شماره ركورد :
647599
عنوان مقاله :
پالايش داده‌هاي پتانسيلي گريس (GRACE) براي تعيين تغييرات ميدان گراني با استفاده از روش پايدارسازي تيخونوف تعميم‌يافته در زيرفضاي سوبولف
عنوان فرعي :
Time-variable gravity determination from the GRACE gravity solutions filtered by Tikhonov regularization in Sobolev subspace
پديد آورندگان :
صفري، عبدالرضا نويسنده دانشيار، گروه مهندسي نقشه برداري، پرديس دانشكده هاي فني دانشگاه تهران Safari, Abdolreza , شريفي، محمدعلي نويسنده استاديار، گروه مهندسي نقشه برداري، پرديس دانشكده هاي فني دانشگاه تهران Sharifi, MohammadAli , باقري، حميدرضا نويسنده دانشجوي كارشناسي ارشد ژيودزي گروه مهندسي نقشه برداري، پرديس دانشكده هاي فني دانشگاه تهران Bagheri, Hamidreza , الله توكلي، يحيي نويسنده پرديس دانشكده هاي فني-دانشگاه تهران Allahtavakoli, A.
اطلاعات موجودي :
فصلنامه سال 1392 شماره 0
رتبه نشريه :
علمي پژوهشي
تعداد صفحه :
27
از صفحه :
51
تا صفحه :
77
كليدواژه :
Generalizaed Tikhonov , Noise , regularization , Singular Value Expansion , Sobolev Subspace , Surface Mass Variations Model , بسط مقدار منفرد , پايدارسازي , تيخونوف تعميم‌يافته , مدل تغييرات جرم سطحي , نوفه , زيرفضاي سوبولف
چكيده فارسي :
با پرتاب جفت‌ماهواره GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiments) در سال 2002، اين امكان به‌وجود آمد كه بتوان تغييرات ميدان گراني را به‌صورت ماهيانه را با دقت زياد و در مقياس جهاني به‌دست آورد. يكي از كاربردهاي اين مدل‌هاي ماهيانه در به‌دست آوردن تغييرات ميدان گراني ناشي از تغييرات جرم سطحي به‌علت پديده‌هاي هيدرولوژيكي است. اما داده‌هاي پتانسيلي جفت‌ماهواره GRACE داراي نوفه‌‌‌اي هستند كه با افزايش درجه ضرايب ژيوپتانسيل افزايش مي‌يابد. براي به‌دست آوردن مدل‌هاي تغييرات ميدان گراني (جرم سطحي) با استفاده از اين داده‌ها، بايد اين نوفه‌‌ را حذف كرد. در اين مقاله از ديدگاه مسايل معكوس مسيله كاهش نوفه‌‌ بررسي شده و از ايده راهبرد پايدارسازي تيخونوف تعميم‌يافته در زيرفضاي سوبولف براي كاهش نوفه‌‌ استفاده شده است. براي ارزيابي ايده معرفي شده، در حوزه آبي رودخانه مي‌سي‌سي‌پي (Mississippi river basin) از مشاهدات چاه‌هاي پيزومتري (Piezometric Wells) و مدل هيدرولوژي GLDAS (Global Land Data Assimilation Systems) و در حوزه‌هاي آبي آمازون (Amazon river basin)، آلباني (Albany River)، سومالي (Somalia)، دانوب (Danube) و چين شمالي (North China) از مشاهدات در محل تخليه (In-situ Run off) و داده‌هاي واگرايي شار رطوبت (Moisture flux divergence) مشاهداتي با ابزاري مانند راديوسوند (Radiosonde) و يا مدل‌هاي آب‌هواشناسي (Hydro-Meteorology models)، استفاده شده است. ارزيابي نتايج نشان‌دهنده عملكرد مناسب روش عرضه شده بود و نتيجه به‌دست آمده از طريق راهبرد پايدارسازي «تيخونوف تعميم‌يافته در زيرفضاي سوبولف (Generalized Tikhonov in Sobolev Subspace) » نتايج بهتري نسبت به ساير روش‌ها به‌دست مي‌دهد.
چكيده لاتين :
The GRACE mission has provided scientific community Time-variable gravity field solutions with high precision and on a global scale. The GRACE mission was launched on March 2003. This mission consists of two satellites that pursue each other in their orbit. Distance between two satellites in orbit is measured continuously to an accuracy of better than 1 micron using KBR system placed in satellites. As the satellite fly in the gravity field, this distance changes and by monitoring those changes the gravity field can be determined. To reduce non-gravitational accelerations, each satellite has an on-board accelerometer to measure these accelerations (Wahr and Schubert, 2007). Providing profiles of the atmosphere using GPS measurements for gaining knowledge about the atmosphere is another goal of this mission. One of the products of this mission is GRACE LEVEL-2. This product consists of monthly spherical harmonic coefficients up to degree 120. One application of these coefficients is to determine time-variable gravity field. The time-variable gravity field is then used to solve for the time-variable-mass field (Wahr and schubert, 2007). A mathematical model for determining the surface density (mass) variations using spherical harmonic coefficients is presented by Wahr et al. (1998). This mathematical model is as follows: (1) Where , , , , , , , are surface density variations, mean earth density, mean earth radius, Love number of degree , GRACE potential changes, fully normalized Legendre functions, degree and order respectively. Spherical harmonic coefficients from the GRACE are noisy which increase rapidly with increasing degree of geopotential coefficients. In addition, monthly surface mass variations map shows the presence of long, linear features, commonly referred as stripes (Swenson and Wahr, 2006). Hence, in different methods of filtering it is tried to solve both problems. Filtering of the GRACE gravity solutions has been studied extensively. For some of the recent contributions we refer to Wahr et al. (1998), Chen et al.(2005), Swenson and Wahr (2006), Kusche (2007), Sasgen et al. (2006), , Swensonand Wahr (2011), Save et.al. (2012). In this paper, for filtering the GRACE gravity solutions, we propose a new way of determining the surface mass change formula under the assumptions considered in Wahr et al. (1998) by means of Singular Value Expansion of the Newton’s Integral equation as an Inverse Problem. Let be the potential change caused by just Earthʹs surface mass change, then: (2) or in operator form: (3) Where is an integral operator with kernel . Series expansion of the kernel based on Associated Legendre functions is as follows: (4) Now, by means of singular value expansion, singular system for this operator is as follows: (5) where and , , are singular values, right singular vectors, left singular vectors, respectively. In terms of singular value expansion, the surface density variation can be written as follows: (6) where s are filter coefficients that are determined by regularization methods. In this paper, filter coefficients are determined from regularization methods, such as Truncated SVE, Damped SVE and the Standard and Generalized Tikhonov methods in Sobolev subspace. The numerical results show a good performance of the method “Generalized Tikhonov in Sobolev subspace”, which effectively reduces the noise and the stripes.
سال انتشار :
1392
عنوان نشريه :
فيزيك زمين و فضا
عنوان نشريه :
فيزيك زمين و فضا
اطلاعات موجودي :
فصلنامه با شماره پیاپی 0 سال 1392
كلمات كليدي :
#تست#آزمون###امتحان
لينک به اين مدرک :
بازگشت