基于对偶加权后验误差估计的2.5维直流电阻率自适应有限元正演

采用易于模拟复杂地形起伏和倾斜界面的非结构三角单元剖分网格,并利用对偶加权后验误差估计指导网格自动细化过程,实现了2.5维直流电阻率法自适应有限元数值模拟。在实例模型分析中,分别计算了层状模型和垂直岩脉模型的直流电阻率响应,并与其解析解进行了比较。对比结果表明,该算法所得数值解精度很高,解的相对误差小于0.5%。最后,计算了起伏地形2.5维地电模型视电阻率异常,并利用比较法进行了地形改正。地形改正结果与水平地形时的结果对比表明,比较法可以较好地消除地形影响,突出局部地质体异常。     

航空伽马能谱测量地形影响改正实现方法

航空伽马能谱测量受地形因素影响较大,采用常规高度改正方法对复杂地形条件下的航空伽马能谱数据进行改正,会造成结果失真。笔者结合航测动态测量特点,论述了利用航测过程中获得的地形数据,对作用带内的地形进行细化,应用点状辐射体辐射场理论,采用地形校正系数对航空伽马能谱数据进行地形影响改正的具体实现方法;通过实测的航空伽马能谱数据对该方法进行检验,并与地面异常查证的结果对比,表明该地形改正方法效果较好,基本能消除地形起伏对测量结果产生的影响。     

重力近区地形改正精度探讨

在大比例尺重力勘探工作中,近区、中区地形改正误差对重力总精度影响较大。在实际工作中,近区域地形改正一般采用实测或用地形图读图计算;中区地形改正一般采用地形图读图计算,《大比例尺重力勘查规范》只考虑地形图高程精度对重力总精度的影响,忽略了地形图平面坐标精度对重力总精度影响。这里从锥形、扇形基本地形改正公式推导出发,探讨不同比例尺,不同高程,平面精度对重力总精度的影响,并提出了不同地形改正精度对地形图比例尺及高程,平面精度要求建议。     

用多重二次方程进行重力地形改正

本文研究了用多重二次方程的一个线性系统作重力地形改正的数字计算机方法。把这个线性系统拟合到由地形方格子所确定的和由测点本身所确定的点上,就得出一数学描述面。与数字地形模型相比,此曲面是真实地形的更好的模型。可用简单而快速的数字积分来计算这种曲面的地形改正。本文用一个理论上的例子说明,对于近测点地形改正,多重二次方程方法比手算法更精确。一崎岖地形地区的野外实例也说明此方法能够成功地应用于实际重力测量。     

资源三号数据在重力中区地形改正中的应用

针对我国资源三号卫星立体影像数据,利用GPS控制点,结合前视、下视、后视区域网平差精化有理函数模型,探讨了资源三号卫星立体影像数据用于重力中区地形改正的高精度DEM生成方法。通过1：1万高精度DEM数据进行地改实验验证表明：资源三号卫星立体影像数据提取的DEM可以满足1：20万区域重力测量中区地改精度要求,为我国重力测量中区地形改正提供了一条有效途径,拓展了资源三号数据在区域重力测量中的应用。     

断面图绘制过程中的地形改正

通过分析Surfer数据格式,编制了地形改正程序,可将地形校正到原始的假设平面观测断面图上,使观测面以实际高程的曲面形式表现出来,以达到更接近实际的效果。断面图地形改正是表征意义上的地形改正,地改以后可方便客观地观察异常的空间形态以及各异常的相互空间关系,同时也使断面图更美观,更具有实际指示意义。     

利用残球壳模型研究重力测量外部改正方法

本文给出了二个残球壳的引力公式。将这两个公式用于重力测量中中间层改正和地形改正,并将改正结果与以往常用的无限和有限平板公式的相应计算结果进行了对比。对比结果表明,过去所用的平板改正公式因其模型不完善所引起的误差在许多情况下是不可忽略的。作者还利用残球壳模型论述了地形改正值可以变符号的原因。鉴于当令微型计算机已相当普及,作者建议应该采用残球壳模型进行中间层改正和全球地形改正。     

基于直升机航空重力同步地形的布格改正处理

重点勘探区内大规模的采矿活动从未间断过,矿山采空区、排土场和尾矿库等处在不断形变过程中。仍依靠搜集数字地形的方式,无法做到地形数据与航空重力测量数据的良好匹配,给航空重力地形改正和中间层改正带来极大的改正误差。本文通过直升机重磁测量系统的飞行GNSS大地高与无线电离地高度进行求差,再转换到正常高,最后经过调平和精细化处理获得同步实测地形。又与搜集的多种地形数据一起对比ICESat-2/ATL08星载激光高程,实测地形Wxd100和Wxd400的高程精度分别为5.33 m和8.93 m。使用实测地形进行航空重力布格改正后,矿区和多条典型测线的数据质量有了明显改善。     

高密度电法的地形影响和地形改正探讨

本文通过对高密度电法(温纳α装置)受地形影响的研究与分析,通过地形二维空间数据假设,建立视电阻率异常数据处理正反演模型计算公式,得出带地形的二维联合改正方法能够有效消除地形影响。并结合《2015年乌蒙山区(贵州毕节)1∶5万水文地质环境地质调查》项目物探工作研究实例,对高密度剖面的视电阻率数据进行地形改正前后结果对比分析,与瞬变电磁法成果资料进行对比,经部分钻探结果对比,充分证明了高密度电法的地形改正方法的有效性,将以往的根据视电阻率异常分布特征点进行经验性定孔改变成以异常中心为目标的理论性定孔。为提高高密度电法在山区找水命中率,提供了例证。     

瞬变电磁法测量中地形改正方法探讨

瞬变电磁法在工程、水文及金属矿产勘探等方面正日益得到广泛的应用。在地形复杂地区,物探异常的准确定位不可避免地受地形因素的影响。笔者通过大量的工作实践,提出了用法线进行地形改正的方法。对重叠回线装置而言,法线是垂直于回线平面、并通过线框中心点的一条直线。通过专用软件换算出每个测点上的各道电位值所对应的视深度和视电阻率值,沿法线方向投影到作图面上,从而达到地形改正的目的。     

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差，建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型，采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验，用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正，校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°，校正后为0.8°和0.9°，校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明，该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。      

面向高空间分辨率遥感影像的山区地形校正方法

山区地形复杂,遥感影像地形效应明显,易造成"同物异谱"、"同谱异物"现象,增大了遥感地质填图的难度.但前人对适用于复杂地形条件下地质填图的地形校正模型讨论较少,特别是校正高空间分辨率遥感影像时多缺少对应高精度数字高程模型,校正结果易受地形异常影响.在Richter"山区"校正模型基础上引入地形抹平模型,提出"Smoothed山区"校正方法,并与另14种地形校正模型在GF-1、GF-2、SPOT6山区影像上进行对比实验.结果显示,"Smoothed山区"校正模型在山区高空间分辨率遥感影像的校正效果明显优于其他模型,校正结果地形效应减弱,影像信息丰富不失真,并且直接获取地表反射率数据,可为进一步的遥感蚀变提取等工作提供基础数据.该模型适用于复杂地形山区的遥感地质填图.      

高程数据网格间距对重力中区地形改正精度的影响

为了解高程数据网格间距对表面积分法、直立长方体法和平均高程直立长方体法计算的中区地形改正值精度的影响,笔者选择某地区450个测点,并使用不同网格间距高程数据计算中区地改值,通过对比发现表面积分法计算精度受高程数据网格间距影响较小,而直立长方体法反之。然后将中区地改50~2 000 m分为10个区间段进行计算,通过统计得出误差的45%和30%左右都分布在50~200 m和200~500 m段,因此提出提高中区地形改正精度必须提高50~200 m和200~500 m内高程数据网格密度。     

三维地形渲染中视景体剔除效果的改善

为提高三维场景的渲染质量,需要根据场景绘制的数据总量以及当前视点观察位置,对视景体外的实体进行消隐处理.在对三维地形渲染特征以及透视投影参数进行分析的基础上,针对以规则格网为原始数据的三维地形场景,建立了透视投影远近裁剪平面与当前场景观察模式之间的对应关系.采用裁剪平面动态设置的方法,在保证三维渲染精度与速度的前提下,有效改善了由固定裁剪平面引起的图形不正常裁切现象,提高了三维地形场景的渲染效果.      

无人机摄影测量在高陡边坡地质调查中的应用

在高陡边坡的地质调查中,测量岩体结构面的工作经常受到复杂地形的限制无法正常开展,急需一种全方位的精确测量技术。结合近年来低空低速小型无人机技术的快速发展,使用搭载单镜头的小型无人机,基于多视立体视觉算法（PMVS）和运动结构恢复算法（SfM）对目标物进行三维重建,通过现场试验和数据后处理,总结出了一套无人机摄影测量技术在高陡边坡地质调查中的应用方法,并得到了初步的研究结论：轻小型的单镜头多旋翼无人机能够采集到有效的地形数据,在三维点云中处理使用基于最小二乘法的平面拟合算法,可以提取出准确的结构面参数,进一步将这些结构面绘制在赤平极射投影图中,能实现高陡边坡的数字化岩体产状测量。     

同时实现地质雷达数据地形校正和偏移成像的方法

起伏地形使地质雷达图像变得复杂、地层界面的反射同相轴畸变、绕射同相轴严重偏离双曲线形状.提出了用麦克斯韦方程逆时偏移的方法同时实现地形校正和偏移成像以消除地形的影响.该方法将等偏移距逆时记录作为在接收点位置处的电流源,用时间域有限差分法求介质中的波场,输入波场退为零时刻时的空间电场分布即为地形校正和偏移成像结果.由于地形校正也是基于波动方程实现的,因此它比基于射线理论的常规静校正方法精确.通过比较该方法与常规静校正加逆时偏移之效果可知,该方法能更准确地对起伏地形下方的金属管线等绕射体成像.     

布格重力异常地形校正方法在微重力勘探中的缺点及其纠正方法

多年来,不论重力勘探程度如何,在布格重力异常计算中都必须经过地形改正和中间层改正。本文通过分析在计算布格重力异常时地改和中间层改正对测点的重力补偿,提出了取消中间层改正以适应微重力勘探精细解释需要的地形校正方法。该方法建立在对实际地形（岩性）的正演基础上,可以根据施工地区的地质条件合理选择重力基准面进行可变密度地形校正。使用该方法可以比较好地消除地形起伏和不均匀岩性对测点产生的重力影响,从而得到比较可信的重力异常数据。     

基于非结构三角网格的海洋CSEM和MT二维联合反演研究

采用非结构三角形网格结合快速Occam算法对海洋可控源电磁(CSEM)与大地电磁(MT)数据进行二维联合反演试验研究。非结构三角形网格能够准确地模拟起伏地形和复杂地质构造,对反演目标区域采用精细网格剖分,其他区域采用粗网格剖分,在满足精度的前提下减少了不必要的计算量。将CSEM与MT数据加入到同一反演数据集中,通过对联合反演数据权重公式进行推导,构建CSEM及MT数据相关权重因子,控制不同数据的拟合权重来实现联合反演。最后对不同模型进行了反演计算,结果表明联合反演比单一反演对海底构造与异常体的还原度更高,验证了联合反演算法的可靠性。