地球物理大地测量学计算系列之五地球外部各种重力场元局部地形影响(2)

接上文,扰动位、扰动重力、垂线偏差、扰动重力梯度、水平重力梯度的局部地形影响的公式如下。

参考文献1是上述公式的代码实现,主要函数有2个,分别是:

1)Localterrianeffintgrl.f90

输入计算点空间位置文件记录格式:点号/点名 经度(度小数) 纬度(度小数) 大地高(m)......

输出文件reslt.txt记录:在输入文件记录的基础上,增加5列重力场元局部地形影响,包括高程异常(m)、重力(mGal)、垂线偏差(″,南向、西向)和重力梯度(径向,E)的局部地形影响。

2)LTerAllBLH.f90

LTerAllBLH(BLH,dtm,sfh,nlat,nlon,hd,dr,GRS,ter)

输入BLH(3)-空间计算点的经纬度(度小数)和大地高(m)。

输入dtm(nlat,nlon)-数字地面高程模型格网,用于表示陆地地形起伏,海域格值置零。

输入sfh(nlat,nlon)-陆地地面大地高格网,用于精密计算流动面元的积分距离。

输入dr, hd(6)-积分半径(m)和格网规格参数(最小最大经度,最小最大纬度,经度间隔,纬度间隔)。

输入GRS(6)-gm, ae, j2, omega, 1/f, 缺省值

返回ter(5)-高程异常、重力、垂线偏差(南向、西向)和重力梯度(径向)的局部地形影响(国际单位SI)。

3)输入数字高程模型(正高/正常高),地面大地高(椭球高),计算待求点的扰动位、扰动重力、垂线偏差、扰动重力梯度、水平重力梯度的局部地形的影响。

在博文"地球物理大地测量学计算系列之四剩余地形 (完全布格)影响模型值计算",我们进行了陆海统一的扰动重力场元完全布格(剩余地形)影响模型值的计算,若设置最小阶2,最大阶为360,取上图界面中的第一点作为待求点,可将计算得到的扰动重力作为球壳布格影响,计算结果如下图。

该点地形影响的扰动重力值为610.2504mGal,而该点扰动重力的局部地形影响值为-0.6543mGal,由此可见,扰动重力的局部地形影响远小于球壳布格影响。

我们通常所说的布格改正(或者叫经典布格改正)分为布格片改正、地形改正和层间改正,布格片改正是球壳布格的平面近似,层间改正由于使用的是正常重力梯度,而正常重力梯度的地形影响为0,因此,扰动重力的布格地形影响等于球壳布格影响+局部地形影响。

参考文献

https://www.zcyphygeodesy.com/h-nd-124.html

PAGravf4.5参考说明书.pdf

物理大地测量学.pdangdang

重力局部地形改正量的计算方法比较_欧阳明达2018

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