Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance
Each point on the earth has a gravity and gravity potential value. Surfaces formed by connecting points with equal gravity potential values are called equipotential surfaces or level surfaces. Determination of gravity field of the earth and the geoid which is one of the earth’s equipotential surface...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/293314 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543587888529408 |
|---|---|
| author | Nazan, Yi. |
| author_facet | Nazan, Yi. |
| author_sort | Nazan, Yi. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-12-30T10:48:22Z |
| description | Each point on the earth has a gravity and gravity potential value. Surfaces formed by connecting points with equal gravity potential values are called equipotential surfaces or level surfaces. Determination of gravity field of the earth and the geoid which is one of the earth’s equipotential surfaces is very important for physical geodesy. Gravity values measured on the physical earth are not directly included in studies; firstly, they must be converted into gravity anomalies. For this, in this study precise leveling, gravity and GPS measurements were made in the field. Heights (H) with precise leveling measurements, gravity values (g) with gravity measurements and geographical latitudes (j) with GPS measurements were recorded. Then, gravity reductions (free-air, Bouguer) were calculated at the points. The actual gravity g measured on Earth is not immediately directly comparable to the normal gravity of the ellipsoid surface. Gravity values must be reduced to the geoid. Since there are masses outside the geoid, reduction methods differ according to the way these topographic masses are handled. Bouguer gravity anomalies and gravity disturbances are derived. The gravity anomaly (Dg) is defined as the scalar difference between the Earth’s gravity on the geoid and normal gravity on the surface of the reference ellipsoid. Gravity disturbance (dg) is defined as the difference between the actual gravity magnitude measured on Earth and its equivalent normal gravity in the normal gravity field for the same point. The changes and magnitudes of the calculated quantities are compared. Changes such as the observed gravity and height data, observed gravity changes versus calculated normal gravity changes, normal gravity on ellipsoid versus geographic latitude, observed gravity changes versus latitude changes, Bouguer gravity anomaly and gravity disturbance versus latitude and elevation, free-air reduction and Bouguer gravity reduction versus latitude and elevation have been investigated. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:13:55Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-293314 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:13:55Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2933142023-12-30T10:48:22Z Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance Обробка гравітаційних даних, аномалія Буге та гравітаційне збурення Nazan, Yi. real gravity normal gravity ellipsoid geoid free-air gravity reduction Bouguer gravity reduction Bouguer gravity anomaly gravity disturbance реальна гравітація нормальна гравітація еліпсоїд геоїд зниження сили тяжіння у вільному повітрі зменшення сили тяжіння Буге гравітаційна аномалія Буге збурення гравітації Each point on the earth has a gravity and gravity potential value. Surfaces formed by connecting points with equal gravity potential values are called equipotential surfaces or level surfaces. Determination of gravity field of the earth and the geoid which is one of the earth’s equipotential surfaces is very important for physical geodesy. Gravity values measured on the physical earth are not directly included in studies; firstly, they must be converted into gravity anomalies. For this, in this study precise leveling, gravity and GPS measurements were made in the field. Heights (H) with precise leveling measurements, gravity values (g) with gravity measurements and geographical latitudes (j) with GPS measurements were recorded. Then, gravity reductions (free-air, Bouguer) were calculated at the points. The actual gravity g measured on Earth is not immediately directly comparable to the normal gravity of the ellipsoid surface. Gravity values must be reduced to the geoid. Since there are masses outside the geoid, reduction methods differ according to the way these topographic masses are handled. Bouguer gravity anomalies and gravity disturbances are derived. The gravity anomaly (Dg) is defined as the scalar difference between the Earth’s gravity on the geoid and normal gravity on the surface of the reference ellipsoid. Gravity disturbance (dg) is defined as the difference between the actual gravity magnitude measured on Earth and its equivalent normal gravity in the normal gravity field for the same point. The changes and magnitudes of the calculated quantities are compared. Changes such as the observed gravity and height data, observed gravity changes versus calculated normal gravity changes, normal gravity on ellipsoid versus geographic latitude, observed gravity changes versus latitude changes, Bouguer gravity anomaly and gravity disturbance versus latitude and elevation, free-air reduction and Bouguer gravity reduction versus latitude and elevation have been investigated. Кожна точка на Землі має гравітаційне значення. Поверхні, утворені сполученнями точок з однаковими значеннями гравітаційного потенціалу, називаються еквіпотенціальними або поверхнями рівня. Визначення гравітаційного поля Землі та геоїда, що є однією з еквіпотенціальних поверхонь Землі, має велике значення для фізичної геодезії. Значення сили тяжіння, виміряні на фізичній Землі, не включені безпосередньо в це дослідження. По-перше, їх необхідно перерахувати на гравітаційні аномалії. Для цього в польових умовах виконано точні вимірювання рівня, гравітації та GPS. Були записані висоти (H) з точними вимірюваннями рівня, значення сили тяжіння (g) з вимірюваннями сили тяжіння та географічні широти (j) з вимірюваннями GPS. Після того в точках розраховували зниження сили тяжіння (Free-air, Буге). Фактична сила цього g, виміряна на Землі, не може бути безпосередньо співставлена з нормальною гравітацією поверхні еліпсоїда. Необхідно звести g до геоїда. Оскільки за межами геоїда існують маси, методи приведення різняться залежно від того, було оброблено ці топографічні маси. Виведено гравітаційні аномалії Буге та гравітаційні збурення. Аномалія сили тяжіння (Dg) визначається як скалярна різниця між силою тяжіння Землі на геоїді та нормальної сили тяжіння на поверхні опорного еліпсоїда. Збурення гравітації (δg) визначається як різниця між фактичною величиною гравітації, виміряною на Землі, та її еквівалентною нормальною гравітацією в нормальному гравітаційному полі для тієї ж точки. Порівнюються зміни та значення розрахованих величин, а саме: дані гравітації та висоти, зміни сили тяжіння порівняно з розрахованими нормальними змінами сили тяжіння, нормальна сила тяжіння на еліпсоїді залежно від географічної широти, спостережені зміни сили тяжіння залежно від змін широти, гравітаційна аномалія Буге та гравітаційне збурення залежно від широти й висоти, зменшення вільного повітря. Також було досліджено зменшення сили тяжіння Буге залежно від широти й висоти. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2023-12-30 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/293314 10.24028/gj.v45i6.293314 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 45 No. 6 (2023) Геофизический журнал; Том 45 № 6 (2023) Геофізичний журнал; Том 45 № 6 (2023) 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/293314/288456 Copyright (c) 2023 Yi. Nazan https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | real gravity normal gravity ellipsoid geoid free-air gravity reduction Bouguer gravity reduction Bouguer gravity anomaly gravity disturbance Nazan, Yi. Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title | Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title_alt | Обробка гравітаційних даних, аномалія Буге та гравітаційне збурення |
| title_full | Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title_fullStr | Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title_full_unstemmed | Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title_short | Gravity data reduction, Bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| title_sort | gravity data reduction, bouguer anomaly, and gravity disturbance |
| topic | real gravity normal gravity ellipsoid geoid free-air gravity reduction Bouguer gravity reduction Bouguer gravity anomaly gravity disturbance |
| topic_facet | real gravity normal gravity ellipsoid geoid free-air gravity reduction Bouguer gravity reduction Bouguer gravity anomaly gravity disturbance реальна гравітація нормальна гравітація еліпсоїд геоїд зниження сили тяжіння у вільному повітрі зменшення сили тяжіння Буге гравітаційна аномалія Буге збурення гравітації |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/293314 |
| work_keys_str_mv | AT nazanyi gravitydatareductionbougueranomalyandgravitydisturbance AT nazanyi obrobkagravítacíjnihdanihanomalíâbugetagravítacíjnezburennâ |