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地磁场网络可视化 初步研究

中国虚拟地磁台建设之二. 地磁场网络可视化 初步研究. WDC 地球物理学科中心（中国，北京） 中国科学院研究生院 地质与地球物理所 北京大学 王丹 彭丰林 袁晓如 安镇昌 夏国辉 沈晓阳. 报告提纲. 0.VOGM 1. 地磁场模型介绍 2. 研究方法与探索 3. 初步结果 4. 存在的问题与改进. 中国虚拟地磁台建设构想 PENG Fenglin, WANG Dan, QI Min ， SHEN Xiaoyang ， HUANG Qinghua. 彭丰林 王丹 祁民 沈晓阳 张健 黄清华 Peng@geophys.cn Pengf@ustc.edu.

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地磁场网络可视化 初步研究

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Presentation Transcript

  1. 中国虚拟地磁台建设之二 地磁场网络可视化初步研究 WDC地球物理学科中心（中国，北京） 中国科学院研究生院 地质与地球物理所 北京大学 王丹 彭丰林 袁晓如 安镇昌 夏国辉 沈晓阳

  2. 报告提纲 0.VOGM 1.地磁场模型介绍 2.研究方法与探索 3.初步结果 4.存在的问题与改进

  3. 中国虚拟地磁台建设构想PENG Fenglin, WANG Dan, QI Min，SHEN Xiaoyang， HUANG Qinghua 彭丰林 王丹 祁民 沈晓阳 张健 黄清华 Peng@geophys.cn Pengf@ustc.edu 中国科学院 地质与地球物理研究所 研究生院 世界数据中心中国地球物理学科中心 北京大学地球物理系 中国虚拟天文台2006年会 桂林

  4. Primary Plot For Virtual Geomagnetic Observatory­ in ChinaPENG Fenglin, WANG Dan, SHEN Xiaoyang，MA Maining, QI Min， Peng@geophys.cn WDC for Geophysics, BeijingInst. of Geology & Geophysics, CAS Graduate University, CAS VOiG Workshop, Danver, June 2007

  5. 1st Step: Vitual GM Observatory in China

  6. eGY GM ARRAY INTERMAGNRT WDC GM Survey DB GM Model IGRF LAND OCEAN AIR SAT GM Observatory Main Field Solar/Space Survey Data Min. Value NowCast ForeCast Index Quick View GM Element Regional Model Index GM Chart Frame of GM Viture Platform

  7. 1.地磁场模型介绍 • 全球地磁场模型 IGRF，WMS等 • 区域地磁场模型 ChinaGRF等

  8. 1.地磁场模型介绍 全球 国际地磁参考场( IGRF) 是一系列关于地球主磁场及其年变率的数学模型。由国际地磁和高空物理学联合会IAGA-- International Association of Geomagnetism and Aeronomy 每五年发布一次。 International Geomagnetic Reference Field

  9. 1.地磁场模型介绍 区域 。 我国自1950年始每10a进行一次全国范围的三分量地磁测量(磁偏角、磁倾角、水平强度或总强度)，并根据这些资料编绘了1950、1960、1970、1980、1990、2000年的中国地区地磁图，建立了相应的地磁场模型（1950年模型为1990年补做）。这些基础资料和基本图件，在地磁学的分析研究及在国民经济和国防建设的许多实际应用中，都发挥了重要的用．

  10. 1.地磁场模型介绍 • 建立地磁场模型的数学方法： • 球冠谐和分析方法；--全球 • 泰勒多项式方法； --区域 • 曲面样条方法； • 矩谐分析方法等 。

  11. 球冠谐和分析方法 式中：θ是地理余纬； λ是从格林威治起算的东经度； γ是地球半径6371.2KM a是地心距 是t时刻的高斯系数，利用均匀分布在全球的测量点获取的 地磁场值采用解方程组的方法求解(1999.2 丹麦Orsted 2000.7 德国CHAMP) n和m分别是球谐函数的阶和次。（n*（n+2），195） 是n阶m次施密特准归一化缔合勒让德函数

  12. 泰勒多项式方法 安振昌等

  13. 1.地磁场模型介绍 我们首先选作的模型： 中国地磁参考场ChinaGRF2000

  14. 1.地磁场模型介绍 泰勒多项式模型系数（45个） 徐文耀等

  15. 2.研究方法与探索 模型计算 MATLAB 结果展示 GoogleEarth

  16. 2.研究方法与探索 KML GroundOverlay 四个边界点 18°N，56°N，73°E，136°E

  17. 2.研究方法与探索 Google Earth Toolbox 10 Nov 2006 (Updated 03 Mar 2008) Various plotting/drawing functions that can be saved as KML output, and loaded in Google Earth . Author: Scott L. Davis http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange

  18. 2.研究方法与探索 步骤： 1.子函数：带入系数计算D、I、F三分量； 2.函数:计算其余四个分量; 生成等值线; 生成Color Bar; 生成KML文件；

  19. 3.初步结果

  20. 4.存在的问题与改进 标注 ColorBar 静态 动态缓存 单一年份 时间序列 TimeSpan

  21. 4.存在的问题与改进 中 国 全球 KML文件 网络服务

  22. 谢谢！ 欢迎批评指正！

  23. 3.研究方法与技术路线 可视化方法的对比研究初步探讨 可视化三维地球浏览软件： • GoogleEarth • NASA WorldWind • ArcGIS Explorer • Microsoft Virtual Earth • Yahoo Maps

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