عنوان پایان‌نامه
مقا یسه روش های تخمین تو پو گرافی بستر با استفاده از مشا هدات ار تفا ع سنجی ما هوا ره ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری- ژئودزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2762;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65169
- تاریخ دفاع
- ۱۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- صمد زارعی
- استاد راهنما
- عبدالرضا صفری, محمدعلی شریفی
- چکیده
- نقشه های توپوگرافی بستر، زمینه های کاربردی فراوانی در علوم مرتبط با زمین دارد. این نقشه ها را می توان با استفاده از تلفیق شبکه های متراکم آنومالی جاذبه با نقاط عمق سنجی حاصل از کشتی ها محاسبه نمود. طیف های آنومالی جاذبه حاصل از ارتفاع سنجی ماهواره ای را میتوان با استفاده از تابع ادمیتانس جاذبی معکوس به طیف های توپوگرافی بستر تبدیل نمود. فرایند پیش -بینی با استفاده از روش ادمیتانس تنها در باند میانی انجام میشود و طول موج های بلند عمق از نقاط عمق سنجی حاصل از کشتی ها بدست می آید. رابطه توپوگرافی و آنومالی جاذبه را میتوان از طریق رابطه پارکر نیز بیان نمود. با خطی سازی این رابطه میتوان از فرایند کالوکیشن کمترین مربعات تکراری، توپوگرافی بستر را از آنومالی جاذبه محاسبه نمود. یکی دیگر از روش های محاسبه عمق از آنومالی جاذبه استفاده از روش Gravity Geologic میباشد، انتخاب یک اختلاف چگالی بهینه بین آب و پوسته اقیانوسی نقش اصلی در محاسبه عمق با استفاده از این روش را دارد. برای تعیین اختلاف بهینه چگالی میتوان از روش انتقال به پایین آنومالی جاذبه استفاده نمود. در این تحقیق روش های کالوکیش کمترین مربعات، ادمیتانس جاذبی و Gravity Geologic برای تخمین عمق در محدوده ای از دریای عمان به گرفته شده است و نتایج هر یک از روشها با مدل های ETOPO و GEBCO و داده های عمق سنجی حاصل از کشتی مقایسه شده است. انحراف معیار اختلافات بدست آمده بین روش ادمیتانس و مدلهای ETOPO و GEBCO به ترتیب برابر 116.97 و 114.03 میباشد. در حالی که همین مقادیر برای روش¬های Gravity Geologic و کالوکیشن کمترین مربعات به ترتیب برابر 116.67 ، 130.73 و 134.49 ، 130.73 می باشد. در مقایسه با نقاط عمق سنجی حاصل از کشتی انحرف معیار اختلافات بدست آمده از روش ادمیتانس برابر 82.83 میباشد که در برابر سایر روش ها و مدل های موجود دارای کمترین مقدار میباشد. نتایج حاصله بیانگر دقت بالای روش ادمیتانس در برابر سایر روش ها و مدل های توپوگرافی بستر در منطقه مورد مطالعه میباشد. واژه‌های کلیدی: آنومالی جاذبه، ارتفاع سنجی ماهواره ای، ادمیتانس جاذبی، کالوکیشن کمترین مربعات، Gravity Geologic
- Abstract
- Seafloor topography maps have many applications in earth science. These maps can be predicted from combination of dense gravity anomaly maps with sparse ship borne soundings. Satellite altimetry have provided dense gravity anomaly in its 40 years mission.Spectrums of gravity anomaly can be converted to spectrums of seafloor topography using inverse admittance function. Inverse admittance function is singular at long and short wavelength due to isostasy and downward continuation operator respectivity. For solving singularity at short wavelength due to downward continuation operator a low pass Weiner filter has used and for elimination of long wavelength effects due to isostasy a simple high pass Gaussian filter has used. With this filters seafloor topography have predicted in the medium band using inverse admittance function. Long wavelength of seafloor topography have prediction using low pass filtering of depth grid that have interpolated from ship borne measurement. Final seafloor topography is sum of the medium and long wavelength of obtained topography. Parker equation describes the relationship between topography and gravity anomaly. With linearization parker equation, least square collocation can be used to predict topography from gravity anomaly in an iteration procedure. The Result of the least square collocation method is strongly dependent on Covariance function. Firstly with a priori statistical characteristics of depths covariance function of depth have modeled then using parker equation and propagation covariance law covariance of gravity anomaly has estimated. Best estimation of covariance function has obtained when estimated covariance function good fitted to empirical covariance function of gravity anomaly measurement. Best fitting occurred with trial and error in introducing priori statistical characteristics of depths and density contrast between water and crust layer. Two different global bathymetry models namely ETOPO1 and GEBCO are used to derive the depth priori statistical information. In the other hand theoretical density contrast between water and crust layer have 1670.kg/m^3 with employment 1880.kg/m^3 as density contrast instead of its theoretical value best fitting between empirical and model covariance function has obtained. Another method to prediction seafloor topography from gravity anomaly is gravity geologic method. Selecting an optimum density contrast have key role in accurate of obtained seafloor topography in this method. For determination an optimum density contrast downward continuation method have used. Downward continuation is an unstable method in spectral space. For eliminate singularity effects an optimum filter should be used. For selecting an optimum filter a simulation problem have designed. In this simulation problem gravity anomaly effects of a seafloor topography bounded in 20<?<25 and 60< ? <65 was computed using parker equation. Computed gravity anomaly upwarded 5 km above sea surface and in this stage a rand noise added to it, then noisy gravity anomaly downwarded to sea surface using various Gaussian and Weiner filter. Best result is get with a Gaussian filter with k=10 parameter. In this study three methods of seafloor prediction have been applied in the Oman Sea bounded in 20<?<25 and 60< ? <65. Finally result of three methods have compared with GEBCO and ETOPO1 topography models and some ship borne depth. Result of this study show that admittance method has more efficiency compared to other methods and existing models. Estimation of density contrast between water layer and crust layer is another result of this study. The value of density contrast is equivalent to1862.5 kg/m^3. Keywords: seafloor topography, gravity anomaly, downward continuation, admittance, Least square collocation, Gaussian filter, Gravity geologic, Density contrast.
