一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法技术

本发明专利技术涉及一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，属于重力测量领域，方法包括建立海底地形节点网、选取海底重力测点在海底地形节点网中最近的四个节点、利用改正计算公式计算每个节点的地形改正值，再通过X、Y方向双线性插值法插值到重力测点位置上作为重力测点地形改正值，本发明专利技术针对海底重力测量的特点，充分考虑海水引力对重力测量的影响，提出了修正海水引力影响的海底重力地形改正计算方法，推导了可适用于从海岸线到深海全海域海底重力测量的中区—远一区地形改正计算公式，以提高海底重力测量地形改正的精度，进而提高了海底重力测量异常精度。

A calculation method of terrain correction in the middle far area of submarine gravity survey

【技术实现步骤摘要】
一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法
本专利技术涉及一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，具体涉及海底高精度重力测量100m—20000m范围内的地形改正计算，属于重力测量领域。
技术介绍
目前，海底重力测量各项改正中，地形改正值与异常体产生的重力异常值几乎在相同的数量级，地形改正的精度对重力勘探解释精度起关键作用。我国重力调查规范规定的中区—远一区地形改正计算公式为：式中各参数所表示的含义如下：ρ1——地壳平均密度，取2.67×103g/cm3；l——积分格距；Cij——积分常数，选用梯形系数；rij——积分节点(i，j)与计算点之间的距离；hij——积分节点(i，j)与计算点之间的高程差当开展海底重力测量工作时，采用式(1)进行地形改正未能考虑海水的影响，地形改正时未进行水体改正。随着重力测量工作向海域拓展，开展海底重力测量时，尤其是开展海底高精度重力测量时，中区—远一区地形改正方法将直接影响重力异常计算的准确性，影响重力异常的精度。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法。本专利技术的技术方案如下：一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，包括步骤如下：(1)利用收集的海底地形图，将重力测点为中心的四周的地形分割成许多小块，建立海底地形节点网；(2)根据海底重力测点坐标确定重力测点在海底地形节点网的位置；(3)选取海底重力测点在海底地形节点网中最近的四个节点，四个节点命名为A、B、C、D；(4)根据海底地形节点网利用公式(2)计算每个节点的地形改正值△gA、△gB、△gC、△gD。改正计算公式：式(2)中各参数所表示的含义如下：ρ0——海水密度，取1.03×103g/cm3；h0——重力测点的高程值；Sij——水下地形系数，当(hij+h0)值为负时取1，(hij+h0)值非负时取0；Tij——水上地形系数，当(hij+h0)值为负时取0，(hij+h0)值非负时取1；ρ1——地壳平均密度，取2.67×103g/cm3；l——积分格距；Cij——积分常数，选用梯形系数；rij——积分节点(i，j)与计算点之间的距离；hij——积分节点(i，j)与计算点之间的高程差；G——万有引力常数(6.67×10-11m3/(kg·s2))；公式2左侧的△g为地形改正值，计算节点地形改正值时均用重力测点高程值h0代替四个节点的高程值，即在计算各个节点的地形改正值时、公式中的h0均为相同的重力测点高程值；(5)根据重力测点周边节点地形改正值，通过X、Y方向双线性插值法插值到重力测点位置上作为重力测点地形改正值；(6)通过步骤(5)计算的重力测点地形改正值，综合修正了岩石、海水对重力测量的影响，得到的重力测点地形改正值用于布格异常值的精确计算。优选的，步骤(1)中，将重力测点为中心的四周20km范围内的地形分割成许多小块，建立海底地形节点网。优选的，步骤(1)中，地形分割的小块为正方形小块。优选的，步骤(1)中，收集大于1：1万比例尺海底地形图，建立的节点网的网度在5m×5m以上。优选的，步骤(5)中，双线性插值公式为：式(3)中：△gp—重力测点P的地形改正值；△gA、△gB、△gC、△gD—节点A、B、C、D的地形改正值；△x，△y—节点网格距；(X,Y)—重力测点P点的坐标；(Xi,Yj)—A点的坐标；(Xi,Yj+1)—B点的坐标；(Xi+1,Yj)—C点的坐标；(Xi+1,Yj+1)—D点的坐标。本专利技术的有益效果在于：本专利技术针对海底重力测量的特点，充分考虑海水引力对重力测量的影响，提出了修正海水引力影响的海底重力地形改正计算方法，推导了可适用于从海岸线到深海全海域海底重力测量的中区—远一区地形改正计算公式，以提高海底重力测量地形改正的精度，进而提高了海底重力测量异常精度。附图说明图1为本专利技术地形分割方域分区示意图；图2为地形影响示意图。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例1：一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，包括步骤如下：(1)利用收集的海底地形图，将海底重力测点为中心的四周20km范围内的地形分割成许多小块，建立海底地形节点网；收集大于1∶1万比例尺海底地形图，建立的节点网的网度在5m×5m以上；(2)根据海底重力测点坐标确定重力测点在海底地形节点网的位置；(3)选取海底重力测点(如图1中P点所示)在海底地形节点网中最近的四个节点(如图1中A、B、C、D四节点)；(4)根据海底地形节点网利用公式(2)计算每个节点(图1中A、B、C、D)的地形改正值△gA、△gB、△gC、△gD。改正计算公式：式(2)中各参数所表示的含义如下：ρ0——海水密度，取1.03×103g/cm3；h0——重力测量点的高程；Sij——水下地形系数，当(hij+h0)值为负时取1，(hij+h0)值非负时取0；Tij——水上地形系数，当(hij+h0)值为负时取0，(hij+h0)值非负时取1；ρ1——地壳平均密度，取2.67×103g/cm3；l——积分格距；Cij——积分常数，选用梯形系数；rij——积分节点(i，j)与计算点之间的距离；hij——积分节点(i，j)与计算点之间的高程差；计算点是指，计算A节点时、A节点即为计算点，计算B节点时、B节点为计算点，以此类推；积分节点是指地形节点网上计算点20km范围内的所有节点，如图1中的Qij即为积分节点之一。式2为累加公式，即20km范围内的所有节点的改正值累加计算。G——万有引力常数(6.67×10-11m3/(kg·s2))；公式2左侧的△g为地形改正值，计算节点地形改正值时均用重力测点高程值h0代替四个节点的高程值，即在计算各个节点的地形改正值时、公式中的h0均为相同的重力测点高程值。(5)根据重力测点周边节点地形改正值，通过X、Y方向双线性插值法插值到重力测点位置上作为重力测点地形改正值；双线性插值公式为：式(3)中：△gp—重力测点P的地形改正值；△gA、△gB、△gC、△gD—节点A、B、C、D的地形改正值；△x，△y—节点网格距；(X,Y)—重力测点P点的坐标；(Xi,Yj)—A点的坐标；(Xi,Yj+1)—B点的坐标；(Xi+1,Yj)—C点的坐标；(Xi+1,Yj+1)—D点的坐标；(6)通过步骤(5)计算得到的重力测点地形改正值综合修正了岩石、海水对重力测量的影响，得到的重力测点地形改正值可用于布格异常值的精确计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，其特征在于，包括步骤如下：/n(1)利用收集的海底地形图，将重力测点为中心的四周的地形分割成小块，建立海底地形节点网；/n(2)根据海底重力测点坐标确定重力测点在海底地形节点网的位置；/n(3)选取海底重力测点在海底地形节点网中最近的四个节点，四个节点命名为A、B、C、D；/n(4)根据海底地形节点网利用公式(2)计算每个节点的地形改正值△g

【技术特征摘要】
1.一种海底重力测量中区—远一区地形改正计算方法，其特征在于，包括步骤如下：
(1)利用收集的海底地形图，将重力测点为中心的四周的地形分割成小块，建立海底地形节点网；
(2)根据海底重力测点坐标确定重力测点在海底地形节点网的位置；
(3)选取海底重力测点在海底地形节点网中最近的四个节点，四个节点命名为A、B、C、D；
(4)根据海底地形节点网利用公式(2)计算每个节点的地形改正值△gA、△gB、△gC、△gD；
改正计算公式：



式(2)中各参数所表示的含义如下：
ρ0——海水密度，取1.03×103g/cm3；
h0——重力测点的高程值；
Sij——水下地形系数，当(hij+h0)值为负时取1，(hij+h0)值非负时取0；
Tij——水上地形系数，当(hij+h0)值为负时取0，(hij+h0)值非负时取1；
ρ1——地壳平均密度，取2.67×103g/cm3；
l——积分格距；
Cij——积分常数，选用梯形系数；
rij——积分节点(i，j)与计算点之间的距离；
hij——积分节点(i，j)与计算点之间的高程差；
G——万有引力常数(6.67×10-11m3/(kg·s2))；
公式2左侧的△g为地形改正值，计算节点地形改正值时均用重力测点高程值h0代替四个节点的高程值；
(5)根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪波，孔祥明，张一，崔灿，齐永亮，于嘉宾，
申请(专利权)人：山东省物化探勘查院，
类型：发明
国别省市：山东;37