新53階次月球重力場及其精細(xì)結(jié)構(gòu)
本文選題:LG- + SELENE軌道數(shù)據(jù) ; 參考:《地球物理學(xué)報》2012年07期
【摘要】:月球重力場是了解月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要信息之一.日本SELENE衛(wèi)星首次獲得月球背面衛(wèi)星軌道的直接探測數(shù)據(jù)并建立了更高精度的全月球重力場模型.本文根據(jù)日本公布的采樣間隔為60s、軌道高度為100km的SELENE衛(wèi)星觀測資料并利用作者移植的GEODYN-II微機版本軟件求解出新53階次月球球諧場模型LG-53.經(jīng)過測試表明移植后的微機版本比原始工作站版本的計算效率提高了5到10倍.理論上表明60s采樣間隔、100km高度的軌道數(shù)據(jù)能夠計算出60階次的月球球諧系數(shù)模型,但是作者在實際計算過程中發(fā)現(xiàn):在接近理論階次(60階次)的一系列模型中出現(xiàn)了平行于經(jīng)線的高頻噪聲,且模型越接近理論階次其噪聲越高.因此本文將53階次月球球諧系數(shù)模型LG-53作為最后的解算結(jié)果并建立各種月球重力異常場,并將其與美國GLGM-2(70階次)模型和利用嫦娥1號數(shù)據(jù)解算出的CEGM-01(50階次)模型對比,發(fā)現(xiàn)新53階次重力場模型LG-53在高緯度和月球背面都顯示出了更高分辨率的異常特征;與美國LP165P(165階次)模型對比發(fā)現(xiàn)LG-53所建立的自由空氣重力異常在月球背面不存在LP165P中所出現(xiàn)的高頻噪聲.與日本90階次SGM90d模型對比后發(fā)現(xiàn)新模型的精度較日本模型還有所差距.主要是由于兩者參與計算的數(shù)據(jù)采樣率不同所致.53階次的模型LG-53能夠反映100km尺度的重力異常,而日本90階次模型則可以反映60km尺度的異常.利用新53階次模型計算的自由空氣重力異常圖并結(jié)合月球地形圖探討了四種類型的Mascon重力異常特征及其地形特征.
[Abstract]:The lunar gravity field is one of the important information to understand the interior structure of the moon.For the first time, the Japanese SELENE satellite obtained the direct detection data of the lunar backside satellite orbit and established a more accurate full-moon gravity field model.Based on the observed data of SELENE satellite with sampling interval of 60s and orbit altitude of 100km published in Japan, a new spherical harmonic field model LG-53 for the 53rd order lunar sphere is obtained by using the GEODYN-II microcomputer software transplanted by the author.The test results show that the computing efficiency of the transplanted microcomputer version is 5 to 10 times higher than that of the original workstation version.It is shown theoretically that the lunar spherical harmonic coefficient model of order 60 can be calculated by the orbit data with a sampling interval of 60 s and a height of 100 km.However, in the course of practical calculation, the author finds that a series of models approaching the theoretical order (order 60) have high frequency noise parallel to the longitude line, and the closer the model is to the theoretical order, the higher the noise is.Therefore, in this paper, the spherical harmonic coefficient model (LG-53) of the second lunar sphere of order 53 is taken as the final solution and various lunar gravity anomaly fields are established. The model is compared with the GLGM-2(70 order model in the United States and the CEGM-01(50 order model based on the Chang 'e-1 data.It is found that the new 53rd order gravity field model LG-53 shows a higher resolution anomaly feature both at high latitudes and on the back of the moon.Compared with the LP165P(165 order model of the United States, it is found that the free air gravity anomaly established by LG-53 does not have the high frequency noise of LP165P on the back of the moon.Compared with the 90 th order SGM90d model in Japan, the accuracy of the new model is lower than that of the Japanese model.The main reason is that the model LG-53 of order 53 can reflect the gravity anomaly of 100km scale, while the model of order 90 of Japan can reflect the anomaly of 60km scale.In this paper, four types of Mascon gravity anomalies and their topographic features are discussed by using the free air gravity anomaly map calculated by the new 53rd order model and the lunar topographic map.
【作者單位】: 中國地質(zhì)科學(xué)院;
【基金】:中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查工作項目(1212010811050)資助
【分類號】:P184
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1754974
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