and phases with those estimated from the predicted tides including both effects of the body tide and ocean tide. Global tide models predict the ocean tides in this region of complex coastline and bathymetry. To improve the accuracy of prediction, we developed a regional ocean tide model in SE-AK.Our comparison results suggest: (1) by taking into account the ocean tide effect, the amplitude differences between the observation and the predicted body tide is remarkably reduced for both the gravity and displacement (e.g. for the M2 constituent, 8.5–0.3 μGal, and 2.4–0.1 cm at the AB50 GPS site in Juneau in terms of the vector sum of three components of the north–south, east–west and up–down), even though the ocean tide loading is large in SE-AK. (2) We have confirmed the precise point positioning (PPP) method, which was used to extract the tidal signals from the original GPS time series, works well to recover the tidal signals. Although the GPS analysis results still contain noise due to the atmosphere and multipath, we may conclude that the GPS observation surely detects the tidal signals with the sub-centimeter accuracy or better for some of the tidal constituents. (3) In order to increase the accuracy of the tidal prediction in SE-AK, it is indispensable to improve the regional ocean tide model developed in this study, especially for the phase.  相似文献   

17.
2.5维起伏地表条件下时间域航空电磁正演模拟   总被引:7,自引:5,他引:2       下载免费PDF全文
时间域航空电磁作为一种高效地球物理勘探技术特别适合我国地形复杂地区(沙漠、高山、湖泊、沼泽等)资源勘查.然而,这些地区地形起伏较大,对航空电磁响应有严重影响,忽略地形影响会给航空电磁数据解释造成很大误差.到目前为止人们对航空电磁地形效应特征研究十分有限.本文提出了基于非结构化网格的有限元法模拟带地形时间域航空电磁系统响应.该方法与基于结构化网格的有限差分相比能更好地模拟地形.首先通过傅里叶变换将2.5维问题转化成二维问题,利用伽辽金方法对二维问题进行离散.通过使用MUMPS求解器,得到波数域电磁响应.利用反傅里叶变换将波数域电磁响应变换到空间域,并利用正弦变换将其变换到时间域,得到2.5维时间域航空电磁响应.通过将本文的计算结果与半空间模型解析解及其他已发表的结果进行对比,检验了本文算法的精度.最后,我们系统分析了山峰和山谷地形对航空响应的影响特征.本文研究结果对航空电磁地形效应的识别和校正具有指导意义.  相似文献   

18.
江文滨  林缅 《地球物理学报》2011,54(6):1679-1689
本文采用POM(Princeton Ocean Model)模式,结合多波束测量得到的高分辨率地形数据,通过网格嵌套分级计算,得到了南海北部琼西南海域近40km2研究区内的水平网格分辨率达200 m的海底流场.通过数值试验,确定了内嵌模型的最佳侧面开边界条件.计算结果表明,本文所提出超高水平分辨率嵌套模式能够模拟复杂海...  相似文献   

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