基于FPGA的铯光泵磁力仪频率计设计

铯光泵磁力仪需要通过测量频率换算得到磁场值。以FPGA(现场可编程门阵列)为核心,采用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)语言设计等精度频率计,完成了对铯光泵磁力仪输出频率的采集。该等精度频率计包含整形模块、FPGA测量模块、单片机模块。经测试,该等精度频率计计数分辨率为0.007Hz,对应磁场值为2p T。     

海洋磁力仪绝对准确度的测试与分析

绝对准确度是海洋磁力仪重要的技术指标之一,是海洋磁力测量成果质量的基本保证。针对目前海洋磁力仪技术指标检测内容和方法的欠缺,尤其缺少绝对准确度的测试方法,以G-882型海洋磁力仪为例,在分析其静态噪声基础上,利用地磁测量中仪器比对的方法及同步连续观测分析法,以国家基准地磁台磁力仪为标准仪器,介绍了海洋磁力仪绝对准确度测试方法。经实际测试,该方法简单、有效,可作为技术人员测试海洋磁力仪绝对准确度的一种手段。把检测值改正到海上测量成果中,可提高海洋磁力测量成果的精度。     

双基站双采样RTK测量在布设一级导线中的应用

通过对RTK测量工作原理的分析,得出单基站单采样RTK测量方法在实际应用中的缺点,从而提出了双基站双采样的测量方法,并在天津临港工业区测量项目中进行了实际应用。通过该项目测量成果,分析了采用双基站双采样的RTK测量方法,可有效消除基准站坐标误差对采样点平面坐标的系统影响,消弱对流层随机变化对RTK高程测量的影响,从而使RTK平面坐标测量满足城市一级导线测量的需要,使RTK高程测量接近或达到四等水准测量的精度。     

海洋磁力仪性能指标分析与测试

海洋磁力仪性能测试和评价是海洋磁力测量前期技术准备的重要内容,也是当前海洋磁力测量规范要求的薄弱环节。研究了海洋磁力仪的性能指标的具体含义,提出了切合实际的海洋磁力仪性能指标测试内容、流程、方法和要求,采用G-882G SX海洋磁力梯度仪实测数据,计算了海洋磁力仪动态噪声、内符合精度和外符合精度等关键指标,为海洋磁力仪性能测试工作提供了技术指导,也为海洋磁力仪国产化中面临的性能指标论证和设计提供了依据。     

海洋磁力仪的维护与常见故障处理

以G-880G海洋磁力仪为例,介绍了它的技术性能和测量中的注意事项,重点从海洋磁力测量的实际应用出发,论述了拖曳磁力仪测量中常见故障和解决的办法、水下仪器设备的保护和各种常见故障的避免。这些措施和解决方案的运用很好地保护了磁力仪的相应部件,确保了海上测量作业的顺利进行。     

一体化磁梯度系统误差补偿算法

磁梯度测量系统对传感器的一致性、测量精度、以及装配技术都有很高的要求,已有的误差补偿方法在磁梯度张量误差过程中,分别对磁力仪的测量误差、磁力仪之间的对准误差以及运动平台产生干扰磁场进行补偿,但是系统在长时间的工作后,标定参数必然发生变化,对于成熟装备如果要拆开装备并重新逐步校正必然浪费极大的人力物力.针对上述问题,提出...     

基于常规测井的变质岩裂缝识别方法研究

BZ19-6气田变质岩潜山储层结构复杂、多样,裂缝发育且非均质性强。在储层评价中,识别有效的裂缝是一个紧迫的难题,而这对于该气田的勘探开发具有重要的意义。以岩性主要为花岗片麻岩、夹少量侵入岩的太古界为研究层位,通过对常规测井曲线进行重极标差（R/S）分析,以识别研究层位的裂缝发育程度,并通过计算Lg(R/S)的牛顿二阶差分值预测裂缝的发育位置。进一步将R/S分析结果与岩芯薄片裂缝观察统计和电成像图解释结果进行对比,建立了利用赫尔特指数识别花岗片麻岩储层裂缝发育程度分类标准。研究表明：(1)将R/S分析和牛顿差分法相结合改进的裂缝识别方法,在变质岩储层裂缝评价中具有可行性,可识别宽度>0.005 mm的裂缝;(2) Lg(R/S)曲线二阶差分值能够准确地识别天然裂缝的发育位置,并且KRxo与裂缝线密度呈正相关,相关性高;(3)岩性各向异性和裂缝充填情况对常规测井曲线R/S分析方法识别裂缝精度有影响。     

dIdD矢量磁力仪对周围磁环境的干扰分析

在使用dIdD矢量磁力仪进行地磁测量时发现,矢量磁力仪本身也会影响磁场,并对周围其他磁力测量仪器形成干扰。为了有效验证矢量磁力仪的干扰问题,设计了专门的室外环境试验和室内环境试验,通过比较矢量磁力仪开机和关机两种状态下不同位置处测得的磁场总强度变化,得出使用dIdD矢量磁力仪时对周围0.5 m范围内地磁场影响会大于40 nT,随着距离增加干扰会逐渐减弱,距离3.5 m时影响在0.2 nT左右。建议与其他磁力仪共用时,应保持一定距离。     

质子旋进式海洋地磁日变站的设计与实现

目前国内在深远海地磁测量中普遍采用潜标加挂磁力仪的作业方式测量地磁日变,针对其布放、回收操作复杂且劳动强度大的缺点,设计了一套新的一体化便携式质子旋进式海洋地磁日变站。基于质子旋进式地磁测量的工作原理,采用多周期同步测量法和线性插值的过零数频算法提高了拉莫尔旋进信号的测频精度;在现有声学释放系统的基础上对声学应答和释放过程进行了改进,采用Goertzel算法提高了声学释放信号频率检测的计算效率和可靠性;将研制的仪器与国际商用仪器进行了陆地对比测试和海上实验。结果表明,研制的海洋地磁日变站性能指标满足海洋地磁测量数据的日变改正精度要求,可靠性高,而且海上操作便捷,可替代传统的海洋地磁日变测量的作业方式。     

基于AUV的海洋磁力测量技术现状及误差来源分析

介绍了国内外基于AUV的海洋磁力测量研究现状,针对国内AUV及海洋磁力仪研究相对滞后的情况,以Iver2型AUV开展海洋磁力测量为例,研究了AUV拖曳式海洋磁力测量的噪声检测、位置归算等技术,并与船测数据对比,重点分析了Iver2型AUV拖曳式磁力测量误差来源,结果表明:Iver2型AUV拖曳磁力仪的最佳距离为5 m;观测数据中仍包含位置归算误差、日变改正误差及传感器误差等,以上结论将为我国开展AUV海洋磁力测量技术研究提供参考。     

北斗三号BDGIM模型的适用性分析

随着北斗三号系统的建立完善,北斗系统的单频电离层模型从BDSKlob模型发展为BDGIM模型,适用范围扩展至全球。为深入分析BDGIM模型在磁暴期间的精度,分别利用磁暴期和磁平静期观测数据,计算BDGIM模型、BDSKlob模型以及GPSKlob模型在磁平静期与磁暴期间改正效果,分析BDGIM模型的精度和适用性。在磁平静期BDGIM模型平均改正率最高,在磁暴期3种模型精度均有所下降,BDGIM模型和BDSKlob模型的均方根误差变化较小,均在0.7TECU以内,GPSKlob模型变化最大,为1.88TECU。结果表明在磁平静期和磁暴期,BDGIM模型的精度与适用性均优于另外两种模型。     

RS-HC3海洋全张量磁梯度系统及其应用

介绍了一套海洋全张量磁梯度系统,专门用于测量地球磁场三分量数据及张量磁力梯度数据,并实时采集设备的定位信息及姿态信息,以便于后续数据处理。系统由两组三分量磁力仪、惯导设备、GPS定位设备、温度/压力传感器等组成,特别适用于测量地磁场矢量空间的磁场变化率,在磁法勘探中的解释效果明显优于单探头标量测量和三探头标量梯度测量。     

高精度新方法测量计算船舶磁场分布

将高精度质子磁探仪和位场变换理论用于测量计算船舶磁场，以研究其在海洋中的分布。由质子磁探仪实测海面上１０ｍ处磁场的模（船的磁场与地磁场矢量的和的绝对值），用位场变换理论计算出船的磁场三个分量在水面和水下的分布；并采用一系列有效措施，提高计算速度和结果的精度。将该方法和磁球理论严格解比较，在ｚ＝０面上误差小于０．１％，在ｚ＝－２０ｍ面上误差小于１％；还给出船的磁场强度在船的纵横向的分布曲线和平面立体     

磁法勘察在海洋工程中的应用

介绍了当前海洋调查中普遍使用的海洋磁力仪的类型，分别简要说明了各类磁力仪的工作原理，较详细地介绍了磁法勘察在海底光缆路由调查、井场及海底油气管线调查、找寻海底磁性物体、海湾大桥、隧道工程、电厂选址工程的可行性研究以及海洋污染防治等方面的应用，指出了勘察中应注意的问题。     

三分量磁通门传感器校正的循环优化算法

由于制造工艺的原因,三分量磁通门传感器存在固有的零位误差、标度误差和正交误差。介绍了三分量磁通门传感器固有误差的特点,及其数学描述方法。提出了一种循环优化算法,将优化算法引入全部固有误差的校正,采用循环计算的思想提高了解算误差校正参数的准确度。解决了由于测量数据中三种固有误差的同时存在,难于准确求算每种校正参数的问题。应用表明,循环优化算法大大提高了三分量磁通门传感器的校正效果。     

覆盖中国沿海地区的精细化台风风暴潮模型的研究及适用

精细化风暴潮预报是目前风暴潮预报重点发展方向之一,本文首次建立起了一个覆盖整个中国沿海地区的精细化台风风暴潮数值模型,克服了以往分区域数值模型的不足,该模型在中国沿海地区的分辨率达到300m左右。模型采用了并行计算,并对2012年和2013年灾害性台风风暴潮过程进行了数值检验,计算精度和计算所用时间都能够满足业务化运行的要求。本文同时还根据中国气象局、美国国家气象局等5家主要台风预报机构给出的24h台风预报,对2013年度灾害性台风风暴潮过程进行了24h数值预报检验,检验结果表明:根据中国气象局台风登陆前24h预报可以得到更准确的风暴潮预报结果,其预报结果优于其他各家预报结果。该结论可以为今后的台风风暴潮预报中台风路径的选取提供重要的参考。     

基于SSA-ELM模型的台风风暴潮灾害损失预评估

近年来全球气候变化加剧,台风风暴潮灾害的频率、强度和损失逐渐加大,台风风暴潮灾害损失的预评估对海洋防灾减灾工作有重大现实意义.作者选用广东省1995年—2020年间的50组台风风暴潮数据进行研究,量化气候变化数据,建立台风风暴潮损失评估体系并通过主成分分析进行降维.采用麻雀搜索算法优化极限学习机建立预评估模型,分别对台...     

舟山海域风暴潮特征及数值模拟研究

选择20个对舟山海域有较大影响的历史台风案例,开展定海站实测潮位数据的分析与归纳,总结得出20个台风中风暴潮过程增水最大值为5612号台风的207.1 cm,风暴潮高潮位最大值为9711号台风的283.7 cm。同时,在三维斜压水动力模型SELFE的基础上加入台风气压场和风场模块,建立了一个采用非结构三角形网格的天文潮-风暴潮耦合模型,模拟表明定海站的斜压效应较为明显,非线性耦合作用相对较弱,但两潮耦合风暴潮增水结果仍优于风暴潮单因子增水结果,与实际增水更为接近。在此基础上,以一定间隔在5612号台风原路径南北两侧各设计了2条平行路径,分别模拟两潮耦合风暴潮增水,结果表明5612号台风参数沿其原路径偏南1个最大风速半径距离的S1路径运动时可模拟得到定海站可能最大风暴潮增水为243.9 cm。最后,在S1路径下模拟可能最大风暴潮增水分别遭遇天文高、中、低潮位时的风暴潮高潮位,结果表明天文潮高潮时可得到可能最大风暴潮高潮位约为400 cm,天文中潮时次之,而天文低潮时风暴潮高潮位最低。     

Sealevel changes associated with hurricane “Gloria”

Gloria was a fast-moving, intense hurricane that grazed the North Carolina coastline in September, 1985. The resulting storm surge was measured remotely using a telephone-linked wave data system as well as a local tide gage. The surge was hindcast using the model of Jelesnianski (1967) which was developed for shore-parallel storm tracks. The agreement with measurement was quite satisfactory. The data suggest extremely rapid rise times for the peak surge of hurricanes moving at high speed along the coast.     

泥质潮坪磁组构特征及其意义研究

在１９８８年－１９９３年期间，对河北歧口及上海南汇海岸带泥质潮坪现行滩面积浦西曹杨新村近代亚潮坪沉积剖面进行了沉积动力环境与沉积动力环境与沉积磁组构特征测量分析。现行开敞海岸同物源潮坪沉积磁且构参量量值特征显示出，其Ｋ值高滩为高值，低潮滩次之，中潮滩为低。亚近开敞海岸泥质潮坪沉积剖面磁组构测量结果；Ｋ值是区分潮坪沉积动力活动带的高分辨率标志；Ｐ、Ｌ、Ｆ、ｑ是分析潮坪沉积结构的分辨率标志；ｑ是分析潮