عنوان پایان‌نامه
مدلسازی محلی میدان ثقل زمین با استفاده از اسپیلا ین های هار مونیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری- ژئودزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1769;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45233;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1769;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45233
- تاریخ دفاع
- ۱۹ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- تقی یوسف زاده
- استاد راهنما
- عبدالرضا صفری, محمدعلی شریفی
- چکیده
- تعیین و مدل سازی میدان ثقل پیش نیاز اکثر پژوهش های ژئودتیکی و ژئوفیزیکی است و امروزه به یکی از اهداف اصلی ژئودزین ها تبدیل شده است. بدین منظور در سال های اخیر جمع آوری مشاهدات از میدان ثقل زمین به نحو چشم گیری افزایش یافته که از نمونه های بارز آن می توان به مأموریت های ماهواره ای GRACE، CHAMP و غیره اشاره کرد. علاوه بر این، تاکنون حجم عظیمی از مشاهدات ثقلی زمینی جمع آوری گردیده است و همه روزه نیز بر حجم این داده ها افزوده می گردد. این مشاهدات می توانند در کنار داده های ماهواره ای برای مدل سازی میدان ثقل زمین به کار روند. روش سنتی مدل سازی میدان ثقل، استفاده از بسط هارمونیک های کروی به عنوان توابع پایه می باشد که توسط «پیر سایمون لاپلاس» در قرن نوزدهم ارائه گردیده است. اما به موازات پیشرفت ابزارها و روش های جمع آوری مشاهدات ثقلی و در نتیجه بهبود دقت داه ها، نیاز به روش های جدیدی احساس شد. معایب خاص هارمونیک های کروی در مدل سازی میدان ثقل(خصوصاً مدل سازی محلی) نیز مزید بر علت شد تا توجه دانش پژوهان به روش های بهتری معطوف گردد. به همین دلیل امروزه تحقیقات بسیاری در زمینه ی استفاده از توابع پایه ی شعاعی کروی برای مدل سازی میدان ثقل بر روی سطح هموار زمین در جریان است. در این پایان نامه از -اسپلاین های کروی برای مدل سازی محلی میدان ثقل استفاده شده است. این اسپلاین ها به صورت یک ترکیب خطی از کرنل های بازآفرین فضاهای سوبولف تعریف می شوند. از آن جا که این اسپلاین ها در معادله ی لاپلاس صدق می کنند، برای مدل سازی تابعک های هارمونیک میدان ثقل بسیار مناسب هستند. در به کارگیری اسپلاین های کروی برای مدل سازی های مختلف، انتخاب پارامتر پهنای باند از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که تاکنون روشی کلی برای تعیین آن ارائه نشده است. در این پژوهش روشی جدید مبتنی بر نسبت سیگنال به نویز در نقاط کنترل، برای تعیین پارامتر پهنای باند این اسپلاین ها ارائه خواهد شد. نتایج حاصل دقت بالای این روش را نشان می دهد. پس از انجام این مدل سازی و بدست آوردن ضرایب، رابطه ای تحلیلی براساس کرنل بازمولد فضای سوبولف برای میدان ثقل محاسبه شده است. با استفاده از این رابطه می توان کمیت هایی نظیر مولفه های انحراف قائم، کوازی ژئوئید، تلوروئید، ژئوئید و چگالی سطحی زمین را محاسبه نمود.
- Abstract
- Gravity observations are invaluable observations for modeling of the physical structure of the Earth’s interior and its temporal variations. The new gravity field dedicated missions, CHAMP, GRACE and in near future GOCE provide very high quality gravity observations with global coverage. The spaceborne gravity measurements from the missions can be used for modeling the static and dynamic gravity field both in the global and local sense. The spherical radial basis functions (SRBFs) and particularly the spherical splines are the most well-known bases for the regional gravity field modeling. In this study, we have modeled the regional gravity field using the spherical splines. The spherical smoothing splines have been used for denoising of terrestrial gravity disturbances observations. However, performance of these methods highly depends on the optimal selection of the SRBFs’ parameters. Different empirical methods have been introduced for selection of the parameters. In this study, we propose a new method for determination of the optimal bandwidth parameter. The parameter is selected based on the data distribution. The method is validated by implementation on the simulated and real gravity data.
