از میدان ثقل زمین در کاربرد های گوناگونی نظیر تعیین سطح مرجع ارتفاعی، اکتشافات هیدروکربنی و معدنی و تعیین دقیق مدار ماهواره ها استفاده می شود. تعیین میدان ثقل زمین به عنوان یک مسئله معکوس در ژئودزی شناخته می شود که لازمه حل آن استفاده از مشاهدات اندازه گیری شده از این میدان است.
تعیین میدان ثقل زمین به عنوان یک مسئله معکوس در ژئودزی شناخته می شود. برای تعیین میدان ثقل لازم است که پارامتر های میدان را با استفاده از مشاهداتی از این میدان به دست آورد.
دشواری جمع آوری مشاهدات زمینی و محدود بودن دسترسی به این مشاهدات برای تعداد اندکی از سازمان ها موجب به کارگیری داده های گراویمتری محاسبه شده با استفاده از مدل های جهانی ژئوپتانسیل به عنوان جایگزینی مناسب برای مشاهدات زمینی شده است.
آنومالی های جاذبه WGM2012 اولین نسخه مشاهدات جاذبی زمین با پراکندگی یکنواخت هستند که با در نظر گرفتن هندسه کروی در مقیاس جهانی محاسبه شده اند.
این مشاهدات توسط سازمان BGI (Bureau Gravimétrique Inetrnational) با همکاری سازمان های بین المللی دیگر نظیر CGMW (Commission for the Geological Map of the World)، UNESCO، IAG (International Association of Geodesy)، IUGG (International Union of Geodesy and Geophysics)، IUGS (International Union of Geological Sciences) و دیگر مؤسسات تحقیقاتی منتشر شده اند.
مشاهدات WGM2012 با استفاده از مدل ژئوپتانسیل جهانی EGM2012 و مدل جهانی سطح متوسط دریاها DTU10 استخراج شده اند. به منظور ارائه نتایج دقیق در مقیاس جهانی، تمامی داده ها با استفاده از بهبود نظری روش هارمونیک های کروی تولید شده اند (برای اطلاعات بیشتر به Balmino et al. (2011) مراجعه کنید). مشاهدات آنومالی جاذبه در این مجموعه داده ها با استفاده از رابطه زیر تعریف می شوند:
در رابطه فوق، آنومالی جاذبه، آنومالی پتانسیل که به صورت تفاضل پتانسیل های واقعی و نرمال تعریف می شود، مختصات شعاعی نقطه مشاهده، تصحیح ایزوستاتیک، تصحیح بیضوی نوع اول و تصحیح بیضوی نوع دوم است. علاوه بر تصحیحات مذکور، تصحیحات توپوگرافیک این مجموعه با قدرت تفکیک ۱ دقیقه و با استفاده از داده های توپوگرافی ETOPO1 و با در نظر گرفتن اثر اغلب جرم های سطحی (شامل اتمسفر، خشکی، اقیانوس ها، دریا ها، دریاچه ها و توده های یخ) اعمال شده اند.
مشاهدات WGM2012 منتشر شده توسط BGI عبارتند از آنومالی جاذبه بوگه، آنومالی جاذبه ایزوستاتیک و آنومالی جاذبه سطحی هوای آزاد. داده های گراویمتری WGM2012 با توان تفکیک ۲ دقیقه را می توان از لینک های زیر دانلود کرد:
آنومالی جاذبه بوگه:
- netcdf GMT grid:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Bouguer_ponc_2min.grd
- Ascii grid (xyz ZIP file):
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Bouguer_ponc_2min.zip
- Ascii GMT color table:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/PALET_WGM_Bouguer_Global.cpt
شکل ۱: آنومالی جاذبه بوگه
آنومالی جاذبه ایزوستاتیک:
- netcdf GMT grid:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Isostatic_ponc_2min.grd
- Ascii grid (xyz ZIP file):
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Isostatic_ponc_2min.zip
- Ascii GMT color table:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/PALET_WGM_Isostatic_Global.cpt
شکل ۲: آنومالی جاذبه ایزوستازیک
آنومالی جاذبه سطحی هوای آزاد:
- netcdf GMT grid:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Freeair_ponc_2min.grd
- Ascii grid (xyz ZIP file):
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_Freeair_ponc_2min.zip
- Ascii GMT color table:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/PALET_WGM_Freeair_Global.cpt
شکل ۳: آنومالی جاذبه سطحی هوای آزاد
مدل توپوگرافی ETOPO1:
- netcdf GMT grid:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_ETOPO1_ponc_2min.grd
- Ascii grid (xyz ZIP file):
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/WGM2012_ETOPO1_ponc_2min.zip
- Ascii GMT color table:
http://webftp.omp.obs-mip.fr/bgi/wgm_grid/data/PALET_WGM_ETOPO1_Global.cpt
منابع:
[۱] وبسایت رسمی Bureau Gravimétrique Inetrnational:
http://bgi.omp.obs-mip.fr/
[۲] G. Balmino, N. Vales, S. Bonvalot, A. Briais, “Spherical harmonic modeling to ultra-high degree of Bouguer and anad Isostatic anomalies”, Journal of Geodesy, vol. 86, pp. 499-520, 2009.
