外部各种场元地形Helmert凝聚效应严密积分Fortran代码

[计算目标]

由地面数字高程模型和地面大地高格网，按严密数值积分方法，计算大地水准面及其外部高程异常（m）、重力（mGal）、垂线偏差（″，南向、西向）和重力梯度（E，径向）的地形Helmert凝聚效应。

由于正常重力场保持不变，地形Helmert凝聚的影响对象是重力位和重力，因此，任意计算点处扰动重力、空间异常的地形Helmert凝聚效应严格等于重力地形Helmert凝聚效应。

与局部地形影响相比，地形Helmert凝聚效应的超短波成分更为丰富。受大陆地形影响，近岸海域存在地形Helmert凝聚影响；大洋深处地形Helmert凝聚影响等于零。

[测试入口程序]

    TerrainHelmertintgrl.f90

    输入计算点空间位置文件记录格式：点号/点名 经度（度小数） 纬度（度小数） 大地高（m）......

    输出文件reslt.txt记录：在输入文件记录的基础上，增加5列重力场元的地形Helmert凝聚效应，包括高程异常（m）、重力（mGal）、垂线偏差（″，南向、西向）和重力梯度（径向，E）的地形Helmert凝聚效应。

[主要调用模块]

（1）各种场元局部地形影响数值积分模块

    LTerAllBLH(BLH,dtm,sfh,nlat,nlon,hd,dr,GRS,ter)

    输入BLH(3)－空间计算点的经纬度（度小数）和大地高（m）。

    输入dtm(nlat,nlon)－数字地面高程模型格网，用于表示陆地地形起伏，海域格值置零。

    输入sfh(nlat,nlon)－陆地地面大地高格网，用于精密计算流动面元的积分距离。

    输入dr, hd(6)－积分半径（m）和格网规格参数（最小最大经度，最小最大纬度，经度间隔，纬度间隔）。

    输入GRS(6)－gm, ae, j2, omega, 1/f, 缺省值

    返回ter(5)－高程异常（m）、重力（mGal）、垂线偏差（″，南向、西向）和重力梯度（径向，E）的局部地形影响。

（2）各种场元地形Helmert凝聚效应数值积分模块

    TercmpnBLH(BLH,mu,sfh,nlat,nlon,hd,dr,GRS,ter)

    输入mu(nlat,nlon)－地形质量补偿密度格网。

    输入sfh(nlat,nlon)－陆地地面大地高格网，用于精密计算流动面元的积分距离。

    返回ter(5)－高程异常（m）、重力（mGal）、垂线偏差（″，南向、西向）和重力梯度（径向，E）的地形Helmert凝聚效应。

（3）正常重力场元计算模块

    normdjn(GRS,djn)；GNormalfd(BLH,NFD,GRS)

    返回NFD(5)－正常重力位，正常重力，正常重力梯度，正常重力线方向，正常梯度方向。

（4）勒让德函数及其导数计算模块

    LegPn_dt2(pn,dp1,dp2,n,t)

    计算勒让德函数Pn(t)及其对ψ一、二阶导数t=cosψ。

（5）大地坐标形式变换包

    BLH_RLAT(GRS, BLH, RLAT)；BLH_XYZ(GRS, BLH, XYZ)

    RLAT_BLH(GRS, RLAT, BLH)

（6）格网内插点值算法包

    CGrdPntD(lon,lat,dt,row,col,hd)；CGrdPntD2(lon,lat,dt,row,col,hd)

    CShepard(lon,lat,dt,row,col,hd)；Gauss2D(lon,lat,dt,row,col,hd)

（7）其他辅助模块

    PickRecord(str0, kln, rec, nn)

[编译连接]

    Fortran固定格式代码，任何fortran编译器，无需任何外部连接库。

[算法公式]参见PAGravf4.5参考说明书

    1.4.1大地测量数据文件格式约定

    7.7局部地形补偿与地形Helmert凝聚

    7.1（4）低阶勒让德函数及其一、二阶导数算法

附件rar压缩包：visual studio_intel fortran 集成环境测试项目、DOS可执行测试程序和全部测试输入输出数据。