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APS -Joint Fall 2017 Meeting of the Texas Section of the APS, Texas Section of the AAPT, and Zone 13 of the Society of Physics Students- Event - The Global Gravity Gradient Field of the Planet Mars Determined using a Spherical Harmonic Expansion and the Fourier Transform: A Comparative Analysis

机译：APS-APS得克萨斯分校，AAPT得克萨斯分校和物理学生学会第13区的2017年秋季联合会议-事件-使用球谐展开和傅里叶确定的火星全球重力梯度场转换：比较分析

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The planetary geophysics community now has available high-resolution gravity and surface topography fields of the planet Mars due to the recent spacecraft missions to the planet. This research deals with a comparative analysis of the global gravity gradient field of the planet Mars determined using two approaches: (1) spherical harmonic expansion (the radial gravity gradient, $g_{r,r})$, and (2) Fourier transform (the vertical gravity gradient, $g_{z,z})$. While the gravity gradient has been used extensively in exploration geophysics studies (via the Fourier transform), only recently has the gravity gradient been used globally in planetary geophysics (via spherical harmonic expansions). Since a spherical harmonic expansion calculation is very computationally intensive, unlike a Fourier transform calculation, the goal of this research is to investigate the accuracy in terms of the RMS error of the global gravity gradient obtained using the Fourier transform compared to that obtained using a spherical harmonic expansion.
机译：由于最近的航天器对行星的飞行任务，行星地球物理学界现在拥有了火星行星的高分辨率重力和表面地形场。本研究对使用两种方法确定的火星整体重力梯度场进行了比较分析：（1）球谐展开（径向重力梯度，$ g_ {r，r}）$，以及（2）傅立叶变换（垂直重力梯度，$ g_ {z，z}）$。虽然重力梯度已在勘探地球物理学研究中广泛使用（通过傅立叶变换），但直到最近，重力梯度才在全球地球物理学（通过球谐展开）中广泛使用。由于球形谐波展开计算的计算量很大，与傅立叶变换计算不同，因此，本研究的目的是研究与使用球形方法相比，使用傅立叶变换获得的全球重力梯度的RMS误差的准确性。谐波膨胀。

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