利用衛(wèi)星重力場模型反演區(qū)域地殼密度
本文關(guān)鍵詞:利用衛(wèi)星重力場模型反演區(qū)域地殼密度,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:由重力場模型計算的重力異常經(jīng)過布格改正后的布格重力異常能夠很好的反映地下質(zhì)體密度分布。從總的布格重力異常中扣除地殼以下質(zhì)體對地面觀測點的重力影響得到由地殼密度分布不均引起的剩余布格重力異常。本文結(jié)合長方體模型和密度-深度函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)了變密度模型正演重力異常表達式。根據(jù)剩余布格重力異常通過粒子群算法反演了汾渭盆地及周邊黃土高原、華北平原地區(qū)的三維地殼密度分布。 取得的主要研究成果有: (1)采用C++語言編制了高階次締合勒讓德函數(shù)遞推算法及利用衛(wèi)星重力場模型計算重力異常程序,用Fortan語言編制了布格改正程序。 (2)在均質(zhì)長方體正演重力異常多種表達式的基礎(chǔ)上,驗證了其正演表達式的一致性。結(jié)合均質(zhì)長方體正演模型和密度-深度線性函數(shù)關(guān)系推導(dǎo)了變密度長方體正演重力異常表達式。用C++語言編制了變密度模型正演程序。 (3)介紹了重力場反演理論和PSO優(yōu)化算法,編制了基于變密度長方體正演模型的PSO反演三維地殼密度計算程序。反演結(jié)果驗證了PSO算法應(yīng)用于非線性及具有多解性特點的復(fù)雜地球物理問題的可行性。 (4)利用GFZ提供的由GOCE、GRACE衛(wèi)星重力數(shù)據(jù)和地面重力資料聯(lián)合研制的EIGEN_6C重力場模型計算了汾渭盆地及周邊地區(qū)由地殼密度分布不均勻引起的剩余布格重力異常。根據(jù)剩余布格重力異常通過粒子群算法反演得到該地區(qū)三維地殼密度分布。結(jié)果表明:該地區(qū)同一水平層地殼密度呈現(xiàn)西北高,東南低且由西北至東南方向依次遞減的特點,,汾渭盆地密度低于周邊秦嶺、黃土高原密度;地殼密度橫向分布與剩余布格重力異常有關(guān),能很好的反映剩余布格重力異常分布特征,低密度梯度帶對應(yīng)剩余布格重力異常高值區(qū),高密度梯度帶對應(yīng)剩余布格重力異常低值區(qū);反演結(jié)果和Crust1.0模型提供的結(jié)果能較好的吻合,但上地殼華北平原處的地殼密度存在較大偏差。
【關(guān)鍵詞】:重力異常 布格改正 長方體 反演 粒子群算法 地殼密度
【學(xué)位授予單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:P223
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 本文研究目的和意義9-10
- 1.2 衛(wèi)星重力測量概況10-11
- 1.3 地殼密度反演研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容12-15
- 第二章 衛(wèi)星重力場模型計算重力異常15-30
- 2.1 GOCE衛(wèi)星16-19
- 2.2 重力異常計算模型19-25
- 2.2.1 重力異常球諧表達式19-20
- 2.2.2 勒讓德函數(shù)20-24
- 2.2.3 衛(wèi)星重力場模型24-25
- 2.3 布格重力異常25-29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 第三章 重力正演和反演基本理論30-46
- 3.1 引言30-32
- 3.2 均質(zhì)長方體模型32-38
- 3.3 變密度直立長方體模型38-44
- 3.4 重力反演理論44-45
- 3.5 本章小結(jié)45-46
- 第四章 粒子群優(yōu)化算法46-49
- 4.1 粒子群算法46-48
- 4.2 本章小結(jié)48-49
- 第五章 汾渭盆地地殼密度反演49-64
- 5.1 汾渭盆地布格重力異常50-51
- 5.2 汾渭盆地剩余布格重力異常51-55
- 5.3 汾渭盆地三維地殼密度分布55-62
- 5.4 本章小結(jié)62-64
- 第六章 結(jié)論與展望64-66
- 6.1 結(jié)論與認(rèn)識64
- 6.2 研究展望64-66
- 參考文獻66-71
- 致謝71-72
【參考文獻】
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本文編號:288080
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