磁（重力）异常局部场与区域场分离处理中的扩边方法研究

本文针对局部场与区域场分离处理的特点，提出了区域场扩边的思想，并给出了一种区域场扩边方法。与其它两种数据处理中常用的扩边方法进行了对比研究。模型和实测资料的处理结果表明，区域场扩边方法效果最好，对折扩边方法次之，余弦衰减至零的方法效果最差。     

基于径向基函数的1;5万规则分布重力数据插值参数优选

为了求取1;5万规则分布重力数据的最优插值参数,为数据网格化提供定量插值依据,以理论模型的重力数据为例,采用径向基函数法对插值核函数、搜索邻域等插值参数进行优选,根据标准偏差指标评价不同参数对应的插值结果。研究认为:自然三次样条核函数对应的插值精度最高;R2参数处于第一区间(0~1)时插值稳定且精度高;搜索邻域为椭圆形时插值精度高,优选的插值参数分别为:搜索半径R1=3 km、R2=4.5 km,搜索扇区为4个,搜索角度为32°,各向异性比率为0.667,各向异性角度为32°,从所有扇区使用的最大的数据个数为80个,从每个扇区使用的最大的数据个数为20个,所有扇区的最小数据个数(更少则白化节点)为8个,如果空白扇区多于3个则白化节点。     

不同高度重力数据和井中重力数据融合反演研究

影响重力三维反演效果的主要因素是观测数据,包括观测数据的质量、数量、位置等。本文使用正则化反演方法研究不同高度及井中观测重力数据对反演结果的影响。首先,不同高度重力数据单独反演,验证反演效果与观测面高度的关系。然后,融合反演不同高度的重力数据,验证数据融合对反演效果的改善作用;基于融合反演的有益效果,当仅有单一平面观测重力数据时,通过延拓技术获得不同高度的延拓数据,融合延拓数据和观测数据,以改善反演效果。最后,将井中重力、井中密度数据加入到反演中,利用其距离目标体更近的优势,进一步提高垂直方向分辨率。     

重力异常曲化平的改进插值—迭代法

重力异常曲化平即将起伏观测面上的重力异常延拓到平面上,从而为频率域处理和反演提供平坦观测面的重力异常数据.本文在常规插值—迭代法基础上,给出重力异常曲化平的改进插值—迭代法,即在异常迭代修正过程中引入起伏观测面修正因子,加快曲化平迭代收敛,促进曲化平效果提升.理论模型试验表明本文方法适用于观测面起伏较大、延拓跨度大的复...     

磁法数据处理中的扩边和优化中值滤波方法的研究

依据地质体在地面上引起磁异常的特点,提出了三方向扩边方法,这种方法能够减小边界效应,使处理结果更可靠。在实际的测量中,磁法数据受外界的干扰比较大,干扰因素给数据处理和资料解释工作带来了影响。首次将中值滤波技术引入到磁法数据处理中,提出了一种新的滤波方法,即优化中值滤波方法,来解决这个问题,并给出了优化中值滤波的模型以及计算公式。最后利用优化中值滤波方法对实际磁测数据进行处理,取得了较好的效果。     

非迭代,非线性二维重力反演计算方法

本文叙述了非迭代、非线性二维重力反演方法的原理、模型计算及应用效果等。与以往诸多的求界面重力反演方法相比,该法的主要特点是：将界面的深度用一幂级数的形式表示,且幂级数系数的计算与界面上下地层的密度差无关。因此,一旦求出了幂级数的系数,由界面的密度差可直接得到界面的深度,且幂级数收敛的速度很快。     

与距离成反比加权法的数据插值方法及程序实现

总结了各种插值方法及其特点，详细阐述了与距离成反比加权法插值方法，在原有方法的基础上提出了新的改进后的与距离成反比加权法插值方法，并由此引入了影响域、影响点集和数据块交集的概念。开发出基于VC 的二维平面和三维空间散乱数据改进的与距离成反比加权法插值算法类，并嵌入电磁资料处理系统软件，为海量电磁资料数据、重力场数据的插值提供了便利。     

基于不同插值方法的地下水等值线图绘制研究

将SURFER软件应用到地下水位等值线图绘制中,并以希尼尔水库为例,研究采用不同插值方法下SURFER软件绘制等值线图的差异,提出了不同插值方法的适用范围。     

基于重力大数据的中国大陆区域地质构造解析

本文从重力异常角度对中国大陆区域地质构造的深部结构进行了研究。基于卫星重力大数据,利用改进后的位场分离方法获取了从地表到上地幔顶部不同深度的重力异常场。分析了各个碰撞-俯冲带、造山带及盆地等地区上地幔顶部（参考深度约为72～76 km）和中地壳（参考深度约为12～16 km）深度的异常特征。结合地质构造、地球化学和地球物理学证据,重点讨论了重力异常产生的原因及其与中国大陆主要构造之间的关系,获得了中国大陆在环太平洋动力学体系和特提斯动力学体系这两大动力作用下不同地区差异性的壳幔响应。     

Surfer 网格化与白化处理在数据扩边中的应用--以1∶5万水系沉积物测量成图为例

在1∶5万水系沉积物测量数据成图过程中,为最大程度地保留原始数据信息,通常采用 MapGIS 软件的三角剖分功能绘制平面等值线图。由于布点原因,图幅边部未能有效控制,往往造成图面完整性较差。通过 Surfer 软件的离散数据网格化,对非均匀分布的1∶5万水系沉积物测量原始成图数据进行插值,并利用其白化功能,对插值数据进行扩边处理,减少离散数据网格化的外推区域。利用 MapGIS 软件中三角剖分对扩边后的数据和原始数据制作地球化学图件,解决了三角剖分绘制平面等值线图不能完整充填图幅的问题,保证了地球化学图件的原始性、真实性与完整性。     

基于ICESat数据的南极冰盖DEM插值方法比较及精度分析

南极数字高程模型(DEM)是从事南极地学和环境变化研究的基础. 内插是建立数字高程模型的重要技术点, 插值方法有多种, 根据不同的适用情况, 不同的插值方法各有优劣. 利用克里格、 距离反权、 三角网剖分、 最小曲率以及移动平均5种插值方法分别建立南极冰盖小范围区域的DEM, 通过抽取部分观测数据作为验证值对各插值方法进行了比较. 结果表明: 克里格插值方法的可靠性最好, 稳定性最高. 然后, 利用克里格插值方法, 基于ICESat测高卫星的GLA12数据建立了南极冰盖的DEM. 由于南极大陆实测数据有限, 缺乏对DEM的检核. 为了分析所建DEM的可靠性, 利用中国南极内陆冰盖考察所采集的GPS实测数据, 对所建立的DEM进行了验证分析. 结果显示, DEM在坡度较缓的南极内陆冰盖区域精度较高, 符合度在3 m以内; 距离卫星轨道越近的区域精度越高, 可达到1 m 以内. 在坡度较大, 高程变化较为显著的区域如沿海地区, 精度较低, 差距最大的点超过40 m.     

基于栅格数据的局部奇异性分析迭代方法及其软件实现

近些年,弱缓化探异常识别已成为成矿预测和勘查评价中十分关键的问题。多重分形理论的局部奇异性分析因其崭新的思路、简便的方法、优良的效果而在弱缓异常识别中受到广泛关注。在深入剖析局部奇异性分析基本思想及计算方法的基础上,引入正规化尺度参数L,提出了迭代方法来改进局部奇异性指数的估值。给出了奇异性迭代算法并用C＋＋编程实现,软件功能强劲,操作灵活,不仅适用于各向同性情形,还适用于各向异性尺度的奇异性计算和方向性奇异性计算。软件的动态链接库版本已在Geo DAS矿产资源定量预测专业软件中应用。     

基于钻孔数据任意边域地层分界面B-Rep建模研究

对相邻钻孔数据的类型进行了分析,对不同连续性和规则性的地层分界面进行了建模.考虑地层分界面的光滑性和整体控制性,运用边界表示法(B-Rep)和B样条曲面重构地层分界面,为地层建模提供了一种新的方法.建模研究表明:在钻孔数据前处理算法的基础上,B-Rep能够建立连续型、非连续型、空洞型等任意边域的地层分界面.     

基于地统计学方法的降水空间插值研究

为了实现离散降水数据到连续降水数据的插值,以内蒙古自治区多年(1950～2000年)平均降水量为例,讨论了不同空间插值方法的优劣,发现基于地统计方法的Kriging插值具有最佳的插值效果.进一步对比Ordinary Kriging和CoKriging插值方法的4种不同的半变异函数模型,结果表明利用指数半变异函数的CiKriging插值方法具有最小的预测误差.地统计方法对于预测降水具有重要的价值,而不同的地区具有各自适合的模型,理解该方法的数学原理和操作过程,对相关研究具有借鉴意义.     

基于重力全张量数据的Parker-Oldenburg算法研究

相比重力数据,重力张量数据通常包含更多的异常信息。本文根据重力数据与重力张量数据的关系,利用位场转化技术,将重力张量数据应用于传统的Parker-Oldenburg密度界面反演算法中。通过模型试验,证明了在网格间距较大或者数据存在一定噪音时,使用本文算法进行反演能得到更好的效果。实验结果说明利用重力张量数据可以有效地提高密度界面反演的分辨率。     

基于窗口数据的重力相关成像

位场相关成像可以快速估计场源的空间位置。为了减小叠加异常对相关成像的影响,现有的成像方法通常是采用剩余异常或异常垂向导数成像。笔者通过加入一个数据截取窗口,计算窗口内数据的相关系数,以减少相邻场源间的影响,从而达到提高成像分辨率的目的;并通过相关系数极值的大小选取窗口,从理论上使成像结果更加可靠。通过重力模型试验,验证本方法能够提高成像分辨率。将该法应用于葫芦岛市黑鱼沟的某矿洞的深度计算中,取得较好效果。     

基于泰勒级数迭代的重力归一化总梯度

针对重力归一化总梯度常规计算方法中向下延拓计算的不稳定性,提出了基于泰勒级数迭代法进行快速稳定向下延拓的重力归一化总梯度场( GH 场) 计算模式。水平圆柱体模型试验表明: 该方法的GH 场表现为单一高值特征,而且极大值位置与模型体质心位置相吻合。非均匀( 含油气) 球冠模型表明: 在油气含量较低时,Fourier 级数法和Fourier 变换法无法识别出“两高夹一低”的储油特征,而本文方法可以清晰地识别。这充分说明基于泰勒级数迭代的重力归一化总梯度计算方法不仅提高了计算结果的稳定性,而且还提高了异常的分辨率。     

多源重力数据融合方法及其在南海的应用

基于卫星测高重力异常的分辨率不高且具有较强的平滑效果,很难反应出局部高频异常信息。据此需要利用蕴含高频信息、测量精度高的船测重力异常与卫星重力异常数据进行融合,并研究多源重力数据的融合方案,进而提高重力异常场的精度及高频成分。笔者设计了一种采用小波分析方法融合多源重力数据的方法流程,探讨小波函数的选取方法、高低频系数各自的融合规则等;最终融合中国南海及邻域内卫星测高重力异常与船测重力异常,并定量化地评价融合结果的精度。     

粒度分布数据的计算机光滑插值绘线方法

以一种单调光滑的分段插值函数为基础，在计算机上实现了光滑的粒度分布累积频率曲线和频率分布曲线的绘制。这一方法为编制软件在计算机上实现粒度分析数据高效高质量的系统处理提供了基础，为粒度分布特征的普遍表述向更精确、更全面的方向深化提供了途径。