利用卫星重力场模型反演区域地壳密度

发布时间：2017-04-06 02:10

  本文关键词：利用卫星重力场模型反演区域地壳密度，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由重力场模型计算的重力异常经过布格改正后的布格重力异常能够很好的反映地下质体密度分布。从总的布格重力异常中扣除地壳以下质体对地面观测点的重力影响得到由地壳密度分布不均引起的剩余布格重力异常。本文结合长方体模型和密度-深度函数关系推导了变密度模型正演重力异常表达式。根据剩余布格重力异常通过粒子群算法反演了汾渭盆地及周边黄土高原、华北平原地区的三维地壳密度分布。 取得的主要研究成果有： (1)采用C++语言编制了高阶次缔合勒让德函数递推算法及利用卫星重力场模型计算重力异常程序，用Fortan语言编制了布格改正程序。 (2)在均质长方体正演重力异常多种表达式的基础上，验证了其正演表达式的一致性。结合均质长方体正演模型和密度-深度线性函数关系推导了变密度长方体正演重力异常表达式。用C++语言编制了变密度模型正演程序。 (3)介绍了重力场反演理论和PSO优化算法，编制了基于变密度长方体正演模型的PSO反演三维地壳密度计算程序。反演结果验证了PSO算法应用于非线性及具有多解性特点的复杂地球物理问题的可行性。 (4)利用GFZ提供的由GOCE、GRACE卫星重力数据和地面重力资料联合研制的EIGEN_6C重力场模型计算了汾渭盆地及周边地区由地壳密度分布不均匀引起的剩余布格重力异常。根据剩余布格重力异常通过粒子群算法反演得到该地区三维地壳密度分布。结果表明：该地区同一水平层地壳密度呈现西北高，东南低且由西北至东南方向依次递减的特点，，汾渭盆地密度低于周边秦岭、黄土高原密度；地壳密度横向分布与剩余布格重力异常有关，能很好的反映剩余布格重力异常分布特征，低密度梯度带对应剩余布格重力异常高值区，高密度梯度带对应剩余布格重力异常低值区；反演结果和Crust1.0模型提供的结果能较好的吻合，但上地壳华北平原处的地壳密度存在较大偏差。
【关键词】：重力异常 布格改正 长方体 反演 粒子群算法 地壳密度
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P223
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 本文研究目的和意义9-10
• 1.2 卫星重力测量概况10-11
• 1.3 地壳密度反演研究现状11-12
• 1.4 本文主要研究内容12-15
• 第二章 卫星重力场模型计算重力异常15-30
• 2.1 GOCE卫星16-19
• 2.2 重力异常计算模型19-25
• 2.2.1 重力异常球谐表达式19-20
• 2.2.2 勒让德函数20-24
• 2.2.3 卫星重力场模型24-25
• 2.3 布格重力异常25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 重力正演和反演基本理论30-46
• 3.1 引言30-32
• 3.2 均质长方体模型32-38
• 3.3 变密度直立长方体模型38-44
• 3.4 重力反演理论44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第四章 粒子群优化算法46-49
• 4.1 粒子群算法46-48
• 4.2 本章小结48-49
• 第五章 汾渭盆地地壳密度反演49-64
• 5.1 汾渭盆地布格重力异常50-51
• 5.2 汾渭盆地剩余布格重力异常51-55
• 5.3 汾渭盆地三维地壳密度分布55-62
• 5.4 本章小结62-64
• 第六章 结论与展望64-66
• 6.1 结论与认识64
• 6.2 研究展望64-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：288080