利用希尔伯特变换解释重力异常

本文给出了几种规则形状二度体和三度体重力异常的希尔伯特变换式,提出了一种利用希尔伯特变换反演异常体的方法。这种方法充分利用了重力异常信息:利用重力异常Δg(x)曲线和它的希尔伯特变换H(x)曲线及Δg(x)-H(x)参量图上的某些特征点直接反演异常体形状参数及埋深。方法简单、实用。     

希尔伯特变换快速计算及其在磁二度体△T解释中的应用

重磁数据处理的根本任务是从观测数据中提取更多的信息，以丰富重磁异常解释的方法，提高地质解释结果的准确性和可靠性。希尔伯特变换是数据处理的一种方法，近几年在重磁异常中已有所应用，主要有利用希尔伯特变换进行二维位场分量的互算；通过二度体重磁异常的某一分量与其希尔伯特变换来反演异常体埋藏深度和产状要素。     

希尔伯特变换快速计算及其在磁二度体△T解释中的应用

重磁数据处理的根本任务是从观测数据中提取更多的信息,以丰富重磁异常解释的方法,提高地质解释结果的准确性和可靠性。希尔伯特变换是数据处理的一种方法,近几年在重磁异常中已有所应用,主要有利用希尔伯特变换进行二维位场分量的互算;通过二度体重磁异常的某一分量与其希尔伯特变换来反演异常体埋藏深度和产状要素。无疑,这些成果都有一定的实际意义。但是,希尔伯特变换是否仅仅与位     

海区沉积盆地的三维变密度基底反演及其应用

建立了适合海区沉积盆地基底反演的密度模式，推导了对应的重力异常精确公式（近区计算公式）和近似公式（远区计算公式），提出模拟沉积盆地复杂变化的密度差－深度曲线的分段拟合方法。建立了一种利用地震波速度谱、重力和水深资料反演沉积盆地基底的方法。利用地震波速度谱的资料对厦澎凹陷的密度－深度关系进行了统计分析，并反演了厦澎凹陷的重力基底，认为整个厦澎凹陷可能由不同构造格局的东北和西南两部分组成，并分别讨论了这两部分的基底特征。     

测高重力场反演海底地形方法比较

根据重力异常与海底地形的相关性,利用日本西之岛附近海域内的重力异常和船测水深,分别采用SandwellSmith方法(SS,1994)和重力地质法(GGM)反演了该海域内1'×1'海底地形模型,并将反演的模型与格网化船测水深模型和ETOPO1模型进行了对比分析。在GGM中,使用了迭代法向下延拓确定密度差常数为5.7g/cm~3。与SS模型相比,GGM模型与格网化船测水深模型的差值的标准差达到了37.10m。     

重力数据融合与重力垂直梯度异常反演

重力垂直梯度异常反应了重力异常的空间变化率,在地球物理勘探等多学科中得到越来越多的应用。利用南海局部区域实测重力异常数据和Sandwell测高重力异常数据,将搜索范围、距离和精度多种因素融合考虑并对Shepard算法进行改进,给出了南海局部区域(19°N~20.5°N,114°E~115.5°E)分辨率1'×1'的重力异常并反演了对应分辨率的重力垂直梯度异常。结果表明,基于Shepard改进算法的高精度船测重力和测高重力的有机融合,增强了单一测高重力数据反演重力垂直梯度异常的细节纹理,提高了反演重力垂直梯度异常的分辨率和精度。     

联合重力异常和重力垂直梯度异常数据反演皇帝山海域海底地形

海底地形对开展海洋科学调查和研究十分重要。以多波束为主的回声测深技术测量成本高且效率低,几十年来仅实现了全球约20%的海床测绘。对于空白区（特别是深海区域）,可以借助重力异常和重力垂直梯度异常进行回归分析反演得到,但该方法得到的比例因子鲁棒性不强。为了解决这一问题,同时考虑到两种重力数据在表征海底地形长短波长的不同优势,本文结合滑动窗口赋权和稳健回归分析来反演海底地形。在太平洋皇帝山海域（35°～45°N,165°～175°E）的实验结果表明:在船测检核点处,本文构建模型的标准差为61.02 m,相比于单一重力数据反演模型,精度分别提高了14.92%（重力异常）和2.08%（重力垂直梯度异常）,能较好地反映皇帝海山链的地形走势。     

两种测高重力异常反演海底地形方法比较

针对基于测高重力异常反演海底地形理论众多、选取标准无法确定的情况,利用中国南海海域内的测高重力异常和船测水深数据研究比较了重力地质法(GGM)和SmithSandwell (SAS)法两种精度高、计算速度相对较快的海底地形反演理论。其中,GGM方法的密度差异常数Δρ由向下延拓技术确定为2.15 g·cm-3,SAS方法采用移去-恢复技术得到反演波段内重力异常和水深数据。结果表明:测线分布条件一定时,水深多在-1 000 m左右或反演区域岛礁、海山等复杂海底地形较多时选取SAS方法,水深主要在-3 000 m以深的区域或海底地形复杂程度不高时选取GGM方法则能获取更好的效果,其效果最优处与船测水深在检核点处的差值最优平均值能达-0.61 m,标准差可达14.67 m。     

用于反演不等点距重力资料经予调整的压缩质面法

由刘元龙和王谦身提出的用于反演重力资料以估算地壳构造的压缩质面法，是用二维方柱体来近似地质体，而为了得到反演问题的解，又将二维方柱体近似地表示为压缩质面，使矩阵分析方法得到实际应用。利用这种压缩质面法，可根据实测重力异常资料反演莫霍界面的分布，而在已知几层密度差异的条件下，还可反演多层密度界面，(如莫霍界面和康腊界面）的分布。     

高精度测高重力场反演南海海底地形

随着测高技术的不断发展,测高海洋重力场的精度不断提高,由其反演计算的海底地形精度也相应提高。利用Sandwell 2014年最新发布主要由Jason-1末期大地测量任务和Cryosat-2观测资料反演的测高重力场V23.1,采用重力地质法(GGM)反演了中国南海海域海底地形模型,并对结果进行了精度评价。该过程中首先直接计算一系列密度差下的反演结果,并通过船测数据检核选定优化的密度差范围,然后利用向下延拓的方法确定了最优密度差异常数为7g/cm3。与船测水深数据相比,反演得到的GGM模型与检核点船测水深数据差值的标准差达到了±70.32m;此外,还计算了由测高重力异常V15.2反演的海底模型,比较这两个模型发现:测高重力场短波部分的改善对海底地形反演精度的提升作用有限,为得到更高精度的海底地形模型,需引入短波更为敏感的重力梯度资料。     

HY-2A测高数据对重力异常反演精度的影响分析

通过联合HY-2A、TP、Envisat卫星的高度计数据,分析HY-2A测高数据对中国南海重力异常影响。首先,将HY-2A和TP、Envisat数据进行对比,通过共线处理和交叉点平差前后的不符值RMS统计分析表明,HY-2A数据精度优于TP变轨后及Envisat数据精度;利用逆Venning-Meinesz公式分别计算中国南海海域(0°~23°N,103°E~120°E)15'×15'的重力异常,将反演结果与船测结果对比,HY-2A数据加入反演得到的重力异常精度在±6.13m Gal,其精度要优于没有HY-2A反演得到的结果,并分析反演重力异常与船测重力差值分布规律。结果表明,HY-2A数据对于提高海洋重力异常计算精度具有一定意义。     

确定任意磁性体磁化方向的样条函数法

由磁异常Z_α和重力异常g,利用样条函数的微、积分性质,从泊松方程出发,直接解得磁性体的磁化方向。该方法适用于任意形状磁性体的磁异常。     

重力信息反演海底地形的非线性影响研究分析

基于Paker理论导纳函数模型,研究分析了频率域海底地形非线性项对重力异常与重力异常垂直梯度贡献的量级。通过对日本某海域数值实验结果表明,频率域海底地形非线性项对重力异常的影响需要考虑到三次项,对重力异常垂直梯度量级的影响需要考虑到四次项。研究结果对于提高利用重力异常和重力异常垂直梯度反演高精度海底地形具有应用价值。     

西太平洋海域卫星测高重力异常反演与精度评估

联合T/P、ERS1/GM、ERS1/ERM、ERS2/ERM、GEOSAT/ERM、GEOSAT/GM等多源卫星测高数据,基于逆Vening-Meinesz公式和EGM2008模型,采用移去-恢复方法和快速傅里叶变换算法构建了中国西太平洋海域(0°~40°N,105°E~145°E)1'×1'重力异常模型,选取两个不同特征区域航线,将构建的重力异常模型、EGM2008重力异常模型、美国Scripps海洋研究所重力异常与船测重力数据进行比较分析。结果表明,构建的重力异常模型与船测重力总体趋势变化较为一致、与船测重力比较均方根差为4.16m Gal,总体精度与EGM2008模型重力异常、美国Scripps海洋研究所重力异常相当,反演精度和分辨率达到国际领先水平。     

南黄海布格重力异常的小波多尺度分析

采用二维小波变换与多尺度分解技术，对南黄海布格重力异常进行了分解，得到了自地表至莫霍面深度范围的不同尺度的密度体所产生的重力异常，从而获取不同切割深度的断裂构造、沉积基底及莫霍面所产生的重力异常。结果表明：该区断裂相互交错、切割深度不一，有明显的多期活动的迹象；小波变换的四阶异常细节主要由沉积基底面起伏所引起的，而小波变换四阶异常逼近主要反映了该区莫霍面起伏特征。     

两种不同类型大陆边缘的初步研究

１９８６年１０月－１９８７年５月,中国第三次南极考察暨首次环球科学考察的实测重力资料表明,太平洋型活动陆缘重力异常面貌复杂,空间异常变化剧烈,处于极度不均衡状太民。用ｓｉｎｘ／ｘ法反演了 莫氏面深度,利用水层和地壳引起的垂直引力之和与实测的空间异常之差反演了软流层顶界的深度。     

应用重力地质法反演马里亚纳海沟地形

根据重力地质法(Gravity Geological Method, GGM),利用6 736个已知水深点数据和卫星测高重力异常反 演了马里亚纳海沟(142^°36^''~147^°18^''E,23^°~27^°N)1^''×1^''分辨率的海底地形,该计算中的密度差常数为1.20 g/cm³。将反演的地形与实测检核水深数据相比,两者较差标准差为152.9 m,平均误差为(±3.0) m,均方差为153.0 m,优于ETOPO1模型和直接把船测水深控制点格网化后的模型。将重力地质法反演的模型、ETOPO1模型、直接格网模型进行功率谱密度分析,结果显示3种模型在中长波地形能量一致,但对于短波地形,重力地质法模型能量高于其他2个模型,说明重力地质法更能描绘细致的海底地形地貌。选取2条测线与重力地质法模型进行对比研究,结果表明重力地质法在海底地形起伏小的区域优于在海底地形起伏较大区域的反演效果。     

重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算

为提高利用重力异常计算重力异常垂直梯度中央区效应的精度,视中央区为矩形域,将重力异常表示成双三次多项式插值形式,引入非奇异变换,推导出了重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算公式。以低纬度区域分辨率为2＇×2＇的重力异常数据为背景场进行了仿真分析,结果表明在解算计算点所在的1个网格的中央区效应时,传统公式与本文导出公式计算结果差值的最大值达数E。该导出公式可为重力异常垂直梯度中央区效应的精密计算提供理论依据。     

二维位场分量互算在频率域的一种方法

位场变换是地磁(重力)场数据处理系统的重要组成部分。根据位场变换结果可以从实测地磁(重力)场的数据中提取大量有用信息,因而它的应用大大丰富了重、磁异常的解释方法,从而提高重、磁异常解释成果的可靠程度,而位场分量之间的相互换算又是位场变换中的一个重要问题。尤其是对于直孔的井中磁测,由于△H至今仍无法实     

渤海基底倒形结构形成机制

对在渤海中完成的四条重力测量剖面进行了重力反演计算，反演方法用的是重力测深公式加叠代修正。由于引入以深度为量纲的修正量，它可利用统一的类似甘布尔采夫量板进行计算，简便了计算方法。