均匀磁化多面体的磁场

本文研究了均匀磁化多面体的磁场,建立了总磁异常（△T）及其各分量(H_ax、H_ay、Z_a)的规格化解析表达式。这是由平表面围成的任意磁性体磁场的一般式。由它可以简化出各种规则磁性体的磁场公式。文中以有限长倾斜板状体磁场为例,说明了这个简化过程。 本文的多面体磁场解析式是由角点坐标和磁参数值表示出来的。鉴于它是边和面的二重累加和式,因此,在电子计算机上计算将十分方便。     

三度体（物性随深度变化模型）位场波谱的正演计算

本文将均质的任意二维、三维物体位场的波谱解析表达式的研究成果推广到变密度、变磁化强度的更一般的情形。对密度差随深度呈指数函数衰减或线性变化的模型,获得了任意倾斜多边形质量面、斜平行六面体以及一般的多面体等形体的重力谱的解析表达式。它们的结构与均质体相应表达式一样简单,易于计算。以上结果表明,在很一般的条件下,位场波谱具有指数函数和的形式。     

重、磁场三维傅里叶变换的若干问题

本文利用极限变换的概念,推导了质点的重力位及偶极子的磁位的三维傅里叶变换。在这个基础上,推导了任意形状物体的重、磁场的三维傅里叶变换的一般表达式。根据这些式子,讨论了文[1]中由三维谱求二维谱存在的问题,即对三维谱而言,不存在u²+v²+w²=0。     

多面体磁异常无解析奇点理论表达式

多面体磁异常表达式在二维磁数据拟合中具有重要作用,但已有的多面体磁异常表达式存在解析奇点,从而限制了其应用.本文基于磁荷面积分公式,对多面体磁异常表达式的奇点问题进行了讨论,指出了奇点存在的条件,并从磁荷面积分的基本表达式出发,推导出无奇点的多面体磁异常解析表达式.模型试验表明前人理论表达式存在奇点,并且随着多面体几何参数的变化奇点位置也随之改变,而本文推导出的表达式对于所有多面体模型均不存在奇点.另外,模型试验也说明对于斜面磁性层,本文推导的多面体模型相对于棱柱体模型其模拟真实模型的逼近程度更高、正演耗时更少,具有广泛应用前景.     

各种磁性体场强的测算和几次现场测量的结果

本文首先对几种规则形状的磁性体在远距离上的场强表达式进行数学推导,分析了表达式的计算误差。进而对条形磁体在近处的场强表达式进行了推导,并用于现场观测资料的计算。根据磁源场强等值线平面分布图估算一处磁性污染源的实际影响,结果表明,地磁台附近磁性污染源的出现,可在有意义的精度范围内予以定量的计算,以便从资料中扣除。     

重、磁异常的走向与其振幅谱走向的关系

在文中利用坐标变换的方法,证明了重、磁异常的走向与其振幅谱的走向是垂直的。     

任意场源分布的三维位场反演——理论与方法

一、正演公式 采用Parker和冯锐相同的座标系及符号,可将密度和磁化强度的三维任意分布表为: 即在满足水平向任意分布的条件下垂直向以多项式来描述,重磁异常场可分别表示为:     

任意震源力作用下多层粘弹性半无限地基平面问题的解析解

本文利用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换及矩阵传递技术，导出了在任意震源力作用下多层粘弹性半无限地基平面问题的一般解析表达式。本文的方法概念清晰、公式简便实用。文中给出了计算实例，所得结果与现有文献的数值计算结果一致。     

地震前兆信息识别的一种人工智能方法

探讨了识别地震前兆信息的新途径。使衙“机器发现”方法，即利用计算机技术，运用递归函数理论处理前兆观测资料，建立其解析函数表达式，并以解析表达式的外推值作为识别异常的标准，实现了对地震前兆信息的定量分析。     

不同数据用于欧拉方程的模型计算

在欧拉反褶积方法的研究中,过去常直接用原始位场异常值及其导数进行反演,由于数据的局限性,有时导致反演结果的发散.为改善反演结果的收敛性,本文中采用了垂直导数、水平导数及解析信号作为源数据进行欧拉反演.(1)推导了重、磁异常不同数据类型的欧拉方程;(2)找出了重、磁异常不同数据类型的欧拉方程之间的联系和差异;(3)通过模型计算比较,证明用导数或解析信号进行欧拉反演计算,可改善反演效果,提高反演结果的收敛性.     

空间波数混合域磁异常场积分解三维数值模拟

本文提出一种空间波数混合域磁异常场三维数值模拟方法.该方法利用磁位三维空间域积分为卷积的特点,沿水平方向进行二维傅里叶变换,把空间域磁位满足的三维积分问题转化为不同波数之间相互独立的垂向一维积分问题.保留垂向为空间域,优势之一在于便于浅层单元剖分可适当加密,随着深度增加,单元剖分适当稀疏,可以准确模拟任意复杂地形和磁性体的磁异常,兼顾了计算精度与计算效率;优势之二在于一维积分垂向可离散为多个单元积分之和,每个单元采用二次形函数表征磁化强度,可得出单元积分的解析表达式,计算精度高、效率高.该方法充分利用一维形函数积分的高效和高精度、快速傅里叶变换的高效性及算法高度并行性,实现了磁异常场高效、高精度的数值模拟.设计棱柱体模型,将模型解析解与空间波数混合域法的数值解对比,结果表明该方法计算精度高、效率高.设计了组合棱柱体复杂模型,对比分析了标准FFT扩边法与Gauss-FFT法的计算精度与计算效率,总结了标准FFT的扩边系数选取策略.针对任意复杂地形条件下的磁异常模拟问题,本文提出一种适用于起伏地形条件下的磁异常场快速计算方法,并对其有效性进行了验证.     

基于离散余弦变换的磁位谱分析及磁异常导数计算方法

针对提高磁异常导数的计算精度，提出磁位离散余弦变换谱的分析方法. 根据重磁位场的泊松公式，利用余弦变换给出磁位与磁场分量间的余弦变换谱关系，推导出磁异常n阶导数的余弦变换谱公式. 利用余弦变换法计算的无限长水平圆柱体磁异常水平和垂向一阶导数的最大误差分别为-028 nT/m、047 nT/m；水平一阶导数的误差一般在-357%～327%之间，垂向一阶导数的误差一般在-194%～188%之间；计算的磁异常一阶导数值与理论值大致重合，而且不受有效磁化倾角的影响. 而Fourier变换法计算的水平和垂向一阶导数最大误差分别为-1062 nT/m、1442 nT/m，计算曲线与理论曲线偏离大，受磁化倾角的影响也较大. 这说明与Fourier变换法相比，余弦变换法计算的异常导数精度高，而且具有良好的稳定性.     

三维重磁场“曲化平”的一个方法

本文从勘探地球物理的实际需要和特点出发,探讨了重磁位场解析延拓的数学提法,给出一套较为实用的数值解法。所论述的原理、方法适用于三维空间任意起伏地形条件下的重磁位场曲化平计算,可做“上延拓”计算,也可做“下延拓”计算。在一个比较复杂的理论模型上所做的方法检验表明“上延”和“下延”都取得了较好的效果。     

复杂磁异常的定量解释方法

本文利用解析函数的罗朗展开式对复杂磁异常进行分解,并指出,分解异常的方法亦能同时用于解决山区的地形校正问题,最后探讨了确定复杂磁异常的延深、倾角和截面积的定量计算方法,并举出某铁矿区的勘探实例来阐明上述方法在磁测资料定量解释中的实际应用。     

均匀多边形截面二度体重力异常计算公式的改进

本文基于格林公式,给出了均匀二度体重力异常线积分表达式的严格数学推导过程,其结果与前人推导出的结果完全相同,但我们的方法在数学上更简单,也更严谨.在此基础之上,我们详细讨论了多边形截面二度体重力异常计算公式中所包含的数值不稳定性,并作了适当的修正.新的计算方法在数值上是稳定的,且适用于包括场源内部以及边界上的任意空间位置.为了对新算法进行验证,我们以一个均匀无限长水平圆柱体及其内接正多边形截面棱柱体为模型,分别利用解析公式和本文所提供的算法计算了二者在不同深度的两条水平观测线上所产生的重力异常,其中一条观测线穿过了模型的内部.通过两种途径计算得到的重力异常在两条测线上都是吻合的,这表明新算法是正确的.     

断层相互作用的初步讨论

给出了半无限介质中任意倾角的多个已发震矩形断层对邻近任意倾角和潜在活断层共同作用的合应力解析表达式，从而可以计算震后合应力的调整值，为判断潜在活断层的稳定履提供依据。合应力Ｓｒ中既包括了作用在断层面上的正应力，又包括了断层面上的剪应力，它比单独用一个应力描述应力场更有效。     

重磁场二维希尔伯特变换——直接解析信号解释方法

通过分析解析信号概念,指出目前重磁场解析信号事实上是重磁场梯度解析信号.在借助解析信号分量满足二维希尔伯特变换关系的基础上,提出重磁场直接解析信号的概念,并阐述重力异常及化极磁异常希尔伯特变换——直接解析信号的含义,并给出基于直接解析信号对位场增强的四种处理方法:直接解析信号模、水平分量模、改进Tilt angle和改...     

长方体△T场及其梯度场无解析奇点理论表达式

首次明确指出文献中长方体△T场及其梯度场理论表达式在上半无源空间存在某些点的场值无法计算的解析“奇点”问题，通过详细的理论推导，深入分析了出现解析“奇点”的原因，并在此基础上导出新的长方体△T场及其梯度场在上半无源空间无解析“奇点”的理论表达式，对比模型正演计算结果表明，新导出的△T场及其梯度场无解析“奇点”理论表达式的正确。     

基于重磁不同阶比值的场源相关成像法研究

重磁异常相关成像法是一种快速确定场源位置的有效方法,其相关系数极大值表征地质体中心位置.现有方法需已知地质体构造指数,本文提出重磁不同阶梯度比值的相关成像方法,可有效去除构造指数的影响,并讨论不同组合梯度比值的应用效果.对于磁异常数据,考虑到剩磁的影响,将采用解析信号及其梯度的比值来获取地质体的分布.通过理论模型试验,证明梯度比值相关成像法可以确定地质体中心位置,也具备良好的抗噪性.此外,解析信号二阶垂直梯度与解析信号比值的相关成像结果最稳定,精度和分辨率最高,为了降低噪声的干扰,在二阶及以上导数计算时采用Laplace方程来完成.将本文方法应用于埃及Hamrawien地区的实测磁数据的解释,反演获得地下异常体的深度在680 m和808 m.     

麻城1932年6.0级地震区地球物理场与深部环境研究

研究了麻城地区重、磁异常场特征、经反演计算获得了深部结构特征。对重力布格异常利用Ｐａｒｄｅｒ－Ｏｌｄｅｎｂｕｒｇ快速位场反演方法计算出莫霍面的展布，对航磁异常利用对率谱法和矩谱法计算出居里面深度。在此基础上，探讨该震区深部蕴震条件。主要结论是：①麻城－团凤断裂带为该区切割较深的主要控震构造；②１９３２年麻城６．０级地震发生在区域重力异常等值线梯度最大处，磁力异常区局部正异常间的低值带，莫霍面及居面