利用GRACE卫星数据提取强震同震和震后重力变化
发布时间：2021-11-20 04:33
GRACE重力卫星观测较传统重力测量具有观测范围广、不受天气影响、无困难地域限制等优点,并已证实探测到几次强震造成的同震重力变化。本文从GRACE数据中提取强震造成的同震以及震后数年的重力变化,并与最新粘弹性球体位错模型和分层粘弹性平面位错模型正演计算同震结果对比,研究不同强震机制造成的同震变化差异以及地球质量迁移,以下为本文所做的工作及得到的相关结果:1.对2016年3月GRACE卫星数据进行P3M6去相关性滤波处理,然后叠积差分计算全球重力变化,发现在高纬度带地区能够很好的消除南北条带误差,而在赤道附近依然有强烈的误差信号影响。对去相关滤波后的GRACE数据,分别加以300km、500km、800km高斯平滑处理,平滑半径越大,条带误差消除效果越好,同时也使重力变化等信号减弱,不能很好的突出需要的地球物理信号,因此要选择适当的平滑半径。2.2010智利Mw8.8地震粘弹性球体位错模型和分层粘弹性平面位错模型模拟出的同震重力变化大小分别为-2.7+2.8μgal和-5.6+1.4μgal,GRACE卫星数据提取的结果为-4.7+<...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GRACE卫星工作原理
第二章 GRACE 卫星数据提取重力变化信号 = = =pipjjinlmijLln0 01（2.12）图 2.2 给出了去相关滤波前后 GRACE 全球重力变化分布。使用的是 CSR 提供的2016 年 3 月月重力场模型扣除 2011 年 9 月至 2015 年 9 月的四年期间的平均场之后得到的结果。使用 Chen 等[59]的 P3M6 滤波方法。从图中可以看出去相关滤波后，高纬度地区的条带误差得到了很大程度的削减，信号也已较明显，而低纬度地区还存在着较为明显的条带误差。出现这种现象可能是因为在多项式拟合的时候，对于高次比如高于 53次的球谐系数不能很好的拟合，这是因为三次多项式拟合时数据点至少应有 5 个，滤波时不能处理完所有的高次系数。（例如，当次数 m =53时，参与多项式拟合的奇、偶阶系数分别只有四个：[ ,,,]5359535753555353C CCC和 [,,,]5360535853565354C CCC）。有时还可在拟合时加入滑动窗口，以增强滤波效果[60]。
不同平滑半径高斯平滑各阶系数权因子
【参考文献】：
期刊论文
[1]GRACE卫星观测到的尼泊尔8.1级地震前后的重力变化[J]. 瞿伟,安东东,薛康,张勤,王庆良,王栋. 大地测量与地球动力学. 2017(12)
[2]利用粘弹性球体位错理论研究2011年日本MW9.0地震引起的震后位移时空变化[J]. 刘泰,付广裕,苏小宁. 地震. 2017(03)
[3]基于粘弹性球体地球模型的震后位移与重力变化计算软件[J]. 付广裕,刘泰. 大地测量与地球动力学. 2017(07)
[4]基于GRACE RL05数据探测苏门答腊MW8.6地震的同震和震后形变[J]. 郑增记,曹建平,庄文泉,张永奇,范丽红. 大地测量与地球动力学. 2016(05)
[5]日本MW9.0地震震区及其周缘2002—2015年卫星重力变化时空特征[J]. 邹正波,李辉,吴云龙,康开轩,吴桂桔. 地震学报. 2016(03)
[6]尼泊尔M8.1地震震前卫星重力场时变特征[J]. 邹正波,李辉,吴云龙,吴桂桔,康开轩. 大地测量与地球动力学. 2015(04)
[7]利用震后黏弹性位错理论研究苏门答腊地震（Mw9.3）的震后重力变化[J]. 张国庆,付广裕,周新,徐长仪. 地球物理学报. 2015(05)
[8]利用GRACE卫星数据提取苏门答腊地震同震和震后重力变化[J]. 张国庆,付广裕,周新. 大地测量与地球动力学. 2015(02)
[9]应用平滑先验信息方法移除GRACE数据中相关误差[J]. 詹金刚,王勇,史红岭,柴华,朱传东. 地球物理学报. 2015(04)
[10]智利MW8.8地震同震重力梯度变化[J]. 姜永涛,张永志,王帅,武艳军. 地震地磁观测与研究. 2015(01)
本文编号：3506574
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GRACE卫星工作原理
第二章 GRACE 卫星数据提取重力变化信号 = = =pipjjinlmijLln0 01（2.12）图 2.2 给出了去相关滤波前后 GRACE 全球重力变化分布。使用的是 CSR 提供的2016 年 3 月月重力场模型扣除 2011 年 9 月至 2015 年 9 月的四年期间的平均场之后得到的结果。使用 Chen 等[59]的 P3M6 滤波方法。从图中可以看出去相关滤波后，高纬度地区的条带误差得到了很大程度的削减，信号也已较明显，而低纬度地区还存在着较为明显的条带误差。出现这种现象可能是因为在多项式拟合的时候，对于高次比如高于 53次的球谐系数不能很好的拟合，这是因为三次多项式拟合时数据点至少应有 5 个，滤波时不能处理完所有的高次系数。（例如，当次数 m =53时，参与多项式拟合的奇、偶阶系数分别只有四个：[ ,,,]5359535753555353C CCC和 [,,,]5360535853565354C CCC）。有时还可在拟合时加入滑动窗口，以增强滤波效果[60]。
不同平滑半径高斯平滑各阶系数权因子
【参考文献】：
期刊论文
[1]GRACE卫星观测到的尼泊尔8.1级地震前后的重力变化[J]. 瞿伟,安东东,薛康,张勤,王庆良,王栋. 大地测量与地球动力学. 2017(12)
[2]利用粘弹性球体位错理论研究2011年日本MW9.0地震引起的震后位移时空变化[J]. 刘泰,付广裕,苏小宁. 地震. 2017(03)
[3]基于粘弹性球体地球模型的震后位移与重力变化计算软件[J]. 付广裕,刘泰. 大地测量与地球动力学. 2017(07)
[4]基于GRACE RL05数据探测苏门答腊MW8.6地震的同震和震后形变[J]. 郑增记,曹建平,庄文泉,张永奇,范丽红. 大地测量与地球动力学. 2016(05)
[5]日本MW9.0地震震区及其周缘2002—2015年卫星重力变化时空特征[J]. 邹正波,李辉,吴云龙,康开轩,吴桂桔. 地震学报. 2016(03)
[6]尼泊尔M8.1地震震前卫星重力场时变特征[J]. 邹正波,李辉,吴云龙,吴桂桔,康开轩. 大地测量与地球动力学. 2015(04)
[7]利用震后黏弹性位错理论研究苏门答腊地震（Mw9.3）的震后重力变化[J]. 张国庆,付广裕,周新,徐长仪. 地球物理学报. 2015(05)
[8]利用GRACE卫星数据提取苏门答腊地震同震和震后重力变化[J]. 张国庆,付广裕,周新. 大地测量与地球动力学. 2015(02)
[9]应用平滑先验信息方法移除GRACE数据中相关误差[J]. 詹金刚,王勇,史红岭,柴华,朱传东. 地球物理学报. 2015(04)
[10]智利MW8.8地震同震重力梯度变化[J]. 姜永涛,张永志,王帅,武艳军. 地震地磁观测与研究. 2015(01)
本文编号：3506574
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/3506574.html
