分形理论与动态重力网空间分辨率研究

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本文研究了分形理论与动态重力网空间分辨率,主要进行了以下研究工作: 1.简单的论述了开展地震动态重力网分形特征研究的必要性和意义,介绍了分形理论在重力网,地球物理科学,分子科学的具体应用。 2.研究地震动态重力网分形特征所涉及的各种分形理论知识,包括分形发展的历史背景、基本概念,迭代函数系,分形模型,分形的维度及算法。 3.从研究地震动态重力网的分形特征参数的实际出发,分析总结各种分形算法的利弊,最终选择信息维,作为分析地震动态重力网分形维数计算方法。 4.详细讨论了适用于提取具有统计自相似重力网分形特征参数以及最佳化网格间距的研究方法——基于最小二乘原理三线段拟合方法。文中详细的给出最小二乘原理三线段拟合方法数学模型的建立,推导过程以及地图投影的相关知识,并利用该新方法对滇西地震动态重力网分形特征进行实算,发现计算结果与其他专家计算结果吻合比较好。 5.利用此方法具体研究并从理论上给出我国目前的地震动态基本重力网和各个区域动态重力网分辨率和最佳化网格间距,并且从理论上给出了现有动态重力网的空间分辨率和最佳化网格间距,为选择恢复连续动态重力场网格化间距提供了理论上的参考。根据计算所得结果分析,可以得到如下两个结论:目前我国地震重力网的分辨率比较小,平均分辨率为1.431(除测线之外),从纯几何的角度上反映出我国目前的地震动态重力网分布均匀性比较弱:地震动态重力网的最佳化网格间距基本上大于现有的地震动态重力网测点平均距离而非相等。 6.详细探讨了有别于传统地震动态重力测网的布设方法——分形法,详细的研究了分形法在区域动态重力网改造中的应用。具体以赣南环地震动态重力观测网为例,尝试性的从纯几何的角度研究分形方法在该区域网地震动态重力的优化改造。研究结果表明,从纯几何的角度来研究动态重力网的改造,在一定程度上既能够保持地震动态重力网的空间分辨率又能节约人力、物力和财力。
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