地磁场区域模型与全球模型的比较和讨论

人们常用球谐分析方法来表示地磁场的全球分布(即全球模型,Definite Geomagnetic Re-ference Field,以下简称DGRF),用多项式表示地磁场的区域分布(即区域模型).本文以1980年中国地区地磁场区域模型(Chinese Geomagnetic Reference Field,以下简称CGRF)和DGRF1980为例,计算出地磁场区域模型与全球模型的差值(Dif=CGRF1980-DGRF1980),用电子计算机绘制出差值的等值线图,并进行了讨论.从差值等值线图可以看出:对于中国大部分地区,地磁场的区域模型与全球模型之间的差值比较小,但在西北和东北边境地区,其差值明显增大.     

三度体球冠模型重力异常计算方法及其重力归一化总梯度场特征

提出利用铅垂柱体薄片作为面元的面元积分法,计算三度体球冠重力异常的计算公式,用三度体球冠模型模拟三度背斜体,计算了均匀密度球冠模型、非均匀密度储油球冠模型的重力异常。最后通过误差分析,验证了该方法的可行性。采用波数域重力归一化总梯度计算方法,计算了均匀密度球冠模型、非均匀密度储油气球冠模型G^H场,发现似三度背斜体与二度背斜体有相似的G^H场等值线特征,似三度贮油气藏背斜构造的G^H场亦表现出明显的“两高夹一低”的储油典型标志。所以,可以用非均匀密度三度体储油球冠模型模拟三度贮油气藏背斜构造。     

球冠谐和分析算法及其在中国大陆航磁异常分析中的应用

本文简要介绍了球冠谐笔分析算法的原理,并利用它计算我国大陆航磁异常不同介次的球冠谐和函数,形成图件,结合大地构造对其主要有关图件进行分析。     

利用高斯球谐分析方法计算国际参考场IGRF(PG—1500机)

一方法原理在航磁编图和长波异常研究中通常要计算正常场,利用高斯球谐分析方法计算国际参考场IGRF来获得正常地磁场是计算正常场的一种方法。国际参考场场强度的各个分量可表示为     

基于三角元法计算三度体球冠模型的重力异常

提出利用高斯公式将体积分变成包围该积分域的全表面积,应用一系列三角形拟合计算表面,然后通过格林公式把对每个三角形的面积分变成对三角形每边的线积分之和的三角元法来计算三度体球冠模型重力异常,同时给出了合理的计算方案。计算了均匀密度球冠模型和非均匀密度球冠模型在水平地表面的重力异常,得到了2种模型的平面异常图。最后通过选择均匀密度球体作为误差对比的对象进行误差分析,验证了该方法的可行性以及计算结果的可靠性。     

利用DCT法计算重力归一化总梯度

利用重力归一化总梯度方法可以寻找场源位置,通过“两高夹一低”的典型场特征可以检测油气构造,传统的方法主要采用的是别列兹金法（即傅立叶级数法）和傅立叶变换法。利用DCT法计算重力归一化总梯度是最新研究方法。从理论上给出了基于DCT的重力异常转换公式,进而研究了无限长水平圆柱体、三度体非含油气球冠以及储油球冠模型G_H场特征。模型实验证实：随着地质体埋深的增大,谐波数会逐渐减小,G_H场奇点极大值向下移动,且呈现线性衰减的特征;储油球冠G_H场等值线表现出明显的“两高夹一低”的储油气藏典型标志;用DCT法计算的G_H场具有优良的稳定性,而且能够增加向下延拓的计算深度。     

小区域GPS高程拟合方法精度研究

利用多项式拟合与地球重力场模型相结合的数学方法,由小区域少量的GPS与水准重合点,将GPS测得的大地高直接转换为具有厘米量级正常高的实现方法作了讨论,将该方法得到的正常高与单独利用多项式拟合和地球重力场模型得到的结果进行比较,其差值的标准差为±2.8 cm。     

基于地球重力场模型的区域高程转换方法

利用多项式分区拟合与EGM96地球重力场模型相结合的数学方法,使少量的水准点与GPS点重合,对GPS测得的大地高直接转换为具有厘米量级正常高的重力模型区域高程转换方法作了讨论,将该方法得到的正常高与单独利用多项式分区拟合和EGM96地球重力场模型得到的结果进行了比较,其差值的标准差为±2.9 cm。     

球谐、频谱分析在雅鲁藏布江大拐弯地区地磁研究中的应用

本文利用科学院地球物理研究所的绝对地磁图(1970,1980)数据,采用球谱分析原理提取区域场,以频谱分析原理计算居理面深度,对西藏雅江大拐弯地区25万Km²范围的地磁场进行了数据处理。结合该区的地质、地热、地震等方面的资料,综合分析了该区地磁场及磁性基底的变化规律,推断了该区内深大断裂构造线的位置、走向、倾向等。这些结果对了解该区深部地质情况提供了参考信息。     

利用正则化方法计算重力归一化总梯度

针对重力归一化总梯度计算过程中向下延拓的不稳定性,将正则化因子引入到向下延拓中,提出了利用正则化方法计算重力归一化总梯度的方法。在模型试验中,对非均匀球冠模型中不同厚度油气藏进行试验分析,结果表明:选取合适的谐波数和正则化因子,可以较好识别出"两高夹一低"的储油特征,且识别能力强于常规的Fourier变换法,这说明本文方法能够提高重力归一化总梯度计算结果的稳定性和分辨率。在实例应用中,利用此方法不但清晰地显示了已有油气藏的位置,还推测了5个油气构造区。     

Optimization fitting of the eccentric dipole models to the observed geomagnetic field

We have obtained formulas to calculate the field components of an eccentric dipole (ED) with an arbitrarily directed moment from specified coordinates of the dipole center and from its moment vector. With these formulas, the model dipole position was fitted to the observed geomagnetic field, and the approximation accuracy was estimated according to the standard deviation from IGRF along the X, Y, and Z components; the fitting procedure was checked in several tests.We computed the ED parameters (position and moment orientation) and harmonic coefficients of the ED field for 50 years using surface IGRF components, discovered some changes, and compared them with those according to the Schmidt eccentric dipole model. It was found that the nondipolar contributions to the geomagnetic field increase as the dipole field decays with time, and the dipole center drifts northand eastward away from the Earth's gravity center.The main contribution of the dipole part in the Gaussian spherical harmonic expansion of the geomagnetic field turned out to come from the terms with n of 1 to 5 rather than from two first terms, and the contribution of higher harmonics increases with time. Therefore, the Schmidt ED approximation based on the first eight Gauss coefficients (n ≤ 2) must have only relative significance indicating changes of the parameters. On the other hand, world magnetic anomalies (WMA) show up already in two first Gauss terms rather than since the third term as it has been commonly assumed.     

地磁总强度梯度的计算与分析

不仅要知道地磁场的分布规律,而且要知道地磁场梯度的分布规律。本上根据地磁场的高斯理论和地磁场的球谐模型,计算出中国及其邻近地区地磁总强度的水平梯度(南北方向和东西方向)和垂直梯度,绘制出相应的等值线图,并分析了总强度梯度的分布规律。地磁总强度的水平梯度和垂直梯度,主要随纬度变化,与经度关系不大。值得注意的是在我国的中心地区,地磁总强度的水平梯度值最大。     

Transformation of global spherical harmonic models of the gravity field to a local adjusted spherical cap harmonic model

The new global gravity models represented by global spherical harmonics like EGM2008 require a high degree and order in their coefficients to resolve the gravity field in local areas; therefore, there are interests to represent the regional or local field by less parameters and to develop a parameter transformation from the global model to a local kind of spherical harmonic model. The authors use local spherical cap harmonics for the regional gravity potential representation related to a local pole and a local spherical coordinate system. This allows to model regional gravity potential with less parameters and less memory requirements in computation and storage. From different kinds of representations of spherical cap harmonics, we have selected the so-called adjusted spherical cap harmonics (ASCH). This is the most appropriate for the presented mathematical model of deriving its coefficients from global gravity models. In that way, the global gravity models can fully be exploited and mapped to regional ASCH, in particular with respect to the computation of regional geoid models with improved solution.     

地面磁测数据正常场改正现行方法探讨

地面磁测数据正常场改正是地面磁测工作资料整理的一个不可或缺的步骤。正常场改正的好与坏、对与错,改正的程度如何,都直接关系到磁异常的形态,以至于磁测工作的解释结果。本文通过讨论国际地磁参考场的求法、地面磁测工作正常场的改正意义,比较了国际地磁参考场与地磁图的精度,对现行的地面磁测数据正常改正的方法探讨后,通过工作实例说明...     

Model of the MAGSAT magnetic anomaly field over Europe using spherical cap harmonic analysis

Based on the MAGSAT magnetic anomaly fields over Europe and the adjacent areas spherical cap models have been derived. The method of spherical cap harmonic analysis, due to Haines (1985), has been applied for the modelling of the MAGSAT magnetic anomalies. The data set used in the analysis included the 1 ° × 1 ° gridded values of the MAGSAT anomaly fields between latitudes ϑ = 6 ° to 60 °N and longitudes λ = 19 °W to 70 °E. The pole of the cap is at ϑ = 33 °N and λ = 26 °E and its half-angle is 40 ° . The maximum index (K_m) of the model is 18 and the total number of model coefficients is 361. A minimum wavelength corresponding to this index at the Earth's surface is ~ 1000 km. The RMS deviations between the calculated and observed values are ~ 4 nT for δX, ~ 3 nT for ΔY and 3,5 nT for ΔZ respectively. The spherical cap harmonic model was used for the construction of magnetic anomaly maps for all components and at different altitudes.     

EMM2010模型在中国大陆的精度评估及其适用性

基于我国大陆最新观测所得的1 302个地磁测点和32个地磁台站磁偏角D、磁倾角I、总强度F的1 334组准确数据,并结合地壳磁异常能谱变化特征,对增强地磁模型(EMM2010)在我国大陆的精度及其适用性进行了定量分析。结果表明：EMM2010模型(D、I、F)在我国大陆的总体精度分别为10.45′、8.08′、112.85 nT  ;东北、华北与新疆地区模型的精度为13.07′、8.90′、130.89 nT ;华南、青藏高原及其东缘地区模型的精度为7.07′、6.65′、81.84 nT;其精度是受模型有限的截断阶数、各区域的磁异常状况和磁测数据的误差等因素共同影响的。EMM2010模型的精度在我国大陆表现出显著的地域分布特征,与磁异常的分布形态及其复杂程度、梯度密切相关,异常越突出,形态越复杂,模型的精度越低。与世界地磁模型(WMM2010)、第11代国际参考地磁场(IGRF11)相比,EMM2010模型在我国大陆的总体精度平均提高了50%,主要原因是模型不仅包含了地球主磁场,同时还包含了地壳磁场。EMM2010模型应用于我国大陆的实例及精度分析表明,模型具有一定的适用性,但有其局限性,不能准确反映出我国大陆的地磁场信息,鉴于模型的精度,建议在EMM2010模型基础上,结合我国最新的各部门的高精度磁测数据,构建我国高精度的地磁场模型。     

地磁场水平梯度的计算与分析

In this paper，based on the Gauss theory of geomagnetism and the spherical harmonic mi}del of the geomagnetic field，the horizontal gradients of the geomagnetic field in north一south and west-;east dlrections were calculated in Chinese and"its surrounding regions, the contour maps of the horizontal gradients of the geomagnetic components were constracted，and its regularities of distributions were analysed.
The horizontal gradients of the total intensity (F)，horizontal intensity (H) and vertical intensity (Z ) vary mainly with lat相似文献