Multi-scale separation of aeromagnetic abnormality based on dual-tree complex wavelet

Bit-field separation is an important part of gravity and magnetic data processing.In order to extract different levels of anomaly information better,this paper introduces the dual-tree complex wavelet multi-scale separation to the processing of bit-field data firstly and uses the geological model of different buried depth to ve-rify its feasibility.Finally,the dual-tree complex wavelet is applied to the aeromagnetic anomaly in Jinchuan copper nickel mining area.The results show that the method can effectively separate the anomaly information of different scales and analyze the output results with relevant geological data.     

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基于小波神经网络的盲区重力数据预测

引入精度较高的小波神经网络预测局部盲区重力数据。通过实验,对比分析了不同地形数据分布状况下经度、纬度二维输入和经度、纬度、高程三维输入小波神经网络盲区重力数据预测精度,发现利用小波神经网络可以较好地实现高精度盲区重力数据的预测,同等地形条件下三维输入预测的数据精度更高,更有利于后期利用插值方法制备高精度重力基准图。同时,利用克里金法和小波神经网络对真实盲区进行预测。结果表明,两者的预测值相差不大,但小波神经网络的预测结果更为平滑,表明小波神经网络有良好的适应性。     

Comparative analysis of fracture identification methods based on gravity anomaly in Heilongjiang

The identification of fractures is of great importance in gravity and magnetic data processing and interpretation.In this study,four fracture identification methods are applied,and widely used in processing and analysis of the gravity anomaly,including vertical second derivative method,tilt derivative method,theta map method and normalized differential method,for gravity data acquired in a given area in Heilongjiang.By comparing the distribution of the zero contour or maximum contour,we summarize the application effects,and both advantages and disadvantages of each method.It is found that tilt derivative method and normalized differential method provide better effects than other two methods:the narrower anomaly gradient belt and higher identification precision of fracture or geological boundary.The inferred fractures and geological boundaries have a great match with the results obtained from geologic map and remote sensing data interpretation.Those study results have definitely provided the theoretical foundation for identifying faults and the geological boundaries.     

宜川-泰安剖面重力异常与构造意义

利用宜川-泰安剖面高精度重力观测和GPS数据测量结果,对观测数据进行各项改正和处理,得到剖面的布格重力异常,并采用高斯低通滤波获得剩余重力异常。以诸城-宜川深地震测深（DSS）速度剖面为约束,对沿该剖面得到的高精度布格重力异常数据进行拟合,获得剖面地壳密度结构。结果表明,趋势异常主要反映该剖面地壳厚度的变化,太行山重力梯级带是地壳厚度的陡变带。结合前人相关研究,对剩余重力异常结合剖面经过的隆起、凹陷等地质问题进行讨论,进一步揭示出,剩余重力异常主要反映浅部地质构造和低密度地质体,剩余重力异常与地质构造不仅具有良好的对应关系, 而且其幅值能体现地质体的基本特征,比布格重力异常反映得更清晰、更细致。     

实测重力异常与布格重力异常在高精度水准测量改正中的精度比较

按照一等水准测量要求在水准测点上进行重力测量。在水准测量数据处理中进行相同的水准标尺改正、正常水准面不平行改正、水准标尺尺长改正等,但在重力异常改正中采用实测重力异常和布格异常两种方法进行重力异常改正。比较两种方法对水准点高程改正的影响,并进行精度分析。     

利用布格重力资料研究太行山东南缘断裂构造特征

通过对豫北地区1∶20万布格重力异常数据进行小波多尺度变换,得到1~4阶小波细节所包含的重力异常信息,分析研究区内重力场源在横向和纵向上产生的异常特征,并结合地质构造环境对其成因进行解释。利用不同阶次小波变换结果,对太行山东南缘11条主要断裂及其空间分布特征进行分析解释,并推测各断裂的可能埋深。     

高精度重力数据格网化方法比较

研究3种常用格网化方法,给出Kriging方法滞后距与变异函数的计算方法,并利用实测重力异常数据对3种方法在不同模型参数下的插值精度作比较。结果表明,3种方法的均方根差别不大,区别在于局部区域的变化。相对而言,在该区域内Kriging方法精度最高,CoKriging次之,Shepard略低。     

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Application of several potential field separation methods of gravity data in Vientiane of Laos area

Gravity data observed in geophysical surveys are the sum of potential field produced by all underground inhomogeneous geological sources with different scales, different patterns and different depths.The aim of gravity exploration is mainly to extract the meaningful local anomaly from the regional gravity anomaly which is helpful to detect the deep structure and delineate the favorable area for mineral prospecting.In this paper, several anomaly separation methods are theoretically discussed, including trend analysis method, finite element method, interpolating cut method and analytic continuation method.And, these methods are applied to achieve the delineation of potash-mine deposit in Vientiane.Through experiments, analysis and comparison, the separating result of upward continuation is shown to be satisfactory, for that can separate the ore body anomaly from the background field more effectively.Further, with the combination of the geological information and gravity anomaly, it infers four rich potash zones in the study area of Vientiane which is significant for future geological work.     

云南丽江台OSG-066重力潮汐观测结果及应用

基于云南丽江台超导重力仪OSG-066超过5 a的连续重力潮汐观测资料，获取高精度潮汐参数并构建地方重力潮汐模型，为丽江地区精确重力潮汐改正提供参考。研究9个全球海潮模型在丽江台的重力影响改正有效性，用时域内回归分析法和频域内小波分析法分别研究大气重力导纳值的变化特征，并利用观测潮汐数据估算自由核章动本征参数。结果表明，9个海潮模型在丽江台的重力影响改正效果基本一致，NAO.99b模型的改正精度较高；大气重力导纳值在时域和频域内均显示出较为明显的季节性变化特征，且与降雨量变化存在负相关关系。自由核章动本征周期为431.5(411.2, 454.0)恒星日，品质因子为 -2 796。     

利用测高重力异常建立南中国海海底地形模型

论述了频率域内海深反演的基本原理,简要分析海底地形和海洋重力异常的函数关系。基于未补偿板块响应函数模型,利用测高重力异常和ETOPO1海深模型对南中国海海底地形进行反演,经ETOPO1模型和实测水深检核,反演出的海深模型相对精度在10%左右。该技术不需要船测数据作为控制,需要先验的海深模型作为参考,在浅海以及多海山地区精度较差,并存在过低估计海山峰值的问题。     

高精度重力测量的实验研究

在高精度重力测量中，发现同一异常体的实测重力异常与牛顿定律计算出的理论异常不相符，实测异常的极值幅值近２倍于计算异常的极值幅。而且，实测重力异常的极值向两翼衰减很快，其梯度带间距与异常体的水平尺度几乎一致。这就为高精度重力法圈定储油构造、生物礁等平面位置提供了前提。在同等重力测量精度下，实测重力异常比计算重力异常提高了近１倍的纵向分辨力，得到油气藏和油气侵染带引起的重力负异常也是完全可能的。据此用５个模型的实测高精度重力数据和按牛顿定律计算出的数据进行对比，完全证实了上述结论。     

捷联式海洋重力数据的小波阈值滤波

基于捷联式海洋重力测量数据,对比不同小波、阈值及施加方式对滤波效果的影响。结果表明,db6、db7、db8、db9、db10、sym6、sym7、sym8、sym9、sym10、coif3、coif4和coif5小波较适用于海洋重力测量,小波分解层次可取至8层或9层,采用史坦无偏风险阈值滤波效果较好;小波分解至第8、9层时,阈值滤波结果与截止频率为0.005 Hz和0.003 3 Hz的Butterworth低通滤波器的滤波结果吻合较好,但小波阈值滤波结果更加平滑,两者差值的RMSE在0.25 mGal以内,且小波阈值滤波更容易分解出噪声成分,可以更有效地消除重力畸变。     

地下水非稳定流排放诱发地表位移的精密计算

基于地下水非稳定流Ｔｈｅｉｓ理论，导出了地下水非稳定径向辐射渗流单井排放诱发的地表位移的解析表达式，阐述了计算方案，并以２０个节点的Ｈｅｒｍｉｔｅ求积公式编制了相应的数值积分计算程序，给出了模拟计算实例。在地下水非稳定流场地区进行高精度动态大地测量时，可按照这一计算方法，精密顾及地下水排放所诱发的地壳形变对测站的影响。     

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小波多尺度分解特征分析

介绍了小波多尺度分析的数学原理，以三峡13期流动重力资料为例进行了小波分解。讨论了网格距对三峡流动重力资料分解结果的影响，提出了一种计算平均点距的方法；讨论了小波阶数与重力变化波长的关系．根据网格距及小波理论计算了各阶小波及逼近对应的波长范围。讨论了重力变化区移动与数据延拓、网格加密、网形完整性以及小波计算起始点之间的关系。结果表明．如重力网形不完整，分解结果中重力变化区随小波阶增加的移动没有规律．如果网形完整．分解结果普遍存在随小波阶增加而有规律移动的负重力变化区。重力变化区移动与小波分解起始点密切相关。     

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低低跟踪重力卫星星间距离变率对区域质量异常敏感度分析

推导了区域质量变化和球谐系数变化量之间的函数关系,根据该关系式可将不同区域质量异常对重力场变化的影响分离出来。设计仿真实验,分析时变重力场模型下星间距离变率相对稳态背景重力场模型下星间距离变率值的残差变化。结果表明,区域质量异常对星间距离变率的影响在空间分布上是有限的,但星间距离变率对区域质量异常具有很高的敏感性。     

由小波与随机采样提升重力场插值精度的策略

通过对几种重力场插值算法的研究指出,重力场高频区域往往存在较大的插值误差,若能在高频区域补充测点,则可以较小的代价,达到提高插值精度的目的。利用小波分析可感知重力场空间频率信息的特点,提出以一定分辨率重力基准图的小波细节信息为转移概率,由随机采样方案在重力场高频区域增加测点,从而有效提高插值精度的策略。与均匀分布测点的方案对比可知,在插值精度提升程度大致相同的情况下,该策略所需的测点数较少,插值误差的极值较小,效率较高。