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地球物理大地测量大型科学计算平台✍高精度重力场逼近与大地水准面计算系统PAGravf4.5(稳态)+地球潮汐负荷效应与形变监测计算系统ETideLoad4.5(时变),由中国测绘科学研究院 重力场与垂直基准团队,集成二十年研究成果完全自主研发。科学计算平台基于公益性目的,致力于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,展示大地测量魅力潜力,重构协同异构大地测量基准(多源异质地球数据深度融合的大地测量系统与多种异构地球观测技术协同的大地测量框架),夯实大地测量应用效能,支撑海量地球观测智能化。

 
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✍课堂教学 ✍独立自学 ✍工程计算 ✍科学研究

 
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高精度重力场逼近与大地水准面计算系统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、陆海共存观测数据混叠的全空间全要素重力场解析建模;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精细建模方法,优化与统一高程基准,夯实与提升地球重力场的应用水平。

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地球潮汐负荷效应与形变监测计算系统ETideLoad4.5采用科学一致的地球物理模型和严格相同的数值标准,构造解析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,严格依据大地测量与固体地球动力学原理,约束同化多源异质监测数据的深度融合,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。

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科学计算平台适合大地测量与地球科学、测绘工程与地理信息、地质与地球物理、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。完整运行科学计算平台提供的教学案例(每套软件约需5个工作日)后,可具备独立完成地球物理大地测量科学计算能力。

 
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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,严格依据大地测量与固体地球动力学原理,约束同化多源异质监测数据的深度融合,实现陆地水、负荷形变场及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。
PAGravf4.5完整覆盖物理大地测量学及地球重力场基本原理、主要方法与全部公式,以改善高等教育环境;有效解决各种外部地形影响、全要素解析建模、多源异构重力勘探建模、外部精度指标测定与计算性能控制系列难题,以夯实拓展应用能力。
综合多种异质离散残差观测扰动场元(包括扰动重力、高程异常、空间异常、扰动重力梯度或垂线偏差),采用球面径向基函数逼近方法,估计给定计算面上全要素残差场元格网,从而实现重力场及大地水准面的统一建模。
由离散残差扰动重力(mGal)、高程异常(m)、空间异常(mGal)、扰动重力梯度(径向,E)或垂线偏差(南向/西向,″)中某种单一类型观测数据,选择球面点质量核函数、Poisson核函数、m次径向多级子核或Poisson小波核函数中的一种球面径向基函数SRBF进行重力场逼近,估计大地水准面外部残差扰动重力、残差高程异常、残差空间异常、残差扰动重力梯度或残差垂线偏差。
由地面或地球外部非等位的边界面上空间异常或扰动重力(mGal)格网、边界面模型高程异常格网、边界面大地高格网和参考等位面(Stokes边值归算面)大地高格网,计算边界面上离散点空间异常或扰动重力的Molodensky一阶项边值改正数,从而将Molodensky边值问题,转换为Stokes边值问题。