【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地球物理位场分离，具体提供一种基于重力数据的月壳深部断裂三维重构方法。
技术介绍
1、月球重力场是其内部质量分布的体现，包含了月球内部结构与演化过程的相关信息。对重力场模型的分析是目前研究月球（以及其他行星）内部结构最有效的手段之一，相对于其他物理场，月球重力场模型具有全球均匀覆盖、精度和分辨率持续提高的特点，因此，重力场模型及其相关测地学参数在月球内部结构研究中发挥着重要的作用。对于月球深部断裂构造的研究，利用断裂构造间的穿插、截断、叠覆关系，判断断裂构造形成的相对时代，有助于推断早期演化历史。
2、随着国内外行星探测计划的实施，积累了大量的科学数据，对于月球断裂构造的研究常见的有遥感识别、雷达数据反演、重力数据求导数等。目前，这些月球断裂构造研究方法存在以下问题：
3、第一，仅仅对浅部断裂构造识别。近年来，月球积累大量的遥感数据，可以进行断裂构造的识别，人工识别或者是深度学习的断裂构造识别，都是对浅部构造的识别，对于深部信息无法反映。月球车上的雷达数据反演，也仅仅反演出近地表的构造信息，包括浅部分层和断裂构造信息。
4、第二，基于重力的断裂构造识别，在部分地区存在较大的偏差。由于月球重力反映的是浅部、深部构造的综合效应，所以直接对重力数据求导，获得的断裂构造信息，是断裂构造一个综合响应。对于垂直断裂或者倾角近似90°的断裂，误差较小，而对于倾斜断裂，特别是倾角较大时候，这种方法划分的断裂就和浅部断裂位置较为接近，这样的地区断裂的划分就存在较大的偏差。
5、第三，通
6、因此，亟需一种能够对月壳深部断裂构造进行准确重构的方法。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供了一种月壳深部断裂三维重构方法，能够对月球深部断裂构造进行三维重构，获取不同深度和范围断裂构造的走向和倾向信息，克服了传统重力划分断裂构造方法仅能反映断裂的走向，不能反映倾向的问题。
2、本专利技术提供的月壳深部断裂三维重构方法，包括：
3、s1：获取月球的重力异常数据，并对重力异常数据进行层切分割，获取不同深度层的重力异常数据；
4、s2：计算每个深度层的重力异常数据的垂向二阶导数；
5、s3：将垂向二阶导数以及对应的空间坐标进行三维网格化，获取三维网格模型；
6、s4：在三维网格模型中绘制垂向二阶导数的零值曲面，实现月壳深部断裂的三维重构。
7、优选的，月球的重力异常数据选用1200阶的grail布格重力异常数据。
8、优选的，s1中，利用插值切割方法对重力异常数据进行层切分割。
9、优选的，利用插值切割方法对重力异常数据进行层切分割的过程为：
10、s11：设定重力异常数据的切割半径r，并将重力异常数据表示为：
11、；
12、其中，表示区域场，表示局部场；
13、s12：对于任意坐标点，计算与其在 x和 y方向上距离为r的四个坐标点对应的重力异常数据平均值，的计算式为：
14、；
15、s13：将区域场表示为：
16、；
17、其中，和为加权系数，且；
18、计算重力异常数据在 x和 y方向上的中心差分为：
19、；
20、；
21、其中，表示重力异常数据在 x方向上的中心差分，表示重力异常数据在 y方向上的中心差分；
22、计算重力异常数据在 x和 y方向上的一阶差分为：
23、；
24、；
25、其中，表示重力异常数据在 x方向上的一阶差分，表示重力异常数据在 y方向上的一阶差分；
26、定义参数c和d为：
27、，且；
28、，且；
29、定义加权参数e为：
30、，且；
31、取，则区域场的计算式为：
32、；
33、s14：对s11至s13进行迭代，迭代的终止条件为：
34、；
35、其中，n表示迭代次数；
36、得到最终切割半径为r的区域场为：
37、；
38、s15：计算得到局部场为：
39、；
40、s16：改变切割半径r，重新执行s11至s15，获得不同深度层的局部场，即不同深度层的重力异常数据。
41、优选的，还包括：s5：依据零值曲面拟合获得一阶趋势面，并根据一阶趋势面获取月壳深部断裂的倾向和倾角。
42、优选的，还包括：s6：求解一阶趋势面与水平面的交线，该交线即为月壳深部断裂的走向线。
43、与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
44、本专利技术基于月球重力数据，通过插值切割位场分离法对月球重力数据进行位场分离和层切，并结合垂向二阶导数法对月球深部断裂构造进行三维重构，进而可以获取不同深度和范围断裂构造的走向和倾向信息，为月球深部应力、应变分析、月球早期演化推断提供了科学依据，通过本专利技术的方法可以更准确地理解月球深部结构和演化历史，能够为未来的月球探测和资源开发提供重要的参考信息。
45、本专利技术通过三维网格化和成图技术，能够将月壳深部断裂的分布以三维形式直观展示，为月球地质结构的可视化提供了新的途径。
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1.一种月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，所述S1中，月球的重力异常数据选用1200阶的GRAIL布格重力异常数据。
3.如权利要求1所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，所述S1中，利用插值切割方法对重力异常数据进行层切分割。
4.如权利要求3所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，利用插值切割方法对重力异常数据进行层切分割的过程为：
5.如权利要求1所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，还包括：S5：依据所述零值曲面拟合获得一阶趋势面，并根据所述一阶趋势面获取月壳深部断裂的倾向和倾角。
6.如权利要求5所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，还包括：S6：求解所述一阶趋势面与水平面的交线，该交线即为月壳深部断裂的走向线。
【技术特征摘要】
1.一种月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，所述s1中，月球的重力异常数据选用1200阶的grail布格重力异常数据。
3.如权利要求1所述的月壳深部断裂三维重构方法，其特征在于，所述s1中，利用插值切割方法对重力异常数据进行层切分割。
4.如权利要求3所述的月壳深部断裂三维重构方法，...
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