تصحیح بوگه و توپوگرافی در یک مرحله از طریق مدل‌سازی پیشرو با استفاده از منابع متن باز در پایتون

نویسندگان

1 گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 گروه فیزیک زمین، مؤسسه ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

doi
10.22059/jesphys.2023.356457.1007507
چکیده

در این تحقیق برای به‌دست آوردن آنومالی بوگه کامل برخلاف روش معمول در تصحیح داده‌ها که در آن حذف اثرات جرم موجود بین سطح مبنا و سطح توپوگرافی در یک فرایند گرانی‌سنجی در دو مرحله شامل تصحیح بوگه و تصحیح زمینگان انجام می‌شود، این فرایند به‌صورت تک‌مرحله‌ای انجام می‌شود. بدین‌منظور ابتدا حجم محصور بین سطح مبنا و سطح زمین با استفاده از روش مش‌بندی کواد تری (Quad tree mesh) موجود در پایگاه شبیه‌سازی و تخمین پارامتر در ژئوفیزیک (SimPEG) که امکان تعریف سلول‌های کوچک در نواحی مرزی و در نتیجه دقت بالا در پوشش توپوگرافی را دارد، گسسته می‌شود. سپس داده‌های ارتفاعی منطقه موردمطالعه که از تصاویر Geo TIFF SRTM موجود در پایگاه USGS Earth explore با قدرت تفکیک یک آرک ثانیه (۹۰ متر) استخراج شده‌اند، با توجه به مش‌بندی صورت گرفته برای موقعیت مراکز مش‌ها درون‌یابی می‌شوند. پس از آن اثر گرانی جرم با استفاده از مدل‌سازی پیشرو توسط ماژول شبیه‌سازی (Simulation) تعبیه شده در پایگاه شبیه‌سازی و تخمین پارامتر در ژئوفیزیک محاسبه شده و برای حصول آنومالی بوگه کامل از مقادیر آنومالی هوای آزاد کم می‌شود. روش مذکور روی منطقه‌ای به وسعت تقریبی ۲۰۰ کیلومتر در ۲۰۰ کیلومتر واقع در بخش‌هایی از زاگرس مرکزی و ایران مرکزی مورد آزمایش قرار می‌گیرد. اختلاف نتایج به‌دست آمده از روش تک‌مرحله‌ای در مقایسه با روش استاندارد بین منفی ۴۸/۰ تا مثبت ۶۴/۰ میلی‌گال است که رقم قابل‌توجهی است. با توجه به محدودیت‌ها و خطاهای ناشی از فرضیات ساده کننده در روش استاندارد مانند خطای ناشی از انحنای زمین، استفاده از ارتفاع متوسط به‌جای ارتفاع واقعی در هرنقطه و فرض تخته بی‌نهایت بوگه نتایج به‌دست آمده از روش تک‌مرحله‌ای قابل‌توجیه است.