微重力测量地形改正的精度及其实现

在重力测量的计算中,地形起伏的影响是个不可忽略的问题,已用的地改计算模型有:直方体、棱柱体、梯形等,近年来球函数、快速付立叶变换等数学手段也已用到地改工作中。但无论哪一种方法,都涉及到高程数据(地形)的选取。在生产实践中,往往把现存的易于取得的高程数据都输入到计算机中,而很少根据它本身所需精度来选择高程数据的稀密和范围。重力地改的误差来源是非常复杂的,可以初步概括为以下四个方面:1.地形起伏的高程读数误差;2.计算点高程误差;3.计算点点位误差;4.地形改正方法的误差。由前三项引起的误差是很小的.或者可以避免和忽略,最主要的误差来源是计算方法所产生的误差。计算方法包括高程数据的     

估计重力地改最佳地层密度值的面积相关法

为了较准确地选取重力地改中的地层密度值,针对“剖面法”中选取剖面条数的局限性,笔者采用“面积法”,考虑到了全区范围内地层密度对重力值的影响,使得选用的地层密度值更具代表性.该方法在四川西部某重力工区重力地改中的应用中取得了较好效果,极大地降低了地改后的布格重力异常与地形的相关性.该方法通过选用一定数值区间内的不同密度值,对实测重力值重新进行改算和地形改正,得到不同地层密度下的布格重力异常,借用重磁相关分析的方法原理,对布格重力异常与地形高程进行相关性分析,选取相关性最小的地层密度作为该区地形改正密度.     

关于重力勘查的高度改正应采用何种高程系统的讨论

重力勘查的观测值必须进行正常场与高度改正,为此要测量重力测点的平面位置与高程,尤其对高程测量精度要求甚严。以前测地工作使用经纬仪、水准仪和测距仪等,高程系统按“规范”(1)采用大地水准面的“正高系统”.近来全球卫星定位系统(GPS)开始应用于重力勘查中,GPS测量的高程为WGS-84的“大地高系统”,这样需要把“大地高”换算到“正高”.这样做即要花费许多工作量,又会增加换算中产生的误差。本文通过对地球正常重力场理论公式的分析,认为可以采用GPS测量的大地高进行重力高度改正。     

区域重力地改“测点高程平移法”精度探讨

在讨论测点高程平移法区域重力地改的精度问题基础上，提出了系统差概念，并推荐一种新的计算方法，即把测点高程平移法和节点高程插值法有机地结合起来实现地改，通过理论模型和实例计算，表明该方法计算精度优于节点高程插值法和测点高程平移法。     

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。     

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。     

重力地形改正误差的讨论

利用重力寻找金属矿(如铬铁矿),要求精度高,而且必须消除地形影响.本文简要讨论重力地改误差的主要来源及其大小. 众所周知,在直角坐标系中,重力地形改正公式为: ■■■■■为便于计算,将上式改用柱坐标表示: ■■■■■式中,f-万有引力常数;σ-围岩密度;r_m-内环半径;r_(m+1)-外环半径;h-扇形柱高度;R-近区半径为方便计算起见, 在近区,采用扇形锥地改公式:     

区域重力调查的进展

地质大调查以来区域重力调查取得了重要进展,1:100万区域重力调查基本实现了全国陆域的全覆盖,1:20万区域重力调查稳步推进,取得一批地质成果.区域重力调查技术进步突出:普遍使用各类高精度重力仪和GPS定位系统;区域重力数据库信息系统和几种二三维正反演软件得到推广;制订了新区域重力调查规范.为适应新形势的需要,区域重力调查要加快1:20万区域重力调查的工作进度,并合理部署调查和综合研究工作;每个图幅的具体调查任务和设计要有针对性;要改进地改和GPS高程改正方法,提高地改精度;要提高区域重力调查成果的解释水平,改进报告编写.     

航空重力地改最大半径的研究及地改快速计算方法比较

航空重力地形改正是获得航空布格重力异常的重要环节,是航空重力勘探数据处理中的重点和难点问题。本文针对航空重力特点,分析了地改最大半径的选择与地形特点及计算精度的关系。为满足大数据量网格数据的计算要求,对全分辨率地形剖分方法、远近分区地形剖分方法、自适应四叉树地形剖分方法对航空重力地形改正计算的产生影响进行了对比。其中自适应四叉树地形剖分法可以对地形网格距离和高程进行综合考虑,达到最佳分辨率的地形剖分,既保证计算精度,又提高运算速度。     

物化探测地工作采用GPS定位时进行高程异常改正的研究探讨

本文叙述了我国现行高程系统与ＧＰＳ高程系统垢区别,介绍了ＧＰＳ求解的大地高转换为正常高的几种方法,具体提出了１：２０万区域重力调查中用ＧＰＳ定位时所求测点高程应进行高程异常改正及高程异常对区域重力调查精度的影响。对区域重力调查及其它物化探测地工作有一这的指导意义。     

基于EGM2008模型的重力观测点GPS高程转换

在重力勘探工作中,重力成果的精度受重力观测点高程的影响尤为明显。在分析了EGM2008模型的精度基础上,提出一种基于该模型的重力观测点GPS高程转换方法,并利用某地区GPS水准资料,对转换方法的可行性进行验证分析,结果表明,这种方法完全适用于中小比例尺重力勘探工作。     

远岸海区高程异常解算研究

为了提高远岸海区测验的高程精度,我们利用EGM2008地球重力模型解算高程异常值,并分别与已知数据和GNSS-RTK数据进行比较,在黄河河口地区,EGM2008地球重力模型高程异常值改正中误差小于0.06m;通过与107组GPS-RTK数据对比可知,其误差的变化与基线长度基本成正比,在90km基线长度范围内,中误差不超过0.065m,在60km范围内中误差不超过0.040m。     

基于面积分的重力地形改正方法研究及应用

在重力勘探中,地形改正对重力总精度影响较大,尤其在地形条件相当复杂的山区和丘陵地区,地形对重力观测异常的影响特别大。这里研究并分析了传统方域积分(体积积分)的不足:1方域对实际地形拟合(方柱拟合)不好;2传统方法采用的梯形数值积分的地改精度低且不能满足目前高精度重力测量的要求。模拟研究了基于对地形表面的面积分,然后用精度比较高的高斯数值积分代替原来的梯形积分。结果表明,高斯数值积分不但实现了对任意地形的最佳拟合,而且使得地改精度有了明显地提高,实际应用证明了基于面积积分的地改方法优于传统的方域地改方法。     

重力勘探不规则测网的一种地改电算方法

一、概述消除地形起伏的影响是山区重力勘探的资料整理中最繁重的工作。随着电子计算机的广泛应用,传统的手算方法将很快被电算所代替。目前,已有多种大比例尺、规则测网的重力地改电算方案问世,对小比例尺不规则网的重力地改电算方法也正在纷纷的试验中。我队结合1/(10万)的重力找盐工作,边生产边探索不规则测网的地改电算方案,七七年底初步试验成功。对43个重力点进行了地改电算,地改范围算至30公里,与手算对比的均方差为±0.15mgl,七八年,地改电算方法投入生产,共计算965个点,随机抽29     

重力地改数据处理系统

地质部为了编制1∶100万全国区域重力异常图,要求各省、市、自治区的物探队在85年以前完成本地区的区域重力测量工作。该项任务包括对旧有重力资料的收集、整理和数据处理,以及对广大空白区逐块填测,在处理新旧重力资料时都要进行地形改正值的计算,而这是一项十分繁重的工作。通常,为了计算一个重力测点的地改值需要用到其周围几百个,甚至上千个点的高程数据进行数值积分,而区域重力测量在一个省区中的重力测点是数以千计的。     

方形域重力地改方法技术改进的探讨

在重力地改工作中,取数任务极为繁重,长期满足不了野外生产需要.因此,改进地改工作方法,提高精度和效率,是当前重力勘探急需研究的一个重要课题.本文首先简要讨论方形域重力地改方法,然后根据我们几年的实践经验,提出以下几种改进方法:     

斜轴高斯投影在跨带物探长剖面测量中的应用

在高精度物探重力测量中,需要提供高精度的平面位置和高程。在物探长剖面测量中,对东西跨度较大的线路进行控制测量时,高斯-克吕格投影分带和高程引起的投影变形较大,不能满足长距离重力测量对精度的要求。基于高斯-克吕格投影的基本理论,采用斜轴变形椭球高斯投影方法,结合最小二乘法、坐标转换理论及椭球变换,将原始椭球构建斜轴变形椭球,可以减小高斯投影横坐标和高程投影变形的影响,避免高斯投影分带过多对应用的影响。以漠河—呼和浩特物探长剖面测地数据为例,利用GPS快速静态测量获得平面和高程位置,测点距离约1km,通过斜轴高斯投影进行投影,最大平面精度为67.87mm/km,最大高程精度为53.039mm/km,最大投影综合变形的中误差为88.51 mm/km,大大减小了投影变形,提高了地图投影精度。因此,该投影在跨度物探长剖面测量中的应用具有一定优势。     

重力地形改正的表面积分法

在山区重力测量中,地形改正是非常重要的,常常重力地改的数值比剩余重力异常还要大,但是重力地改工作又是很费功夫的,利用高斯公式我们提出了重力地改的表面积分法可以改善这项工作。我们得到了一个高精度计算重力地改的简单公式。文中给出了几个理论例子,说明表面积分法的精度比常用地改方法的更高。     

Stokes积分中重力异常系统差对大地水准面影响的仿真研究

基于Stokes公式,推导了重力异常系统误差与Stokes大地水准面间的误差关系式;设计了基于EGM2008重力场模型的仿真试验,进行了重力异常系统误差传播的量化计算,验证了误差关系式的可靠性;采用误差关系式估计重力异常系统差对Stokes大地水准面的影响时会受到"误差边缘效应"的影响,经仿真试验给出了积分半径的选取与误差关系式估计精度间的关系。     

三角平面拟合法在重力地形改正中的应用

介绍了三角平面拟合法在重力勘查近中区地形改正中的应用。该方法应用三角平面拟合通过地形图DEM模型数据（或散点模型数据）直接内插求得地形改正量板模型的结点高程数据,实现了地形改正的电脑化作业。