质面系数法在重力反演中的边界效应及改进

利用重力资料反演三维单一密度界面的质面系数法是目前最为常用的方法之一。但是，我们在实际工作中发现当研究区域以外不能趋于同一深度时，该方法存在严重的边界效应，即边界附近反演误差较大。本文提出这一问题以及改进的措施，理论模型和琉球沟弧盆系实例计算都表明，经边界修正后的反演效果有了明显改善。     

卫星测高反演重力场在西太平洋海域的应用

利用高精度卫星测高数据反演重力是获取海洋重力异常的重要方法。本文介绍了自2008年以来新一代高精度测高卫星的相关信息。在此基础上,联合多颗新型卫星,进行交叉点平差,通过中心差分代替常规Sandwell方法计算垂线偏差,利用改进的逆Vening-Meinesz法和Stokes数值反解法对西太平洋某区域进行了重力场反演。反演结果与NGDC提供的船测重力值比较表明,逆Vening-Meinesz法计算误差小于Stokes数值反解法。通过添加随机噪声数值实验,进一步证明逆Vening-Meinesz法对于测高数据误差的抗差能力更强,在研究区的重力异常计算结果可信度较高。     

用于反演不等点距重力资料经预调整的压缩质面法

本文提出的反演重力资料的方法，基核心内容仍是压缩质面法，就是将用于逼近地质体的二维方柱体近似地表示为压缩质面，使矩阵分析方法得到实际应用，但是，现方法对原方法的许多方面作了改进，已适用于不等点距的重力资料的反演，使收敛加快，并大大提高了计算精度。     

琉球沟弧盆系莫氏面深度的三维广义反演

本文利用三维广义反演技术对重力资料进行反演，计算出了琉球沟弧盆系地区的莫氏面深度。由于考虑了分辨率和方差之间的最佳折衷问题，反演结果不论是在精度上还是在分辨能力方面都有了明显改进。分析结果也表明，重力反演得到的莫氏面深度同李昭兴等人用地震折射波法得到的莫氏面深度有较大的差别。文中地产生这种差别的可能原因提出了自己的见解。     

胶莱盆地构造单元划分及其特征

根据胶东地区重力反演计算结果，结合地质资料，对胶莱盆地内部单元进行划分，并进一步结合沉积特征，对各构造单元特征进行了初步的总结。     

用T/P测高数据反求海域重力异常

本文以反Stokes公式为数学模型,应用由T/P测高数据计算的大地水准面高反演了海洋平均重力异常,并与船测平均重力异常和OSU91A位模型计算的平均重力异常进行了比以分析,得出了一些有益的结论。     

海区沉积盆地的三维变密度基底反演及其应用

建立了适合海区沉积盆地基底反演的密度模式，推导了对应的重力异常精确公式（近区计算公式）和近似公式（远区计算公式），提出模拟沉积盆地复杂变化的密度差－深度曲线的分段拟合方法。建立了一种利用地震波速度谱、重力和水深资料反演沉积盆地基底的方法。利用地震波速度谱的资料对厦澎凹陷的密度－深度关系进行了统计分析，并反演了厦澎凹陷的重力基底，认为整个厦澎凹陷可能由不同构造格局的东北和西南两部分组成，并分别讨论了这两部分的基底特征。     

基于窗口移动中误差模型探测船载重力数据粗差

粗差探测是评价船载重力测量数据成果质量的重要内容。卫星测高反演重力场技术提供了海域全覆盖的重力场数值模型,其精度水平已满足探测船载重力测量数据粗差的精度要求。以卫星测高反演重力场模型为基础,提出了基于窗口移动中误差模型探测船载重力测量粗差的数据处理方法,其基本思路是:以卫星测高反演重力场数值模型作为背景场,计算船载重力测点处的测高重力值的差值,以差值作为输入量,等权构建中误差背景场,以开窗中误差背景场作为参考,按照平差思想探测船载重力测量数据的粗差。实验结果表明,依据本文方法能有效探测船载重力测量数据的粗差。     

用压缩质面法估算海区地壳厚度的几点认识

用于反演重力资料以估算地壳构造的压缩质面法最早由刘元龙和王谦身提出。后来,沈剑平与王和明又进一步提出了用于反演不等点距重力资料经预调整的压缩质面法。笔者根据海区的特殊情况,运用此法进行了多项试验性计算。具体作法是:<1>将布格重力异常平滑滤波后不等点距采样并考虑沉积层的影响;<2>等点距取平滑滤波后的布格重力值进行计算;<3>等点距取自由空气重力异常值,用二维方柱体公式正演作水层布格改正,     

HY-2A测高数据对重力异常反演精度的影响分析

通过联合HY-2A、TP、Envisat卫星的高度计数据,分析HY-2A测高数据对中国南海重力异常影响。首先,将HY-2A和TP、Envisat数据进行对比,通过共线处理和交叉点平差前后的不符值RMS统计分析表明,HY-2A数据精度优于TP变轨后及Envisat数据精度;利用逆Venning-Meinesz公式分别计算中国南海海域(0°~23°N,103°E~120°E)15'×15'的重力异常,将反演结果与船测结果对比,HY-2A数据加入反演得到的重力异常精度在±6.13m Gal,其精度要优于没有HY-2A反演得到的结果,并分析反演重力异常与船测重力差值分布规律。结果表明,HY-2A数据对于提高海洋重力异常计算精度具有一定意义。     

高精度测高重力场反演南海海底地形

随着测高技术的不断发展,测高海洋重力场的精度不断提高,由其反演计算的海底地形精度也相应提高。利用Sandwell 2014年最新发布主要由Jason-1末期大地测量任务和Cryosat-2观测资料反演的测高重力场V23.1,采用重力地质法(GGM)反演了中国南海海域海底地形模型,并对结果进行了精度评价。该过程中首先直接计算一系列密度差下的反演结果,并通过船测数据检核选定优化的密度差范围,然后利用向下延拓的方法确定了最优密度差异常数为7g/cm3。与船测水深数据相比,反演得到的GGM模型与检核点船测水深数据差值的标准差达到了±70.32m;此外,还计算了由测高重力异常V15.2反演的海底模型,比较这两个模型发现:测高重力场短波部分的改善对海底地形反演精度的提升作用有限,为得到更高精度的海底地形模型,需引入短波更为敏感的重力梯度资料。     

水下动态重力数据实时采集仿真技术研究

针对难以通过水下采集真实重力数据对重力辅助惯性导航关键技术、算法模型进行实验验证与优化,基于捷联惯导反演算法和重力动态测量原理,研究构建了捷联式与平台式水下航迹重力数据实时采集仿真系统,并采用两两采样点间的重力异常之差作为新的匹配量以提高匹配量精度.依据现有器件水平,设置陀螺仪随机常值漂移为0.002°/h,加速度计随...     

珠江口盆地基底结构的综合地球物理研究

通过对珠江口盆地重磁资料的分析处理及反演计算，依据盆地的地质、地球物理特征，采取了针对性的综合地球物理研究思路与方法，对地震资料难以解决的珠江口盆地基底结构进行了研究，确定了盆地的重力和磁性基底深度，并对盆地内的断裂和基底岩性作了推断，提供了新的认识，为今后研究提供了依据。     

两种测高重力异常反演海底地形方法比较

针对基于测高重力异常反演海底地形理论众多、选取标准无法确定的情况,利用中国南海海域内的测高重力异常和船测水深数据研究比较了重力地质法(GGM)和SmithSandwell (SAS)法两种精度高、计算速度相对较快的海底地形反演理论。其中,GGM方法的密度差异常数Δρ由向下延拓技术确定为2.15 g·cm-3,SAS方法采用移去-恢复技术得到反演波段内重力异常和水深数据。结果表明:测线分布条件一定时,水深多在-1 000 m左右或反演区域岛礁、海山等复杂海底地形较多时选取SAS方法,水深主要在-3 000 m以深的区域或海底地形复杂程度不高时选取GGM方法则能获取更好的效果,其效果最优处与船测水深在检核点处的差值最优平均值能达-0.61 m,标准差可达14.67 m。     

重力数据融合与重力垂直梯度异常反演

重力垂直梯度异常反应了重力异常的空间变化率,在地球物理勘探等多学科中得到越来越多的应用。利用南海局部区域实测重力异常数据和Sandwell测高重力异常数据,将搜索范围、距离和精度多种因素融合考虑并对Shepard算法进行改进,给出了南海局部区域(19°N~20.5°N,114°E~115.5°E)分辨率1'×1'的重力异常并反演了对应分辨率的重力垂直梯度异常。结果表明,基于Shepard改进算法的高精度船测重力和测高重力的有机融合,增强了单一测高重力数据反演重力垂直梯度异常的细节纹理,提高了反演重力垂直梯度异常的分辨率和精度。     

用于反演不等点距重力资料经予调整的压缩质面法

由刘元龙和王谦身提出的用于反演重力资料以估算地壳构造的压缩质面法，是用二维方柱体来近似地质体，而为了得到反演问题的解，又将二维方柱体近似地表示为压缩质面，使矩阵分析方法得到实际应用。利用这种压缩质面法，可根据实测重力异常资料反演莫霍界面的分布，而在已知几层密度差异的条件下，还可反演多层密度界面，(如莫霍界面和康腊界面）的分布。     

重力数据处理方法在寻找油气田中的应用

提出重力数据处理方法技术在寻找油气田中的应用，讨论所采用的数据处理方法包括：趋势面分析、高阶导数、归一化总梯度、分离场法反演多层密度界面等的原理，并通过在多处地区试验和应用，对划分区域构造、圈定局部构造、计算沉积岩层的厚度以及对含油气远景进行评价。     

南海海底地形的卫星测高数据反演

深入讨论了重力异常与海深的关系 ,在考虑地壳均衡补偿效应影响的基础上 ,推导了由重力异常用FFT技术计算海深的模型。最后 ,利用推导的模型联合测高卫星数据和海洋重力资料反演了中国南海 2 5′× 2 5′海底地形     

利用希尔伯特变换解释重力异常

本文给出了向种规则形状二度和三度体重力异常的希尔伯特变换式，提出了一种利用希尔伯特变换反演异常体的方法。这种方法充分利用了重力异常信息：利用重力异常△g(x)曲线和它的希尔伯特变换H（x）曲线及△g(x)-H（x）参量图上的某些特征点直接反演异常体形状参数及埋深。方法简单、实用。     

Tikhonov正则化法在重力场最小二乘配置逼近理论中的应用

最小二乘配置法由于其能融合不同种类重力观测数据进行局部重力场逼近的特性而受到广泛关注,但最小二乘配置结果的不稳定严重影响该方法的推广应用。 基于对重力观测量协方差矩阵的谱分解,分析出该协方差矩阵存在病态性,协方差矩阵的求逆过程是信号放大的非平稳过程,微小的观测误差会被协方差矩阵的小奇异值放大,从而导致配置结果的不稳定且精度偏低。 引入 Tikhonov 正则化算法,通过 L 曲线法选择正则化参数,利用正则化参数修正重力观测量协方差矩阵的小奇异值,能抑制其对观测误差的放大影响。 通过以 EGM2008 重力场模型分别计算的山区、丘陵和海域重力异常作为基础数据确定相应区域大地水准面的实验,验证了本文算法的有效性。