地面重力数据向上延拓方法比较
2018-07-31尹伟言
地理空间信息 2018年7期
尹伟言,陈 真,蒋 涛,聂 晶,赵 鑫
(1.国家测绘地理信息局第一大地测量队,陕西 西安 710054;2.中国测绘科学研究院,北京 100830;3.国家测绘地理信息局测绘标准化研究所,陕西 西安 710054)
随着重力数据获取方式的多元化,其应用领域不断扩大,重力数据的向上延拓是数据解算的关键环节。所谓向上延拓,就是将平面上的重力观测值换算到该平面以上任意点重力值的过程。向上延拓具有不过分衰减低频信号,保留更多有用地质体信息的功能。利用地面重力向上延拓可计算和评价航空重力测量的外符合精度,为确定似大地水准面作铺垫[1-3]。本文通过算例比较分析了向上延拓的两种方法:模型梯度法和Poisson积分法。结果表明,两种方法各有优劣,梯度法简单易算,不考虑边界的影响,但模型误差影响较大;Poisson积分法理论严密,但边界效应明显。在考虑边界效应的情况下,Poisson积分法可获得比模型梯度法更优的结果。因此,Poisson积分法可作为衡量航空重力测量外符合精度的一种手段。
1 模型梯度法
实验区布设一定数量的地面重力点,利用重力场模型计算地面重力扰动在椭球法线方向的梯度,并将地面重力扰动向上延拓至航空重力飞行高度处;再将延拓结果与航空重力仪在该高度处的测量结果进行对比。

式中,δgter为地面重力扰动;h为大地高;为地面重力扰动上延后的值;为地面重力扰动梯度[4-5]。
2 Poisson积分法
利用Poisson积分法也可将地面重力扰动向上延拓至航空重力飞行高度处,这里需要均匀分布的全球地面重力格网数据,但笔者仅有实验区内地面重力数据,因此利用移去-恢复法进行计算。……
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