地球物理大地测量科学计算平台包括高精度重力场逼近与大地水准面计算系统PAGravf4.5和地球潮汐负荷效应与形变监测计算系统ETideLoad4.5,由中国测绘科学研究院章传银研究员团队集成二十年研究成果历时十余年自主研发。平台及核心代码自2021年9月开放共享,以改善国内外地学领域严重匮乏此类计算资源的科技教育环境,构建大地测量多源异质数据融合与多种异构技术协同的认知理念与知识体系,展示大地测量学魅力和潜力,推动大地测量学科从"测量描述技术工具"向"地球系统动态解析"、大地测量教育从"技术导向"向"问题驱动"的战略转型。
大地测量学,以地球本体及地固空间为观测和研究对象,研究和测定地球力学平衡形状及重力场、点的位置与相互位置关系,监测地球形变及重力场变化、点的运动轨迹与时空协同状态,也是精准度量地球和监测全球变化的一门计量科学。
— 章传银,2025,形变地球大地测量学,科学出版社
高精度重力场逼近与大地水准面计算系统(Precise Approach of Earth Gravity field and Geoid)PAGravf4.5,严格遵循物理大地测量学要求,统一构造外部各类场元、多种性质地形影响解析算法体系,提升地球物理重力探勘与重力场数据处理水平;科学构建重力场空域边值理论积分与谱域径向基函数逼近算法体系,实现多种异质、不同高度、交叉分布、陆海观测数据混叠的全要素重力场全空间解析建模;研发基于物理大地测量的特色算法,创建多源异构重力勘探解析建模方法,优化与统一高程基准,夯实与提升地球重力场的应用水平。 地球潮汐负荷效应与形变监测计算系统(Earth Tide, Load Effect and Deformation Monitoring) ETideLoad4.5,采用一致的地球物理模型和相同的数值标准,构造相容的大地测量与地球动力学算法,统一计算各种大地测量多种潮汐/非潮汐效应,由地表环境观测精确逼近全球和区域负荷形变场,严格依据地球物理大地测量学原理,约束同化多源异质监测数据深度融合,实现陆地水与时变重力场协同监测,定量跟踪地表动力环境与地面稳定性变化,科学支撑多源异质大地测量数据深度融合与多种异构大地测量技术协同监测。 |
✍课堂教学 ✍独立自学 ✍工程计算 ✍科学研究
科学计算平台集课堂教学、自学练习、应用计算与科学研究于一体,适合大地测量与地球科学、地质与地球物理、测绘工程与地理信息、航天与卫星动力学、以及地震与地球动力学等领域高年级本科生、研究生、科研和工程技术人员。
两套科学计算软件系统,都在Visual studio 2017 x64集成环境中,采用QT C++(界面)、Intel Fortran(核心功能模块)和mathGL C++(数据可视化)代码级混合编程技术研发。PAGravf4.5包含近50个win64程序和500多个功能模块,ETideLoad4.5包含50多个win64程序和600多个功能模块。为方便课堂教学与自学练习,两套软件系统均配置完整计算样例。每个程序样例目录下包含操作流程、输入输出数据和程序界面系列截图文件。完成全部样例练习后(每套软件约7个工作日),基本具备独立使用软件系统的能力。
2020-09-02
利用高阶地球重力场位系数模型,计算过指定点(经度,纬度,大地高)重力等位面相对于指定点的正(常)高差、大地高差和重力差格网。利用局部重力场数据,能进一步精化正(常)高差、大地高差和重力差格网,请参考《PALGrav3.0用户操作手册》“5....
2020-08-22
采用滑动平均、高斯、指数型或巴特沃斯等低通滤波器,对格网数据进行低通滤波。滤波前后,格网的规格(范围和分辨率)不变。模块源码:GrdLowpFilter.f90
2020-08-22
按输入的格网规格和选定的插值权函数形式及参数值,对离散点值数据进行乘权格网化运算。适合各种空间分布差异大、精度不均匀的地球物理观测数据格网化,自适应采样点密度,无边缘效应,有利于构造高性能地球物理场。模块源码:WeighGridate.f9...
2020-08-13
由超高阶(位、径向和水平)负荷勒夫数,以球面角距(度)为自变量(负荷格林函数积分半径,0<psi<10度),计算大地水准面、地面扰动重力、地倾斜、地面重力、水平和大地高的负荷格林函数值。模块源码:LGreenF.f90算法公式:《ETide...
2020-07-30
用于统一多源大地测量的潮汐系统。给定地面点坐标BLH(3),计算地面高程异常/大地水准面(mm)、扰动重力(μGal)、地倾斜北南分量(ms)、地倾斜东西分量(ms),地面重力(μGal)、地面东方向(mm)、地面北方向(mm)、地面径向(...
2020-07-16
由全球地形面密度规格化球谐系数(kg/m2)模型,按指定的球谐系数阶数范围,计算地面或地球外部任意点BLH(3)的高程异常(m)、空间异常(mGal)、扰动重力(mGal)、垂线偏差向量(s,ʺ/秒,南向、西向)、(垂向)扰动重力梯度(E)... |