ОБ ОБРАБОТКЕ ДОЛГОВРЕМЕННЫХ ЗАПИСЕЙ ГРАВИМЕТРА AUTOGRAV
DOI:
https://doi.org/10.7242/echo.2023.4.8Ключевые слова:
геофизика, гравиразведка, гравиметр, мониторинг, временные ряды, интерпретация, программное обеспечениеАннотация
Опыт использования долговременных записей гравитационного поля имеет длительную историю, но только в последние 20-25 лет использование гравиметрических данных, охватывающих длинные временные интервалы, стало достаточно массовым. Этому способствовали появление компьютеризированных гравиметров и специальные спутниковые миссии по наблюдению гравитационного поля.
В статье выполняется анализ подходов к интерпретации длительных наблюдений гравитационного поля и описывается опыт первоначального анализа данных гравитационного поля, полученных при долговременных наблюдениях в феврале‑мае 2017 г. гравиметром Autograv.
Традиционные приемы интерпретации длительных регистраций гравитационного поля предусматривают использование небольшого числа легко реализуемых интерпретационных методов: сопоставление графиков, осреднение и вычисление локальных аномалий, Фурье-анализ, корреляционно-регрессионный анализ.
Для исследования исходных данных был создан первый вариант программы анализа временных рядов, включающий: ввод данных, контроль, визуализацию, вычисление описательной статистики, удаление тренда, сглаживание в скользящем окне, спектральный анализ, расчет автокоррреляционной функции и доверительных интервалов. Приложение было разработано на языке программирования Python с использованием математических и статистических библиотек этого языка, что позволило воспроизвести имеющиеся походы к интерпретации долговременных наблюдений гравитационного поля, а также сделать возможным в дальнейшем расширение спектра используемых методов за счет новых и более детальных подходов. В статье приведены некоторые из результатов работы программы.
Дальнейшее развитие программы связано как с использованием всех возможностей языка программирования (хранение в базе данных временных рядов и результатов, что обеспечивает удобство манипуляции с ними; создание клиент-серверного варианта приложения), имеющихся библиотек (построение регрессионных зависимостей; статическое оценивание форм распределений различных данных; новые интерфейсные библиотеки и др.), так и с параллельной обработкой нескольких наборов исходных данных.
Библиографические ссылки
Антонов Ю.В. Высокочастотныe колебания неприливных сейсмо-гравитационных пульсаций // Вестник ВГУ. Сер. Геология. – 2022. – № 3. – С. 66-75. – DOI: 10.17308/geology/1609-0691/2022/3/66-75.
Антонов Ю.В., Антонова И.Ю. Неприливные вариации силы тяжести как возможный критерий краткосрочного прогноза землетрясений // Экологический вестн. науч. центров Черноморского экономич. сотрудничества. – 2015. – Т. 12, № 1. – C. 5-13.
Антонов Ю.В., Антонова И.Ю. Синхронность сейсмогравитационных пульсаций // Вестник ВГУ. Сер.
Геология. – 2020. – № 2. – С. 76-82. – DOI: 10.17308/geology.2020.2/2861.
Антонов Ю.В., Антонова И.Ю., Волкова Е.Н. Результаты синхронных наблюдений лунно-солнечных
вариаций силы тяжести в различных широтах (гг. Саратов и Бишкек) // Вестник ВГУ. Сер. Геология. - 2010. – № 1. – С. 213-217.
Тимофеев В.Ю., Калиш Е.Н., Стусь Ю.Ф., Ардюков Д.Г., Валитов М.Г., Тимофеев А.В., Носов Д.А., Сизиков И.С., Бойко Е.В., Горнов П.Ю., Кулинич Р.Г., Колпащикова Т.Н., Прошкина З.Н., Назаров Е.О., Колмогоров В.Г. Вариации силы тяжести и смещений в зонах сильных землетрясений на востоке России // Физика Земли. – 2018. – № 3. – С. 45-59. – DOI: 10.7868/S0002333718030043.
Гравиметры CG-5 Autograv // Поверь.ру: сайт. – Текст электронный. - URL:http://www.pover.ru/spravochnik-sredstv-izmerenij/60415-15-gravimetry-cg-5-autograv. (Дата обращения 28.09.2023).
Прошкина З.Н., Валитов М.Г., Кулинич Р.Г., Колпащикова Т.Н. Изучение приливных вариаций силы
тяжести в зоне перехода от континента к Японскому морю // Вестн. КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. – 2015. – № 3 (27). – С. 71-79.
Каленицкий А.И., Ким Э.Л. О комплексной интерпретации данных геодезическо-гравиметрического
мониторинга техногенной геодинамики на месторождениях нефти и газа // Вестник СГГА. – 2012. – № 4. – С. 3-13.
Милюков В.К., Юшкин В.Д., Миронов А.П., Заалишвили В.Б., Кануков А.С., Дзеранов Б.В. Мониторинг приращений силы тяжести на опорных гравиметрических пунктах Северного Кавказа высокоточными относительными гравиметрами // Геология и Геофизика Юга России. – 2013. – № 2. – C. 39-45.
Морозов А.В., Баранов В.Н., Андреев В.К. Вариации силы тяжести из-за влияния уровня грунтовых
вод на площадке строительства уникальных зданий и сооружений // Успехи современного естествознания. – 2022. – № 4. – С. 92-97. – DOI: 10.17513/use.37815.
Абрамов Д.В., Бебнев А.С., Бычков С.Г., Горожанцев С.В., Герман В.И., Дробышев М.Н., Конешов В.Н., Красилов С.А., Овчаренко А.В., Юшкин В.Д. Одна из возможных причин синхронных континентальных микросейсм Северной Евразии // Физика Земли. – 2020. – № 4. – С. 123-131. – DOI: 10.31857/S000233372004002X.
Кирсанов С.А. Арно О.Б., Меркулов А.В., Арабский А.К., Андреев С., Картелян Е.Д., Афанасьев П.Р.
Современные технологии гравиметрического мониторинга для контроля последствий отбора газа из
недр // Газовая промышленность. – 2015. – № 10. – С. 36-41.
Тимофеев В.Ю., Калиш Е.Н., Стусь Ю.Ф., Ардюков Д.Г., Бойко Е.В., Тимофеев А.В., Сизиков И.С., Носов Д.А., Смирнов М.Г. Гравиметрические наблюдения при солнечных затмениях в Сибири // Вестник СГУГиТ. – 2018. – Т. 23, № 3. – С. 125-137.
Дробышев М.Н., Абрамов Д.В., Бычков С.Г., Конешов В.Н., Герман М.И., Храпенко О.А., Горожанцев
С.В., Красилов С.А., Бебнев А.С., Овчаренко А.В. Эксперимент по изучению синхронных континентальных микросейсм в Северной Евразии методом комплексирования гравиметрических и сейсмических наблюдений // Геология и геофизика юга России. – 2019. – Т. 9, № 2. – С. 83-94. - DOI: 10.23671/VNC.2019.2.31979.
Francis O. Long time series of absolute gravity observations in Kulusuk, southeast Greenland // Geoscience
Data Journal. – 2022. – 00. 1-4. – DOI: 10.1002/gdj3.183.
GRACE Satellite Gravimetry for Geosciences. Remote Sensing. Special Issue. – 2021. – URL:
https://www.mdpi.com/journal/remotesensing/special_issues/GRACE_Geo. (дата обращения 28.09.2023).
Gravity Field, Temporal Variations from Space Techniques // Encyclopedia of solid earth geophysics. –
Springer, 2021. – P. 621-626.
Gravity, Global Models // Encyclopedia of solid earth geophysics. – Springer, 2021. – P. 677-691.
Gravity Method, Satellite // Encyclopedia of solid earth geophysics. – Springer, 2021. – P. 645-656.
