Gravity Anomaly Modeling with Equivalent Sources in Earth's Polar Regions

Authors

  • A.S. Dolgal Mining Institute UB RAS 78a Sibirskaya Str., Perm 614007, Russia Author
  • I.V. Ogorodova Perm State University 15 Bukireva Str., Perm 614068, Russia Author
  • N.V. Ryzhov Perm State University 15 Bukireva Str., Perm 614068, Russia Author
  • L.A. Khristenko Mining Institute UB RAS 78a Sibirskaya Str., Perm 614007, Russia Author

DOI:

https://doi.org/10.17072/psu.geol.24.3.226

Abstract

An improved method for gravity anomaly transformation, accounting for the Earth's spheroidal shape, has been
developed based on modeling the field using equivalent sources (point masses). The values of the point masses
are determined by solving a system of linear algebraic equations using the least squares method. A regularized
singular value decomposition (SVD) method can also be applied for this purpose. Both approaches ensure stable
computation of transforms in the Earth's high-latitude regions, as demonstrated by the presented results for the
area with coordinates 54°–72° N, 84°–132° E, which includes the Siberian Platform and surrounding structures.

References

Андрушевский Н.М. Анализ устойчивости решений систем линейных алгебраических уравнений: уч. пособие. М.: МАКС Пресс, 2008. С. 71.

Аронов В.И. Обработка на ЭВМ значений аномалий силы тяжести при произвольном рельефе поверхности наблюдений. М.: Недра, 1976. 128 с.

Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. М.: Наука, 2000. 622 с.

Белкин А.М., Миронов Н.Ф., Рублев Ю.И., Сарайский Ю.Н. Воздушная навигация: справочник. М.: Транспорт, 1988. 303 c.

Васин В.В. Основы теории некорректных задач. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2020. 313 с.

Гравиразведка: справочник геофизика / под ред. Е.А. Мудрецовой, К.Е. Веселова. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 607 с.

Долгаль А.С. Гравиметрия и магнитометрия: трансформации геопотенциальных полей. Пермь: Издательский центр Перм. гос. нац. исслед. унта, 2022. 140 с. ISBN: 978-5-7944-3772-0 EDN: QVOOYK

Долгаль А.С., Костицын В.И., Пугин А.В., Хохлова В.В. Выбор модели Земли для трансформации аномалий силы тяжести в процессе региональных исследований // Геофизика. 2022. № 5. С. 6–12. doi: 10.34926/geo.2022.55.36.001 EDN: VFEPWQ

Долгаль А.С., Новикова П.Н., Пугин А.В., Рашидов В.А. Трансформация аномалий силы тяжести в пределах больших территорий (на примере Курильской островной дуги) // Вестник Камчатской региональной ассоциации Учебно-научный центр. Серия Науки о Земле. 2022. № 2 (54). С. 20–31. doi: 10.31431/1816-5524-2022-2-54-20- 31 EDN: HGEHKM

Долгаль А.С., Пугин А.В., Новикова П.Н. История метода истокообразных аппроксимаций геопотенциальных полей // Физика Земли. 2022. № 2. С. 3–26. DOI: 10.31857/S0002333722020028 EDN: XFFPLE

Долгаль А.С., Рыжов Н.В. Расчет трансформант с использованием региональных и глобальной моделей гравитационного поля // Геология и полезные ископаемые Западного Урала. 2024. № 7 (44). С. 20–27. EDN: WTGFQN

Карпик А.П., Канушин В.Ф., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н., Мазурова Е.Н. Исследование спектральных характеристик глобальных моделей гравитационного поля Земли, полученных по космическим миссиям CHAMP, GRACE и GOCE

// Гироскопия и навигация. 2014. № 4 (87). С. 34–44. DOI: 10.17285/0869-7035.2014.22.4.034- 044 EDN: TFLZHH

Михайлов П.С., Конешов В.Н., Соловьев В.Н., Железняк Л.К. Новые результаты оценок современных глобальных ультравысокостепенных моделей гравитационного поля Земли в Мировом океане // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30, № 4. С. 36–53. DOI: 10.17285/0869-7035.00102 EDN: KLLIBH

Петрищевский А.М. Геометрия и реология плюмов: общие закономерности в вероятностных гравитационных моделях // Вулканология и сейсмология. 2023. № 4. С. 68–86. doi: 10.31857/S0203030623700141 EDN: TNDUSM

Терентьев Р.А., Воронова Т.А., Муравина О.М., Глазнев В.Н. Расшифровка тектонических элементов и внутренней структуры палеопротерозойского Лосевского террейна (Волго-Донской ороген) по данным плотностного моделирования // Вестник Воронежского государственного университета. Серия Геология. 2024. № 3. С. 79–95. doi: 10.17308/geology/1609- 0691/2024/3/79-95 EDN: EFYHFO

Хилл К. Научное программирование на Python / пер. с англ. А.В. Снастина. М.: ДМК Пресс, 2021. 646 с.

Чадаев М.С., Костицын В.И., Гершанок В.А., Простолупов Г.В., Тарантин М.В. Геофизическое изучение земной коры (северные регионы России и шельф арктических морей) // Литосфера. 2023. Т. 23, № 1. С. 52–67. doi: 10.24930/1681-9004-2023-23-1-52-67 EDN: DVELNF

Amante C., Eakins B.W. ETOPO1 1 Arc-Minute Global Relief Model: Procedures, Data Sources and Analysis. NOAA Technical Memorandum NESDIS NGDC-24. 2009.

Balmino G., Vales N., Bonvalot S., Briais A. et all. Spherical harmonic modelling to ultra-high degree of Bouguer and isostatic anomalies // Journal of Geodesy. 2012. № 86. P. 499–520. DOI: 10.1007/s00190-011-0533-4 EDN: WUAQEN

Downloads

Published

2026-05-03

Issue

Section

GEOPHYSICS