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基于数字高程模型的重力中区地形改正.pdf
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1、第 69 卷 增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW395基于数字高程模型的重力中区地形改正一邱隆君1,2)1)中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊,065000;2)国家现代地质勘查工程技术研究中心,河北廊坊,065000注:本文为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所基本科研业务费项目(编号:AS2022P02)的成果。收稿日期:2023-04-10;改回日期:2023-05-06;责任编辑:刘志强。DOI:10.16509/j.georeview.2023.s1.173作者简介:邱隆君,男,1986 年
2、生,博士,工程师,地球探测与信息技术专业;Email:。关键词:关键词:中区地形改正;数字高程模型;网格间距;误差分析笔者分析区域重力调查中区地形改正计算精度的主要因素,基于高精度 1 m1 m 数字高程模型(DEM)数据,分析不同的网格间距所产生的绝对误差,计算结果表明在高山地区至少要采用 20 m20 m 以及更高精度的数字高程模型,才能满足区域重力调查规范的中区地改误差要求。1重力中区地形改正1.1中区地形改正的计算方法中区地改计算方法取决于采用的地质数学模型,一般采用直棱柱模型替代地形,进行解析式求解,或采用二重梯形积分(胡明科,2015)或者高斯表面积分法(Zhou et al.,1
3、990)进行快速近似计算。另外,可以将棱柱体质量压缩在其中心垂线上,对地质模型进一步简化,从而实现快速计算。地形质量产生的引力场的三重积分可转化为二重表面积分,由于地形体的外边界的侧面与高程基准面互相垂直,其法线与 z 轴垂直,因此在侧表面的积分结果为零,从而实现快速计算。另外一种表面积分是基于散度定理,将三重体积分转换为起伏地形和高程基准面所包围的立体的表面积分,再通过三角面元进行离散,通过估算每个三角面元上的积分获得近似地形改正结果。重力勘探中区地形改正计算主要分为圆域计算或者方域计算,前者利用扇形柱体模型,后者利用规则网格划分的直棱柱模型,方便编程计算。1.2影响中区地形改正的主要因素野
4、外高程测量、数字高程模型建立、利用数学模型以及对应计算公式进行重力中区地形改正计算,这几个主要步骤都会影响结算结果,而且上述模型和计算方法误差通常耦合在一起,难以分离。参考地质矿产行业标准(DZ/T 0004-2015 和 DZ/T0082-2021),区域重力调查中区地形改正的范围一般是 502000 m,本文利用高精度 1 m1 m 数字高程模型(DEM)数据对高山地区的重力中区地改进行计算,进而分析不同网格间距会对计算结果产生影响。2数值试验2.1数据来源本次数值试验数据来自美国地质调查局三维高程计划(3DEP),公开访问高程数据的最高精度为 1 m1 m 裸露地表高程,大地基准为 NA
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