铬铁矿和超基性岩标准样品的测试数据统计处理及其标准值

标样测试的目的是要确定其化学成分的真实含量,即求得真值.由于测试方法、测量仪器、客观环境条件和测试者主观判断及操作中可能产生的偶然过失等原因,所以测试"误差"是不可避免的.严格地说,真值是无法测定的.标样测试不同于一般例行分析,如果测试方法完善而得当;充分做好测试前的准备;分析者具有熟练的操作技术并严格按照标样有关的技术规定精心试验,那么系统误差和过失误差当不难消除,偶然误差虽不可避免,但可大为减小,使测试的结果尽可能接近于真值.     

判断正态样本异常值的两种方法及程序

物探、化探和数学地质中一般接触的是未知总体方差的样本。根据理论和经验,这些样本是符合正态分布或近似正态分布的。但是这些样本中,或许会发现个别的可疑数据,它们与样本中其它值比起来偏大或偏小。误差理论认为,这种个别的可疑数据往往是“粗大误差”,或叫“过失误差”、“坏值”,是由实验过程中读错、记错、仪器突然跳动、突然震动等异常情况引起的异常值。显然,这样的异常值若不剔除或改正,势必歪曲实验结果。但另一方面,如果在某地质单元范围内,从采集的数据看,某指示元素的背景值本来符合正态分布,却有个别的值过高,这样的异常值又正是工作的目标和工作继续深入的指示。     

希尔伯特—黄变换(HHT)在EH-4数据去噪处理中的应用

工频噪声源于社会生产活动中产生的电磁噪声,常会造成视电阻率曲线病态或发散。为了提高数据处理与解释的精度,本文针对EH-4数据中常见的工频噪声,采用希尔伯特—黄变换进行去噪处理,通过对实际数据的时间序列处理分析可知,该方法利用数据自身的时间尺度特征自适应地分解信号,能够很好地去除工频噪声,为大地电磁信号的去噪提供了一条有效的路径。另外,本文还针对经验模态分解过程中产生严重的模态混叠及“端点效应”进行分析,运用聚合经验模态(EEMD)对仿真信号及实测数据的时间序列进行分解,有效地解决了模态混叠等问题。     

煤矿CSAMT数据的广域电磁法处理

某煤矿采用V8多功能电法仪开展CSAMT探测试验,由于研究区内电磁干扰严重,得出的卡尼亚视电阻率质量较低。为了提高视电阻率数据的质量及其利用率,尝试采用广域电磁法进行CSAMT数据的处理,分别应用单分量电场法、比值法(电场和磁场相比)计算广域视电阻率。结果表明：由于V8施工时不采集场源发射电流,单分量电场法计算结果误差较大;比值法的计算结果在高频段与卡尼亚视电阻率一致,但在低频段优于卡尼亚视电阻率,与实际地电情况更吻合;比值法广域视电阻率的反演结果准确地揭示了矿区含煤地层和奥陶系灰岩的界面,地层解释结果与钻探结果一致,验证了广域电磁法在煤矿CSAMT数据处理中的可行性和有效性。研究成果为其他矿产资源的CSAMT数据处理提供参考。     

基于二维电测深数据作三维反演的基岩探测

在城市基岩面探测时,受到城市交通、电磁等严重干扰的制约,常选用直流电测深作为主要物探方法。二维电测深剖面沿测线排列电极,采集视电阻率数据后进行二维反演,用所获得剖面方向上的二维电阻率断面图像推断地质体的位置及产状。但由于复杂的实际情况并非适合二维反演条件(走向无限延展并与测线正交),二维反演会产生较大误差。为此,可试用测区多剖面二维电测深数据作三维反演,获得测区三维电阻率立体图像,推断地质体分布的空间形态。在山东某市地质调查中,布设点距50 m、线距为100 m电测深测网,采集二维对称四极测深数据。对该测区二维电极排列建立三维反演数据格式后,进行三维电阻率反演,获得测区三维电阻率图像,推断的基岩面与钻探验证基本一致。     

在GIS软件中的拓扑关系及判定法则

地理信息系统,在地理空间信息和数据库属性数据的管理中的地位和作用越来越明显,数字地图是GIS输入、输出的主要形式,数字地图通过内业矢量化或全野外采集的方式形成后,数据的关系依靠拓扑技术进行处理。论述了数据中点、线、面之间的关系,制定判定法则,判定它们的拓扑关系或添加一定的关系,使大量杂乱无章的数据建立或转换成另一种拓扑关系以达到处理信息的目的。特别就“交点计数检验法”进行了完善,保证了各种特殊情况处理方法的正确性。根据判别规则和方法,可以实现“缓冲区分析”、“自动裁剪线”、“自动形成封闭面”等拓扑处理功能。     

高密度电阻率法二维勘探数据的三维反演及其在岩溶探测中的应用

三维高密度电阻率法可以有效地解决二维高密度电阻率法在探测空间形态上的不足.将高密度电阻率法二维勘探数据做三维反演,不仅实现了地下空间结构的三维电阻率成像,还克服了传统三维高密度电阻率法在经济成本上的限制.将此方法应用到岩溶勘探中,利用DUK-2A高密度电法仪系统采集数据;然后,把二维高密度数据拼接转化成三维可反演数据,再将反演得到的结果通过三维成像软件实现任意三维地电切片,从而获得丰富的地电结构信息;最后,结合三维切片与钻孔资料对溶洞进行解释,为工程的顺利施工提供科学依据,从而证明该方法的可行性和有效性.     

全空间瞬变电磁法资料解释方法中的平移算法

全空间视电阻率公式及全区求解方法是地下瞬变电磁理论的重要组成部分。为探讨全空间全区视电阻率求解方法,笔者将半空间全区视电阻率的平移算法引入至全空间并对其进行了研究。同时,分别采用理论数据、正演模拟数据及实测数据对该方法在全空间资料处理与解释中的有效性和精确性进行了分析。结果显示,平移算法与常规的全区视电阻率解法具有相同的理论基础,但前者避免了传统全区计算方法中的多解性;此外,采用由截距参数绘制的时间剖面图和视电阻率断面图进行联合解释产生了较好的应用效果。     

多波束测深系统的高精度差分GPS数据实时优化

多波束海底地形探测是目前世界上最为先进的海底地形探测方法.高精度的差分GPS定位是实现多波束系统高精度测深的最基本前提.在海上探测作业过程中,由于客观原因,差分GPS数据存在偶然误差,影响多波束测深精度.本文提出对差分GPS数据进行航速、航向平滑处理、误差定位点位置推算的实时优化方法和数学模型,并给出实际实现的例子.     

多波束测深系统的高精度差分GPS数据实时优化

多波束海底地形探测是目前世界上最为先进的海底地形探测方法。高精度的差分GPS定位是实现多波束系统高精度测深的最基本前提。在海上探测作业过程中，由于客观原因，差分GPS数据存在偶然误差，影响多波束测深精度。本文提出对差分GPS数据进行航速、航向平滑处理、误差定位点位置推算的实时优化方法和数学模型，并给出实际实现的例子。     

MN长度误差及方向偏差对EH4视电阻率的影响

在EH4工作中,MN误差会导致视电阻率误差。有学者曾推导出MN长度误差引起的视电阻率相对误差公式,但公式的推导过程与实际工作有一定的偏差。MN方向偏差、MN长度误差及方向偏差同时存在对EH4视电阻率的影响,却未见报道。因此,这里对MN长度误差、MN方向偏差、MN长度误差及方向偏差同时存在引起的EH4视电阻率相对误差进行理论推导和数值计算。研究表明,EH4视电阻率误差随着MN误差的增大而增大;当存在MN长度误差时,MN长度误差为负的视电阻率相对误差比MN长度误差为正时大。     

基于统计学特性的高密度电阻率法多排列数据拼接及分组误差校正

根据高密度电阻率法相邻两个排列之间有相当重叠部分这个特点,提出将高密度各个单一排列剖面连接组成一个多排列数据拼接一起并进行误差校正.为抑制相邻排列间数据系统误差影响,运用多排列数据拼接系统误差的校正方法,即应用有序聚类法对多排列重叠层分组进行误差校正的一种计算方法.结合实例说明该方法的实际应用效果,并验证了其有效性.     

矿井巷道地球物理方法超前探测研究进展与展望

矿井直流电阻率法具有施工效率高、成本低的特点,广泛应用于煤矿掘进工作面水害超前探测。随着应用的不断深入,对矿井直流电阻率法超前探测信号处理方法提出了更高的要求。基于有限元方法和数据重构所得响应信息库,采用Levenberg-Marquardt人工神经网络方法实现了矿井直流电阻率法超前预测。首先采用非结构网格剖分和BiCGSTAB迭代有限元法建立了直流电阻率法超前探测模型,基于EMD方法实现数值计算响应与实测响应匹配,并提出了基于异常体超前距离与其异常率的预测机制,得到3 000组23维重构响应;然后,采用L-M算法构建了人工神经网络模型;最后,基于训练好的网络对数值计算响应和实测数据进行预测分析。研究表明：针对数值模拟响应,基于L-M人工神经网络的矿井直流电阻率法超前预测方法可有效预测100 m范围内的水害异常,预测网络均方误差为0.002 47,测试样本显示最大距离误差小于0.6 m;针对实测数据发现,该神经网络在全区段预测准确率为67%,当预测异常位置在15~80 m时预测准确率超过85%,基于L-M算法的人工神经网络可应用于直流电阻率法超前预测。研究成果对煤矿井下掘进工作面直流电阻率法超前探测方法的完善与推广应用有重要意义。

     

MT方法在冀东迁安铁矿区深部找矿中的异常识别

文章叙述了通过MT方法在已知矿体上的剖面试验,结合钻探验证的3个钻孔的见矿情况,以及电偶极子人工场源对观测数据影响的对比、分析,指出依据航磁异常布设、采集的大地电磁剖面测深数据,尽管测点位于生产矿区,数据受到较严重的人文噪声干扰,且其部分频段异常形态与近区特征非常相似,实际上应为数据反演过程中所用软件未曾考虑铁矿石磁导率所致,而非近区效应;当一维视电阻率和相位曲线自几千赫兹以上即出现类似近区特征,二维反演剖面中的假象视电阻率异常高达几千至几万欧姆米时,应为有较强磁性的岩石和磁铁矿的反映;具有一定磁性的岩石和磁铁石英岩（包括磁铁石英辉石岩）在假象视电阻率异常强度、异常梯度变化上具有不同特征,可结合岩、矿石的电性、磁性特征予以识别.     

CSAMT测量中磁场对测量结果的影响

CSAMT的标量测量中常采用共磁道测量方式,即同步观测测量剖面上多个电道信号和垂直测量剖面的一个磁道信号,由此计算各测点的Cagniard视电阻率。因磁场测量位置的不同,势必对测量结果产生影响。计算了均匀半空间条件下不同测量位置的磁场强度,以及对视电阻率的影响;模拟了存在局部三维异常体时,赤道装置下不同位置的磁场对视电阻率的影响。结合野外实测资料分析认为,由磁场测量位置偏差引起的视电阻率误差难以校正,在实际工作中应尽量采用单电单磁的测量方式;当在大收发距且浅层电性结构单一的条件下,可以采用三电一磁的测量方式。研究对CSAMT标量测量方式的改进及实际勘查工作具有一定的指导意义。     

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。     

巷道直流电阻率法超前探测三维数值模拟

针对巷道直流电阻率法超前探测的三维数值模拟,应用代数多重网格快速算法对二次场的有限差分问题进行求解。将均匀全空间板状体数值结果与解析解对比,最大误差不超过0.28%。模拟结果表明,巷道空腔对测量结果存在一定影响,采用比值曲线消除该影响,修正后的视电阻率极值与理论值误差为2.4%。进一步研究受旁侧影响的前方异常识别方法,可通过在不同巷道面进行定点源测量或掘进过程中的定点测量来识别旁侧影响,达到准确探测前方异常的目的。     

总梯度模方法在低纬度地区航磁资料解释中的应用

对于低纬度地区的航空磁测的ΔT资料,如果化极处理时对磁化方向判断存在误差,用目前的化极方法进行资料处理,要比在高纬度地区化极发生更大的畸变,不适于对资料进行解释。通过一些模型计算及一些实际资料对比,在低纬度地区用航磁总场梯度模划分磁性体地面投影边界是简单实用的一种方法。     

起伏地形条件下电阻率法三维反演

地形起伏下的三维反演问题是当前电阻率法研究的一个难题.为了更好地解决上述问题,采用加权正则化共轭梯度法实现起伏地形三维电阻率反演算法.该方法引入了加权正则化思想,显著降低了迭代时目标函数发散的问题,提高了反演稳定性.对比了两种消除反演中地形影响的方法,结果表明,直接带地形的电阻率法三维反演具有更好的分辨率,能有效地消除地形所造成的误差,但在起伏角度偏大,如河流、堤坝等接近垂直角度时,使用此方法会使得反演发散得不到满意的结果;此时采用基于地形校正的方法有一定的效果.     

公路水准测量的误差来源与控制

水准测量是确定公路工程地面点高程的方法之一,是高程测量中精度较高常用方法。实施过程中,需要几个人合作才能完成。误差允许范围内的精度由于仪器和人为的影响而不容易控制,而且易出现隐蔽性错误。如果不能及早发现基础资料是错误的,水准点高程不正确,直接影响路线纵断面设计和施工。本文就水准测量的工作原理、误差来源,误差控制等几方面结合工程实例进行分析。