地球物理:大地测量学综述002

球谐与椭球谐函数在物理中的应用解析
原创 已于 2022-02-07 17:02:05 修改 · 167 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#待看

于 2022-01-07 17:37:18 首次发布
本文深入探讨了球谐与椭球谐函数的基本概念及其在物理学中的广泛应用，包括量子力学中的原子轨道描述、地球物理学中的地球磁场模型以及电磁场理论中的场分布计算等。通过实例解析，阐述了这两种谐函数如何帮助科学家理解和解决复杂问题。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
《 球 谐 与 椭 球 谐 》 《球谐与椭球谐》 《球谐与椭球谐》
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

11、基于球谐分析的主磁场模型及地核磁场动力学研究
resnet7explorer的博客
08-14 63
本文综述了基于球谐分析的主磁场模型及其在地核磁场动力学研究中的应用。详细介绍了国际地磁参考场（IGRF）、世界磁模型（WMM）、CHAOS模型等主要磁场模型的发展历程、数学基础和应用领域，同时探讨了地核磁场的长期变化（SV）和短期变化（地磁急变）的时间尺度特征及其产生机制。文章还分析了不同模型的优势与局限性，展望了主磁场模型在高精度化、多源数据融合和实时监测预测方面的发展趋势，为地球物理研究和实际应用提供了参考。
地球物理:大地测量学综述001
ResumeProject的博客
01-29 1285
大地测量学分类： 1.几何大地测量学 2.物理大地测量学（重力测量） 重力仪,，重力的方向有随机的变化并不总与法线一致，重力描述函数高程系统\tiny 重力仪,，重力的方向有随机的变化并不总与法线一致，\\ 重力描述函数\\ 高程系统重力仪,，重力的方向有随机的变化并不总与法线一致，重力描述函数高程系统 3.空间大地测量学（卫星） 提供全球的统一坐标，工程应用，灾害检测（泥石流的山体形变），全国天文大地网。 重力是矢量，有大小有方向，描述是困难的重力是矢量，有大小有方向，描述是困难的重力是矢量，有大
物理大地测量学
lntu_ling
02-11 1330
物理大地测量学 一、物理大地测量学的任务和内容 物理大地测量学主要是研究利用重力等物理观测量确定地球形状、地球外部重力场及其变化的科学 二、地球重力场 1、重力和重力位 地球重力场通常是指地球空间点处的重力强度， 2、大地水准面 地球外部重力等位面俗称水平面，但它并非是几何平面，而是一个近似椭球面的复杂曲面，其中与平均海水面最为接近的那个重力等位面称为大地水准面 三、重...
物理大地测量学笔记（一）
weixin_52163068的博客
11-19 5983
武汉大学测绘学院物理大地测量学课程学习笔记
海洋地球物理探测方法综述（一）地震和重磁
Xiaok的专栏
01-25 3830
本文来自于外出交流的PPT，先帮助顶2篇，由于最近项目验收比较忙，重力基本知识还没有写完。 海洋地球物理探测主要用于海底科学研究和海底矿产勘探。海洋物探包括海洋重力、海洋磁测、海洋电磁、海底热流和海洋地震等方法。海洋物探的工作原理和陆地物探方法原理相同，但因作业场地在海上，增加了海水这一层介质，故对仪器装备和工作方法都有特殊的要求。 高精度的导航定位技术、海洋重力测量系统，海洋地磁测量技术、海底地震探测等探测技术在当今海底资源勘查、海洋科学研究、海洋工程及海洋战场...
海洋大地测量基准与水下导航系列之二国外海底大地测量基准和海底观测网络发展现状（下）
Xiaok的专栏
10-09 1728
POSYDON旨在建立水下GNSS，但是水下声速不像光速那样恒定，主要随着海水温度和盐度而变化，因此，项目组需要开发模型来表征声速变化，另外，声音信号从发射机到接收机不是直线传播，随着温度和压力变化发生折射，有多条路径。浮标上安装了4个天线，以精确确定浮标的姿态和声学换能器在浮标上的位置。海底综合观测网络可将海洋潮汐、海洋环境监测、海洋生物、海洋化学、海洋重力磁力、海底板块运动及海洋灾害监测等有机结合，从而实现多技术、全方位解决海洋观测问题，这已成为海洋时空基准网络的重要发展趋势。
地球物理勘探技术类毕业论文文献有哪些？
weixin_42009785的博客
01-11 693
本文是为大家整理的地球物理勘探技术主题相关的10篇毕业论文文献，包括5篇期刊论文和5篇学位论文，为地球物理勘探技术选题相关人员撰写毕业论文提供参考。1.[期刊论文]地球物理勘探技术在地质找矿中的运用分析期刊：《科学大众》 | 2021 年第 003 期摘要：现阶段,社会各方面在快速发展的同时,对矿产资源的需求量也在逐渐增加。为了能够对地质矿产资源进行有效的勘探,对勘探方法和技术方面也提出了新的要...
地震 位错模型 matlab,地球物理学论文范文参考 地球物理学毕业论文范文[精选]...
weixin_39870413的博客
03-28 569
★100篇免费地球物理学论文范文,可作为优秀地球物理学论文写作参考,适合地球物理学方面本科论文和硕士论文以及职称论文相关写作范文格式模板参考,【快快阅读吧！】第一篇地球物理学论文范文参考：基于星载D-INSAR技术的地表同震形变及震源特征参数数值模拟研究本文的研究提供了现代空间对地观测技术特别是差分合成孔径雷达干涉测量技术(Differential Interferometry Synthetic...
海洋大地测量基准与水下导航系列之五综合PNT体系与海洋PNT技术
Xiaok的专栏
02-01 2043
2015年，美国DARPA发布了为期四年的“深海导航定位系统(POSYDON)项目，在海底布放类似于GPS卫星的水下声源，用户通过测量与多个声源之间的距离，得到连续、精确的定位,该项目不需要GPS，并有望取代昂贵的惯性导航定位系统，将为美国水下人平台提供高效的海洋导航定位服务。可适应的导航传感器和系统：采用即插即用架构和最优解算法，整合全球导航卫星系统（如GPS、GLONASS等）、惯性传感器（如iFOG、RLG、MEMS等）、时钟（如铯束、铷振荡器等）以及其他传感器（如摄像头、皮托管、气压计等）。
大地测量学基本概念与分支体系综述
根据所提供的文件信息，大地测量学涵盖了多个分支学科，包括几何大地测量学、物理大地测量学、空间大地测量学、卫星大地测量学、椭球面大地测量学等。这些分支共同构成了现代大地测量体系的核心内容。几何大地测量学...
高原峡谷区“移去-恢复法”高程拟合可靠性分析 摘要：高原峡谷地区地形起伏剧烈，重力场变化复杂，给GNSS高程拟合带来了巨大挑战。本文以云南省某个典型高原峡谷矿山为实验区，基于XGM2019e超高阶全球重力场模型，系统性地比较了2种高程异常拟合方案：（1）直接使用拟合点高程异常值进行拟合；（2）利用“移去-恢复法”结合XGM2019e模型和拟合点进行拟合。通过各项精度指标对比分析，表明“移去-恢复法”能有效削弱系统误差，其拟合精度显著优于纯几何拟合的方法，验证了该方法在高山区进行高精度高程拟合的可靠性与实用性。 关键词：移去-恢复法；XGM2019e；高程异常；高程拟合；精度分析；高原峡谷 0引言 高程系统是现代大地测量学、地球物理学及各类工程建设的基础。GNSS技术虽能精确测定点的三维坐标，但其提供的大地高（H）是以参考椭球面为基准的，与工程建设中通常使用的以似大地水准面为基准的正常高（Hr）存在高程异常（ζ）差异（ζ = H - Hr）。如何精确求定高程异常，实现大地高向正常高的转换，是GNSS技术替代传统繁重水准测量、全面提升测绘效率的关键【1】。 在平坦地区，高程异常变化平缓，可采用平面或低次曲面拟合达到厘米级精度。然而，在高原峡谷地区，剧烈的构造运动、巨大的高差起伏和复杂的地质结构导致了重力场的强烈变化，使得高程异常场呈现出高频、非线性特征【2】。“移去-恢复法”是解决这一问题的有效策略。其核心思想是：利用全球重力场模型精确计算并移除高程异常的中长波分量（趋势项），再利用局部的GNSS/水准数据，通过数学拟合方法对残余的短波分量（细节信号）进行建模恢复【4】。该方法既利用了GGM的全局稳定性，又结合了局部数据的细节补充能力，被公认是区域高程异常求精的最佳方法之一。 XGM2019e是由欧洲空间局等相关机构于2019年联合发布的最新一代超高阶全球重力场模型，其阶次高达2190【5】。它融合了GOCE、GRACE、GRACE-FO卫星重力数据，以及最新的地面、船测和航空重力数据【6】。然而，XGM2019e在特定复杂地形区的具体表现，尤其是与“移去-恢复法”结合后的实际效能，仍需通过详实的实证研究进行验证。 本文选取一个具有代表性的云南某高原峡谷矿区作为实验区，开展基于XGM2019e模型的“移去-恢复法”高程拟合，并从多个维度评估该技术路线在极端地形条件下的可靠性。 1. 实验区与数据源 1.1 实验区概况 实验区位于云南省东北部金沙江流域，是典型的高原深切峡谷地貌，区域相对高差达1400米以上（见图1）。区域内山体陡峭，坡度多在30°以上，V型谷特征明显。如此剧烈的地形起伏，导致地球重力场发生显著畸变，高程异常场变化复杂，对高程拟合的精度构成了严峻挑战，是检验“移去-恢复法”可靠性的理想实验场。 图1 实验区地形 Fig.1 1.2 数据来源与处理 实验所需数据主要包括以下几类： （1）GNSS和水准点数据：实验区内矿山控制测量已布设了31个高等级GNSS控制点，所有点均联测了国家四等及以上水准，已知大地高和正常高成果，点位较均匀的分布在山谷、坡地、山脊等不同地形单元。实验将31个已知点分为两组，其中拟合点16个，检核点15个（见图2）。 （2）全球重力场模型：采用XGM2019e全球重力场模型，计算实验区内任意点的高程异常模型值。 图2 点位分布图 Fig.2 2. 实验方法 为全面评估“移去-恢复”法的效果，设计以下2个实验方案。 方案一（纯几何法）：直接使用16个拟合点的实测高程异常ζ，采用克里金插值法构建区域高程异常模型，内插出拟合点和检核点的高程异常值ζ_direct。 方案二（“移去-恢复法”），结合XGM2019e全球重力场模型和拟合点高程异常进行拟合。其主要过程为： （1）利用XGM2019e模型计算拟合点的模型值ζ_GGM。 （2）利用拟合点的真实值ζ_meas和模型值ζ_GGM计算拟合点的残差 Δζ = ζ_meas - ζ_GGM。 （3）利用拟合点的坐标和Δζ，采用克里金插值法构建区域残差场模型。 （4）对于任意待求点，计算其模型ζ_GGM并内插出其Δζ，最终高程异常 ζ_RR = ζ_GGM + Δ_ζ。 3.实验结果分析 3.1模型在该区域的整体表现 使用XGM2019e模型计算所有点的高程异常值ζ_GGM，与实测值ζ进行比较，通过统计，其残差最大值、最小值、平均值、标准差和RMSE结果如表1所示。 表1 模型高程异常残差统计 Tab.1 最大值 最小值 平均值 标准差 RMSE 0.629 0.221 0.444 0.097 0.454 这表明即使是超高阶重力场模型，在如此复杂的地形下，也无法独立达到厘米级精度要求。在高原峡谷这类复杂地形区，受模型误差、地形效应及密度异常影响，其高程异常计算值存在明显的系统偏差和局部偏差，难以直接满足高精度高程转换的需求。 3.2不同方案精度对比 2个方案检核点拟合成果残差图如图3所示。 图3 不同方案检核点拟合成果残差图 Fig.3 分别将2个方案拟合点和检核点上的拟合值与实测值比较，统计得到内符合精度和外符合精度（见表2）。 表2 不同方案内、外符合精度统计（单位：米） Tab.2 方案选择 内符合精度 外符合精度 方案一（纯几何法） 0.019 0.431 方案二（“移去-恢复”法） 0.001 0.022 采用“移去-恢复法”的方案，其精度相比纯几何法有数量级上的提升（从分米级到厘米级），充分证明了该方法能显著提升高程拟合精度，拟合结果完全满足高山区似大地水准面精度的要求。 3.3 残差分布与地形相关性分析 为进一步分析误差来源，绘制了方案二检核点上的残差分布图，并将其与地形图叠加。发现残差绝对值较大的点（>2cm）主要分布在两个区域：一是坡度很陡的坡地，二是山谷附近。这暗示了误差可能与地形复杂度（坡度、坡向等）密切相关。全球模型和数学拟合均难以完全模拟极端地形引起的超短波重力效应，这可能是限制精度进一步提升的主要原因，也指明了未来引入高精度地形改正的必要性。 4. 结论 本文通过对一个典型的高原峡谷实验区进行实证分析，得出以下主要结论： （1）可行性验证：研究证实，基于XGM2019e全球重力场模型的“移去-恢复”法，完全适用于高原峡谷这类极端复杂的地形区域，并能获得高精度的高程拟合结果。 （2）精度可靠性：该方法将高程异常拟合的外符合精度从纯几何法的±0.431m大幅提升至±0.022m，其成果可靠性高，能够满足高等级工程测量和科学研究的需要。 （3）效能优势：“移去-恢复”法的核心优势在于物理与几何的融合。XGM2019e模型提供了较为准确的物理背景场，而局部几何拟合则灵活地补偿了模型的局部偏差和短波信号。二者相辅相成，克服了各自单独使用的局限性。 综合来看，“移去-恢复法”结合XGM2019e模型与克里金插值，是高原峡谷区GNSS高程拟合的有效且可靠的技术途径，在实践中应优先采用。未来的研究可聚焦于更多不同规模、不同地质背景的高原峡谷区，融合高分辨率的局部地形和重力数据，以进一步优化残差场的拟合效果。 参考文献 【1】 宁津生， 罗志才， 李建成. 现代大地测量基准及其进展[J]. 测绘学报， 2017, 46(10): 1555-1564. 【2】 李建成， 褚永海， 邢乐林， 等. 高程异常计算的误差分析与精度评估[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2012, 37(9): 1021-1025. 【3】 Pavlis N K, Holmes S A, Kenyon S C, et al. The development and evaluation of the Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008)[J]. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2012, 117(B4). 【4】 翟振和， 孙中苗. 移去-恢复技术在多波束测深数据融合中的应用[J]. 测绘科学， 2016, 41(3): 36-40. 【5】 Zingerle P, Pail R, Gruber T, et al. The combined global gravity field model XGM2019e[J]. Journal of Geodesy, 2020, 94(7): 1-12. 【6】 徐新禹， 詹总谦， 李星星， 等. XGM2019e全球重力场模型在中国地区的精度评价[J]. 测绘地理信息， 2022, 47(1): 1-6. 请将以上论文扩充到5000字以上。
最新发布
09-11
通过整合相关文献（如《大地测量与地球动力学》等期刊研究成果）和工程实践案例，扩充论文的核心方向如下： --- #### **1. 深化理论基础与数学模型推导** 详细推导移去-恢复法的数学框架，包括高程异常分离原理：...
重要综述！全文翻译！宫鹏教授、陈镜明教授、梁顺林教授等《Nature Climate Change》！
stxz2020的博客
05-04 1251
2013年，由宫鹏教授、陈镜明教授和梁顺林教授等联合发表了一篇《Nature Climate Change》综述文章，其主题是卫星遥感在全球变化中的作用研究。（已被引510次，来源谷歌学术）。 卫星遥感方式对于气象问题、大气、陆地和海洋的时空变化具有重要意义。遥感，可以弥补气候模型，增加对气象的观测。遥感，也可以研究海平面升高的空间变化。遥感，具有宏观尺度和微观尺度共同的作用。然而，短期的气候变化和不确定性，仍然对于长期气候变量观测的稳定性提出了挑战。 卫星和遥感允许对大气状态和过程的观测。比如
latex tips 偏导数符号 单词partial+倒三角 \nabla
热门推荐
ResumeProject的博客
10-15 3万+
∂\partial ∂ \partial 偏导数：Partial derivative partial [ˈpɑːrʃl] adj. 部分的;不完全的;热爱;钟爱;偏颇;偏袒 记忆技巧：part 部分 + ial 部分的 → 不用正眼看的 → 有偏见的 部分的；不完全的 not complete or whole ...
latex tips 二重积分，三重积分
ResumeProject的博客
10-01 1万+
\iint_{D}f(x,y)dxdy ∬Df(x,y)dxdy\iint_{D}f(x,y)dxdy ∬D​f(x,y)dxdy \iiint_{\Omega}f(x,y,z)dxdydz ∭Ωf(x,y,z)dxdydz\iiint_{\Omega}f(x,y,z)dxdydz ∭Ω​f(x,y,z)dxdydz
博弈论：帕累托最优与纳什均衡的联系和区别
ResumeProject的博客
08-25 1万+
囚徒困境中，(C,C)为纳什均衡，其他为帕累托最优囚徒困境中，(C,C)为纳什均衡，其他为帕累托最优囚徒困境中，(C,C)为纳什均衡，其他为帕累托最优 帕累脱最优（特点：不能损害对手的利益） 帕累托改进 如果对某一种方案而言，存在着一种调整策略，使得原方案经过调整后，能让至少一个人受益的同时不让任何人受到损失，那么这种调整策略就称为帕累托改进。 帕累托最优 找不到任何的帕累托改进的余地，我们就说这个方案达到了帕累托最优。这意味着，帕累托最优的局面是所有人都满意的整体有利的方案。在这种情形下，如果某些人还想.
latex tips ：Q.E.D，证明的结束符( □ )
ResumeProject的博客
05-05 1万+
□\square□ \square Q.E.D出现在数学证明末尾，代表证明的结束符( □ )
latex tips 绝对值的竖线 \left|\right|
ResumeProject的博客
06-10 1万+
∣x∣\left| x \right|∣x∣ ∥x∥\left\| x \right\|∥x∥
WIN TO GO (WTG)：windows装入U盘 windows安装到u盘+拔出U盘强制关机蓝屏处理(win10)
ResumeProject的博客
06-05 1万+
windows装入U盘
博弈论：子博弈精炼均衡(子博弈都是纳什均衡，比纳什均衡更强的概念)
ResumeProject的博客
08-25 9397
扩展型转化为正则型 但是不是完全等价的，⇒但是不是完全等价的，\Rightarrow但是不是完全等价的，⇒ 扩展性博弈的纳什均衡 完美信息博弈存在纯策略纳什均衡完美信息博弈存在纯策略纳什均衡完美信息博弈存在纯策略纳什均衡 不绿的是弱一点的纳什均衡，但是用矩阵并不好解释不绿的是弱一点的纳什均衡，但是用矩阵并不好解释不绿的是弱一点的纳什均衡，但是用矩阵并不好解释 子博弈精炼均衡 子博弈：博弈树中的子树子博弈精炼均衡：子博弈都是纳什均衡，比纳什均衡更强的概念 子博弈：博弈树中的子树\\ 子博弈精炼均衡：子博弈
掌握大地主题解算程序：大地测量学基础工具
在标签"大地测量学"的指引下，可以认识到大地测量学作为一门重要的基础学科，对于测绘工程、地球物理学、海洋学和天文学等领域有着深远的影响。学习和掌握大地主题解算程序，不仅能够帮助专业人士解决实际问题，也是...
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值