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.     

海洋磁力数据地磁日变时差校正的局部极值比对法

为了对海洋磁力数据进行更精确合理的地磁日变校正,参考多台站地磁观测数据时差计算的方法,总结出一种适合于海洋磁力数据地磁日变时差校正的方法——局部极值比对法。利用局部极值比对法对南海北部两条海洋磁力测线进行地磁日变时差校正后,海洋磁力数据与陆地地磁日变数据的相关系数分别提高到0.98和0.92。通过与经度差法的比较,证明局部极值比对法可以提高地磁日变时差计算的精确度和海洋磁力数据处理的效率。该方法为今后的海洋磁力调查工作提供了一种精确有效的工具。     

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.     

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。     

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.     

海洋磁力梯度测量中船磁影响的精确校正方法

地磁日变和船磁是影响海洋磁力梯度测量的两个主要误差源,通过分析地磁日变和船磁的影响规律,研究了船磁影响的精确校正方法。仿真试验表明,提出的方法可以有效地消除船磁的影响,进而重构得到地磁总场和地磁日变值。     

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。     

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。     

地磁日变改正中磁湾磁钩等磁扰对海洋磁力资料的影响

在海洋磁力测量过程中,磁扰形态变化复杂的特性致使地磁日变的改正仍存在着许多困难。本文根据黄海、东海和南海北部十余年采集的超过10⁴ km的海洋和陆地地磁资料,利用对比分析的方法,总结了3种磁扰现象对海洋磁力资料的影响规律:1)微扰的海陆日变值持续时间短,幅度比值接近1∶ 1,对海洋磁力资料影响很小,利用低通滤波可以完全消除其影响;2)磁钩海陆日变幅值比为1~2,持续时间在1 h以内,校正后的地磁异常值仍有较大的误差,利用最小曲率法可以基本消除其影响;3)磁湾的持续时间长,海陆日变幅值变化大,无法准确消除其影响,采用最小曲率法等插值方法处理后,仍残留假异常,需要额外关注。     

Quantitative evaluation of the time-line reduction performance in high definition marine magnetic surveys

The effectiveness of the time reduction procedure is the critical problem for the informative contents evaluation in the high definition (HD) geomagnetic marine surveys. The use of magnetogradiometers is a good solution for the time-reduction in the regional offshore studies but often, for technical reasons, this is not a practicable method in the very detailed coastal, canal or harbour surveys where the use of coastal base stations may be preferable. On the other hand the uncertainty of the full transferability of the coastal magnetograms to large areas of marine surveys can disrupt the time-reduced data sets by a geomagnetic residual time component. The phenomenon is related to the distance from the coastal observatory and to the homogeneity of the local magnetic characteristics of the crust. The maximum applicability distance of the time-line correction (TL) is qualitatively evaluated and is shown to be inconsistent with geomagnetic marine surveys in high definition. In this work we show a quantitative method to evaluate the stability of the coastal observatory magnetograms over the nearby marine area, together with the numerical degree of precision of the correction. The method is based on a double survey of the same profile (timer track: TT) at two different times. The surveys produce two different row data sets where the difference is related only to the geomagnetic time variations. Using the coastal observatory magnetograms we time-reduce the two data sets: if the coastal observatory magnetograms are fully coherent in the whole survey area the difference between the two reduced data sets will be zero. However, if the time variations measured in the observatory are inadequate in amplitude or phase to model the corresponding time variations in the surveyed profile (TT), the discrepancy between the time reduced data sets will not be zero. Similar TTs starting with various course from the base station permit the surveyed area to be split into sectors with variable degree of time coherence and to assign a degree of precision to the time-reduced survey.     

基于小波变换的海洋地磁日变改正研究

基于现有地磁日变理论和改正方法,对国际公开地磁静日变数据进行傅里叶变换和一维连续小波变换综合分析,判断大于0.2 Hz频段为磁扰变化场在频域的体现,并利用一维离散小波变换将数据分离,完善了已有的地磁静日变改正方法。根据日变数据特征和一维离散小波分解特性,选定sym8小波作为基本小波对数据进行7尺度分解,将日变数据中长期变化和短期变化与磁扰部分在保证保真度条件下有效分离,并与傅里叶级数分解和低通滤波处理效果作对比验证,结果显示一维离散小波变换处理效果更佳。日变数据中短、长期变化与磁扰两部分数据的有效分离并分别改正可提高海洋地磁测量日变改正质量,降低海洋地磁数据处理过程中误差累积程度,提高了现行日变改正方法的科学性、准确性。     

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。     

Fine‐scale patterns in the day,night and crepuscular composition of a temperate reef fish assemblage

The distribution, abundance and composition of marine fish assemblages are influenced by changes in behaviour and movement associated with the diel cycle. The majority of studies exploring day–night differences have demonstrated that there is a greater abundance and diversity of fishes during diurnal compared with nocturnal hours, and that fish assemblage composition varies with time of day or night. We investigated fine‐scale (hourly) diel cycles in the composition and relative abundance of temperate reef fishes using unbaited remote underwater video systems. We observed short crepuscular changeover periods with the hours around dawn and dusk sharing many species, some of which are nocturnal and others diurnal. Diurnal surveys recorded a greater number of individuals (16,990) and species (70) than nocturnal surveys (1053 individuals and 19 species). There was a clear difference between the diurnal assemblage, which was characterized by benthic invertivores, and the nocturnal assemblage composition, which contained zooplanktivores and generalist feeders. Within the diurnal period the hourly temporal variation was relatively homogenous, indicating that standardization of diurnal sampling to a particular time of day may not be necessary.     

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。     

地磁日变数据幅值关系分析与应用

基于多项式模型的地磁日变改正值幅值关系分析,旨在提供一种站间日变数据互补方法,通过数据的内插和外推,采用加权平均值算法求取插补时段的最优改正数。算例分析表明,利用站间幅值关系重建日变改正值可以达到相当高的精度。