[發明專利]基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法

在審

• 申請號: 202110485135.1
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113341476A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 鄭偉;李釗偉;吳凡
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00;G01V7/06;G01V7/16
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

1.一種基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，包括：

步驟1，對大地水準面的正常重力場進行高度改正和中間層改正后，求得海底控制點處的理論重力值其中，x和y分別表示控制點的緯度和經度；

步驟2，根據重力地質法，確定海底控制點處的自由空間重力異常Δg_l(x,y)、由水深變化引起的重力異常Δg_s(x,y)和大地水準面上的自由空間重力異常Δg_f(x,y)三者之間的關系；

步驟3，基于步驟1和步驟2，得到海底地形-重力聯合法的基本公式模型；

步驟4，基于海底地形-重力聯合法的基本公式模型，求解得到離散海底控制點處的絕對重力值

步驟5，根據求解得到的離散海底控制點處的絕對重力值通過Kriging插值，求解得到格網化海底絕對重力值

步驟6，通過已有格網化高精度海底地形數據及重力校正，得到海底地形-重力聯合法模型，并根據海底地形-重力聯合法模型，求解得到大地水準面上格網化的自由空間重力異常Δg_{f_g}(x,y)。

2.根據權利要求1所述的基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，對大地水準面的正常重力場進行高度改正和中間層改正后，求得的海底控制點處的理論重力值的表達式如下：

其中，g(x,y)表示大地水準面處的正常重力，g_{a_c}(x,y)表示大地水準面到海底控制點的高度改正，g_{i_c}(x,y)表示大地水準面與海底控制點之間的中間層改正。

3.根據權利要求2所述的基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，通過如下公式，確定大地水準面處的正常重力g(x,y)：

g(x,y)＝g₀(x,y)-g_a(x,y)+g_i(x,y)…(2)

其中，g₀(x,y)表示橢球面處正常重力值，與緯度有關，g_a(x,y)表示大地水準面到橢球體的高度改正，g_a(x,y)＝0.3086H；g_i(x,y)表示大地水準面到橢球體的中間層間改正，g_i(x,y)＝0.0419H；H表示大地水準面起伏。

4.根據權利要求3所述的基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，通過如下公式，確定大地水準面到海底控制點的高度改正g_{a_c}(x,y)：

其中，h表示大地水準面距海底控制點深度，R表示地球平均半徑。

5.根據權利要求4所述的基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，通過如下公式，確定大地水準面與海底控制點之間的中間層改正g_{i_c}(x,y)：

g_{i_c}(x,y)＝2πρGh…(4)

其中，ρ表示中間層物質密度，G表示萬有引力常數。

6.根據權利要求5所述的基于海底地形-重力聯合提高海洋重力空間分辨率的方法，其特征在于，Δg_l(x,y)、Δg_s(x,y)和Δg_f(x,y)三者之間的關系如下：

Δg_f(x,y)＝Δg_l(x,y)+Δg_s(x,y)…(5)

其中，Δg_s(x,y)＝2πGΔρ(D-h)，Δρ表示經驗密度參數，D表示參考深度。