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。     

顾及经纬度影响的多站地磁日变改正值计算

本文通过分析地磁日变化的时空规律,顾及地磁日变的经度效应和纬度效应进行多站地磁日变改正值计算。采用时差改正消除经度效应的影响,然后以纬度为自变量,对日变改正值进行多项式拟合,建立纬度与日变改正值的关系模型,以此计算待求点日变改正值。利用Intermagnet网站提供的地磁日变数据进行数值实验发现,本文方法可对地磁台站纬度范围内的点进行较好的日变改正值计算,使用一次和二次多项式拟合模型计算的日变改正精度较高,三次多项式模型存在过拟合现象。与已有的双因子定权法、距离定权法和纬差定权法处理结果相比较,本文方法在某些点位的日变改正计算精度优于以上三种加权方法。在远海磁力测量中,本文方法可作为地磁日变改正值确定的有效补充手段。     

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.     

地磁日变基值选取对海洋磁力测量精度和成图影响

针对当前海洋磁力测量中地磁日变基值选取方法存在的问题,探讨了按整个测区、每日、每条测线选择地磁日变基值对海洋磁力测量交叉点差值及磁异常图的影响,并通过实例数据进行了分析比较。研究结果表明：虽然不同方法选取的地磁日变基值对交叉点差值的影响都可以通过平差的方法减弱或消除以满足磁测精度要求,但按日、线选取的地磁日变基值会导致磁异常值存在偏差。本文的研究可用于指导作业人员海洋磁力测量数据处理实践,确保海洋磁力测量成果的质量。     

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。     

地磁场模型在海洋磁测资料处理中的应用研究

地磁日变改正是海洋磁测资料处理过程中的一个重要环节。本文利用地磁场综合模型与IGRF模型联合计算了西太平洋某调查工区的地磁日变数据,对比分析了相同位置的海洋地磁日变站观测数据。使用两种不同类型的地磁日变数据,分别对该测区中15条测线进行了磁测数据处理,并对这些测线及其56个交叉点进行了误差分析。研究结果认为：①当用计算数据做海洋磁测的处理时,其交叉点内符合精度在调差前基本满足海洋地质规范的要求,在调差后完全符合海洋地质规范的要求,但使用计算数据的精度低于实测数据。②磁静时,计算日变曲线和实测日变曲线拟合程度高;磁扰时,两者幅值差异较大,磁扰越强相关系数越小。磁情指数K＞4时的模型计算数据,建议谨慎使用或不使用。     

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。