地磁场三维曲面Spline模型

作者：冯彦; 蒋勇; 孙涵; 安振昌; 黄娅

来源：地球物理学报, 2018, 61(04): 1352-1365.

• 地磁场
• 三维模型
• 曲面Spline
• 子午工程
• CHAMP卫星
• IGRF12

利用149个地面实测数据以及12个子午工程测点数据,50个CHAMP卫星高度实测数据,并结合高空180km处的50个IGRF12数据点,基于这三个高度的数据首次建立了中国地区地磁场三维曲面Spline(3DSpline)模型.在境外添加了39个测点以控制边界效应.通过CM4模型将所有测点的场源进行分离,统一通过主磁场值建模分析.通过将模拟结果与实测值、曲面Spline(2DSpline)以及Taylor(2D Taylor)、三维Taylor(3D Taylor)模型及IGRF12模型相比较,结果显示3DSpline模型的空间分布与其他模型整体趋势一致,但更为曲折,随着高度上升,3DSpline模型的要素Y的强度逐渐减弱.通过比较3DSpline、2D和3DTaylor模型对于不同高度6个缺测点的模拟值,残差和均方根偏差(RMSE),3DSpline模型的模拟效果最好,要素Y、Z和总强度F的RMSE值要比其他模型低50%以上.3DSpline模型在不同高度处的模拟效果主要取决于该高度附近的实测值数量和精度.

• 单位
  中国科学院地质与地球物理研究所; 南京信息工程大学; 空间天气学国家重点实验室