基于球谐变换及负荷响应解算地表三维形变

作者：王希禾; 陈雨^*; 刘慧玲

来源：科学技术与工程, 2021, 21(28): 11963-11970.

DOI：10.3969/j.issn.1671-1815.2021.28.009

• 球谐函数
• 垂直形变
• 水平形变
• 负荷响应
• 数字高程模型(DEM)数据

地表水储量发生大幅度迁移时会引起周边区域的地表形变,严重时导致地质灾害的发生,因此,对地表形变的监测预测具有重要意义。针对该现象提出一种基于球谐变换及负荷响应理论解算由于水体大幅变化引起的地表三维形变的方法。模拟以水体为质量中心的载荷模型时,基于研究区域的数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据创建平均水厚栅格矩阵,其空间分辨率可精确至1.1 km左右。基于负荷响应理论将平均水厚栅格矩阵进行球谐展开,通过保留更高阶次的谐波信息,解算出更精确的地表三维形变及其时间序列。以三峡水库为实例进行方法验证,反演过程中等效水高的误差率可降低至0.742%,且垂直形变时间序列的趋势与负荷格林方法的解算结果具有较好的一致性。

• 单位
  四川大学