Порівняльний аналіз гравітаційних аномалій у вільному повітрі глобальних моделей Землі
Автор: Стеха Андрій Олексійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Космічна геодезія
Інститут: Інститут геодезії
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Гравітаційні аномалії у вільному повітрі є важливою характеристикою для оцінювання гравітаційного поля Землі, широко використовуваною в геодезії, гравіметрії та інших геонауках. Такого роду аномалії визначаються як різниця між виміряними значеннями гравітації та умовно «нормальними» значеннями, що відповідають гравітаційному полю на теоретичній, гладкій поверхні Землі. Визначення гравітаційних аномалій у вільному повітрі проводиться на висоті над еліпсоїдом, що дозволяє враховувати вплив рельєфу та геологічних особливостей досліджуваної території, слугуючи важливим показником локальних варіацій гравітаційного поля, зумовлених розподілом мас у земній корі та мантії. Аналіз гравітаційних аномалій у вільному повітрі є основним кроком для виявлення відхилень у гравітаційному полі, які не охоплені глобальними моделями. Порівняння гравітаційних аномалій у вільному повітрі з даними глобальних моделей дозволяє оцінити точність та рівень деталізації таких моделей, як WGM2012, EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, XGM2019e2159 та SGG UGM2. Кожна з цих моделей відрізняється методами обробки даних, які поєднують супутникові вимірювання, наземні гравіметричні спостереження та моделювання, що враховує різні аспекти гравітаційного впливу. Глобальні моделі гравітаційного поля застосовуються для точних геодезичних вимірювань, моніторингу поверхні Землі, геофізичних та геологічних досліджень, а також для моделювання змін гравітаційного поля під впливом значних природних подій. Порівняння між моделями є важливим етапом вибору найвідповіднішої для конкретного завдання. Розбіжності в алгоритмах обчислення та структурі даних зумовлюють необхідність детального аналізу цих моделей, що сприяє досягненню оптимальної точності у вирішенні локальних і глобальних задач геонауки. 3 Дана робота присвячена системному порівняльному аналізу гравітаційних аномалій у вільному повітрі, обчислених на основі різних глобальних моделей Землі. Зокрема, дослідження включає: 1) вивчення теоретичних основ формування гравітаційних аномалій у вільному повітрі; 2) порівняння гравітаційних аномалій, визначених за моделями WGM2012, EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, XGM2019e2159 та SGG UGM2; 3) оцінку точності різниць гравітаційних аномалій та визначення оптимальних умов для використання конкретних моделей на території України. Отримані результати дозволяють детально виявити особливості гравітаційних аномалій у вільному повітрі для кожної з обраних моделей, що є важливим для аналізу відмінностей між різними глобальними підходами до оцінювання гравітаційного поля. Такі результати можуть бути використані для обґрунтованого вибору моделі у прикладних завданнях, зокрема при визначенні оптимальних гравітаційних поправок до висот, які враховують специфіку рельєфу та масових аномалій на локальному рівні. Застосування цих даних сприяє підвищенню точності обчислень в геодезії та інших геонауках, що забезпечує надійнішу оцінку параметрів гравітаційного поля для різних регіонів. Об’єктом дослідження є гравітаційні аномалії у вільному повітрі, отримані на основі глобальних моделей гравітаційного поля Землі, а саме WGM2012, EGM2008, EIGEN-6C4, GECO, XGM2019e2159 та SGG UGM2. Предметом дослідження є точність гравітаційних аномалій у вільному повітрі, отриманих з використанням різних глобальних моделей гравітаційного поля Землі, а також порівняння цих моделей для визначення оптимальних умов їх застосування. Метою даної магістерської кваліфікаційної роботи є порівняльний аналіз точності гравітаційних аномалій у вільному повітрі, розрахованих за допомогою різних глобальних моделей гравітаційного поля Землі, та визначення оптимальних моделей для застосування в різних географічних умовах і для конкретних геодезичних завдань. Результати дослідження. Проведено дослідження точності гравітаційних аномалій у вільному повітрі, обчислених за допомогою різних глобальних моделей гравітаційного поля Землі. Побудовано карти різниць гравітаційних аномалій для кожної з моделей, що дозволило візуально оцінити відмінності в точності результатів залежно від обраної моделі та регіональних умов. Виконано побудову графіків різниць гравітаційних аномалій між моделями, що дало змогу проаналізувати особливості відхилень та визначити оптимальні параметри для застосування моделей у конкретних геодезичних і геофізичних завданнях