HC-90D型地磁日变站工作原理及操作方法

HC-90D型地磁日变站系统的主体是高精度光泵磁力仪。比较详细地介绍了HC-90D型地磁日变站工作原理，阐述了架设日变站的方法和注意事项。     

海洋磁力测量中多站地磁日变改正基值归算

海洋磁力测量多站日变改正时，为了减小磁场水平差异的影响，需要进行地磁日变基值归算。分析了地磁日变化时空分布特点，研究了地磁日变基值对多站地磁日变改正时磁测的影响，提出了多站地磁日变基值归算方法。经地磁日变同步观测数据验证表明：一定空间范围内，各站地磁日变数据日平均值基本上呈同步变化，利用此方法归算得到的分站地磁日变基值稳定。     

时差对海洋磁力测量地磁日变改正的影响分析

为研究时差对磁测的影响,基于站间同步地磁日变曲线的特征,尝试采用同步比对法和相关分析法计算两站的时差.结论表明:同步比对法和相关分析法能反映站间真实的时差,当测区范围较小时(至少是在本文实例的两个地磁日变站之间),时差对地磁日变改正的影响很小,海洋磁力测量地磁日变改正时可以忽略其影响.     

深海海山区地磁日变观测系统设计及应用

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。深海海山区磁力测量常因缺少测区附近的日变观测数据而使磁测结果得不到准确校正,从而导致磁力数据处理产生较大误差,影响磁法勘探的效果。为提高深海海山区磁力测量日变改正的精度,介绍了一种深海海山区地磁日变观测系统,分别从海洋磁力日变站布设位置的选取、锚系的设计、锚系的布放与回收等方面对已有海底日变站观测系统进行改进,提高了深海海山区海洋磁力日变观测数据的质量,弥补了以往深海海山区地磁日变站的不足,避免以往出现的不能安全回收和故障率高等问题。通过后期实测数据的质量统计与分析,确定本文所采用的方法的准确性与合理性,为深海海山区布设地磁日变站观测系统提供参考。     

海面与海底地磁日变化差异及其对海洋磁力测量的影响

给出了海面与海底地磁日变化的计算公式,仿真分析了海面与海底地磁日变化差异,探讨了其对海洋磁力测量地磁日变改正的影响。结果表明:对于不同的地磁日变,海面与海底的地磁日变存在着较大的差异,且其随着地磁倾角的变化而变化,对磁测有一定的影响。为此,远海区海洋磁力测量中,建议联合采用地面日变站和海底日变站来减小或消除海面与海底地磁日变差异对磁测的影响,提高地磁日变改正的精度。     

与海洋地磁日变改正有关的长期变化和磁扰的处理

提出地磁日变改正中需要顾及地磁长期变化和磁扰的可靠分离,保证磁力数据改正处理具有明确的基准,提高拼接整合的精度.如果日变站能够控制测区,两者可采用时间同步固定的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由日变站实测的地磁长期变化来改正,反之,对日变站和测区应分别采用时间同步变化的地磁正常场作为磁异常基准,测区的地磁长期变化由地磁正常场的地磁长期变化来改正.为此,应该明确定义与时间相关的日变改正基值为地磁正常场与地磁异常之和.通过磁静日总场观测值偏离正常场的某种形式的长期平均值,可以逼近日变站的地磁异常.磁扰的分离应保证磁扰初动和消失相对于磁静日无磁扰的连续过渡.采用综合模型一并进行日变改正、正常场及其长期变化改正,可以更好地解决目前日变改正中遇到的问题.     

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。     

海洋磁力测量地磁日变改正中的时差计算方法

为了消除或减小地磁日变化对海洋磁力测量的影响,提出采用同步比对法和相关分析法计算两日变站间地磁日变化的时差。分析表明:同步比对法和相关分析法得到的时差更能真实反映两站间的时间变化,建议在海洋磁力测量多站地磁日变改正时差计算中采用。     

地磁日变数据时间同步相关系数分析

通过对两站地磁日变数据的分析,提出了利用相关系数法解算地磁日变观测站间测量时差的方法,导出了地磁日变观测站间观测数据的相关系数计算公式.并通过实例分析,验证了地磁日变数据利用相关系数法进行时间同步分析的正确性.在进行实例分析时注意到,短距离站间时差与一直使用的经度差时差法得到的时差出入很大,通过对相关系数时差法正确性的进一步验证后,对传统经度差时差改正方法的合理性提出质疑.     

青岛山地磁日变站资料的分析与研究

本文根据1990年8至9月青岛山地磁日变观测资料的分析研究,认为青岛山地磁日变站所获资料反映了磁日变的变化规律,资料是可靠的,为胶州湾海区磁测工作提供了可信的日变改正数据.     

不同方式地磁观测数据对磁测精度的影响分析

地磁日变改正数据的合理选取直接关系到海洋磁测的成果精度。通过在南海南部海域布放的一个4 000m长的地磁观测潜标及同步开展的磁力测量,并在收集周边陆域地磁台站数据的基础上,对水体中获得的地磁日变观测数据和水面磁测数据进行综合分析和研究,得到几点认识:(1)浅水海域获得的日变观测数据用于海洋磁测数据处理时,其测量准确度比深水海域的好,且与陆域地磁台站数据曲线的一致性要高;(2)船磁校正曲线是否对称与地磁日变观测数据的合理选取密切相关;(3)在远海区磁测时,为确保详尽记录局部磁扰,建议海底地磁日变观测站应布放于靠近工区、水深较浅的水体之中。     

Cross-over error and reference station location for a marine magnetic survey

A marine magnetic survey was conducted over the Dellwood Knolls area of the northeast Pacific in September 1977 using a proton precession magnetometer and Loran-C positioning. Geomagnetic field reference stations were located at Victoria and Port Hardy. In addition, a recently developed ocean bottom magnetometer was deployed in the survey area. The cross-over error, a measure of survey accuracy, and the factors contributing to it are discussed. In high magnetic gradient regions, the part of the error related to the uncertainty in ship position implies that the repeatability of the Loran-C navigation system is of the order of 30 metres. Part of the error is also due to time variations of the geomagnetic field. This latter effect can be significantly reduced by correcting to a well located reference station. Because of the areal distribution of the geomagnetic coast effect, a land station close to the survey area may not be as effective as a more distant site. Referencing to an ocean bottom magnetometer, at least to moderate levels of disturbance, is comparable to correcting to a well located land station. Using a combination of land and ocean bottom reference data produced a reduction in the cross-over error from 25 to 11 nT for this survey, effectively removing the geomagnetic variation term. This technique should prove even more useful for surveys conducted during periods of higher geomagnetic activity.Contribution from the Earth Physics Branch No. 824.     

海底地磁日变观测站安全布放技术

海底地磁日变观测站能够提供合适的地磁日变改正资料,可有效提高远海区磁测的成果精度。在海底地磁日变观测站布放过程中,对浮球、磁力仪、声学释放器及释放装置等进行必要的加固连接及改进,有助于提升整套观测系统的安全性,满足长时间自动观测和事后回收的需要。     

Directional ocean wave spectra using buoy azimuth, pitch, and rollderived from magnetic field components

Buoy azimuth, pitch, and roll, when used with measurements of buoy vertical acceleration, can provide directional wave spectra. Earlier work, which considered effects of buoy hull magnetism, showed that azimuth can be determined from magnetic field measurements (K.E. Steele and J.C. Lau, 1986). This work is extended to show that buoy pitch and roll, and thus buoy slopes, can also be determined from the same measurements. These slopes can be determined from measurements of the magnetic field components inside the hull along two orthogonal axes parallel to the deck of a buoy. Algorithms are developed for estimation of azimuth, pitch, and roll angles using these measurements. The algorithms account for residual and induced hull magnetism. Azimuth, pitch, roll, and estimates of directional wave spectra are determined both from the magnetic field measurements and from a conventional wave measurement system on the same buoy. Comparisons show that estimates of directional spectra based on magnetometer-derived pitch and roll agree well     

多台站地磁日变观测数据对远海磁测精度的影响分析

用广东肇庆、海南琼中和一个没在西沙海域的海底地磁日变观测站三个台站的地磁观测数据，对西沙东南部海域某工区的海洋磁测数据进行日变改正的处理，研究不同距离的日变观测数据对远海区磁测改正精度的影响程度，并且尝试探讨用多台站磁日变校正方法来提高远海区的地磁精度的技术方法。     

减弱船磁效应对海洋地磁测量精度影响的方法研究

船磁效应一直是影响海洋地磁测量精度的一个重要因素。传统船磁模型只取磁方位角为变量,改正后测线数据存在系统差和船磁影响的起伏变化,给不断累积的地磁数据拼接带来困难。磁正西北和北东方向的测线网受船的感应磁性变化的影响最小,东西向测线之间船磁影响差异最小,而磁南北向测线之间正好相反,据此可从测线布设方案着手减弱船磁效应影响。完备的船磁模型可以兼顾考虑测线航向、地磁总场、磁倾角和拖缆长度的变化,通过不同拖缆长度的主、副测线网交点差平差或三点各两种不同拖缆长度的方位测量,实现地磁异常分离和完备船磁效应的改正。实例说明固定船磁,甚至负的垂直分量,会使船磁效应随纬度出现可观变化,需要完备船磁模型的解算和改正才能解决这个问题。     

海洋磁力仪在某近岸海域未爆弹探测中的应用

海底小型铁磁目标探测一直是海洋工程勘察的难点,结合我国近岸某海域海底一处未爆弹的探测实例,介绍了SeaSPY2磁力仪的性能特征,阐述了海洋磁力仪探测数据采集和处理流程。通过对探测出的磁力异常区和同期多波束扫测数据的分析,推断出水下未爆弹的具体位置和大小,为引爆未爆弹提供了准确的数据。此外,根据实践经验,提出了采用木船牵引、利用定高拖曳装置固定磁力探头、选择合适的作业时间、选定合适的日变站位置等四点建议,提高海洋磁力探测精度,为类似项目的应用提供参考。     

海洋磁力测量系统误差来源分析

从海洋地磁背景场特征、测量船船体磁化规律以及测量船与磁力传感器的位置关系出发,建立了船磁影响的计算模型,通过仿真试算,解释了海洋磁力测量的系统误差来源。     

G-880G海洋磁力梯度仪的改装与使用

将海洋磁力梯度仪用于海洋磁力总场测量是常见的实际需求,以G-880G海洋磁力梯度仪为例,分析了其结构及电流、电压情况,提出了一种将G-880G海洋磁力梯度仪改装用于地磁总场测量的方案,并论证了其可行性。     

铯光泵磁力仪(G880)在海洋工程勘探方面的应用

为准确测出光、电缆的位置,利用G880铯光泵磁力仪,在芦潮港和大小洋山之间进行了磁力探测。经过探测,海底通信光缆能引起8~20 nT磁异常,海底动力电缆能引起约2 000 nT的强磁异常,根据磁异常形态曲线可定出光缆的位置。依据光缆的结构原理图,分析探讨光、电缆产生磁异常的原因。