二维位场向上延拓与向下延拓的样条函数法

本文用样条函数法实现了二维位场的向上延拓和向下延拓，向上延拓用样条函数法计算泊松积分，向下延拓用样条函数法求解第一类Ｆｒｅｄｈｏｌｍｔｍ积分方程。模型和实例计算表明，本文方法正确可行且精度高。     

二维起伏地形上位场数据的向上延拓

本文以平面格林公式为基础,推导出一种方法,使二维起伏地形上的实测数据(重力、磁力)可向上延拓到任一高度,而无损失点,并以一无限长水平圆柱体模拟任意形状的异常体,从而抑制了截断误差。     

对迭代法位场向下延拓方法的剖析

位场向下延拓迭代法的实质内容是"向上延拓而不是向下延拓"和以"迭代的结果趋近于观测值"为标准的操作过程。根据数据操作流程剖析了位场向下延拓迭代法的运行机制,得到了迭代数据在空间域的变化规律,即用迭代法将观测高度的位场向下延拓一个深度h。这实际上是通过不同高度的向上延拓来实现的。也就是说,迭代次数增加一次,涉及的上延平面就增大一个h的高度。一般地,迭代次数n与上延高度h的关系为n~(n+1)h。在空间域中,初值、上延结果、差以及每一次校正后的结果都能用满足莱布尼兹定理的交错级数表示,从而得出了迭代法能够收敛的结论;或者,以"观测高度上的实测值与计算值的差值小到可以忽略"为标准,从数学上也能证明迭代法能够收敛。数学推论和模型试验结果说明了迭代的位场初值可以任意给定。在实际操作中,迭代误差标准的影响和由于迭代误差标准不恰当可能出现不能达到迭代标准的情况,需引起注意,也值得进一步研究。     

重磁位场的正则化向下延拓

传统的位场向下延拓方法,在下延至场源体顶面深度附近区域,位场将发生强烈的振荡效应,无法继续向下延拓,难以用空间位场特征确定场源体的深度等特征,当然更无法划分出垂向迭加体。本文讨论了一种新的正则化方法：利用引入位场频率,埋深与正则化因子等有关的校正函数。使得向下延拓过场源体时,场值不奇异。因此,可以达到场源体以下任意需要的深度。理论场和实测资料的正则化向下延拓成果表明,本方法能有效地反映出场源体的深度等特征,也能较准确地划分出具有垂向与水平迭加的单个场源体。     

二维起伏地形条件下磁场分量互相转换和向上延拓的一种方法

本文从二维磁场矢量积分延拓公式出发,介绍了一个关于二维起伏地形条件下磁场各分量转换的迭代算法,从而找到了一条不同于以等效源法、单层位及双层位理论等为基础的磁场分量转换与向上延拓的途径。     

起伏地形位场快速延拓新方法

将起伏地形上的测点垂直投影至水平面上,并将地形上的位场u放在水平面的对应点上,这样就有一个平面上的假想位场u。用快速傅立叶变换（FFT）计算平面位场的垂向导数δu/δn,将这个垂向导数移至地形的对应点上,近似作为地形上的位的垂向导数δu/δn。根据Green公式,从地形上的位u和位的法向导数δu/δn,用积分的方法可计算地形上部任一点的位。在计算出地形上部一个平面上的位后,可用FFT迅速计算其它平面的位,包括与地形相交的平面上的位。在通常的位场延拓方法中,如用等效源法解一个线形代数方程组要需用很大内存量,要耗去大量计算时间。本方法的主要特点是省略了解线形代数方程组的步骤,从而大大节约计算时间。模型计算表明,本方法的计算精度是令人满意的。用本方法对航磁实际资料进行延拓,取得较好的效果。     

位场向下延拓的导数迭代法

针对向下延拓的不适定问题,提出了一种新的位场向下延拓方法-导数迭代法。从位场垂向一阶导数的定义出发,将观测面和向上延拓、向下延拓同等高度平面上的位场值近似联系起来,采用迭代法进行逐次逼近,推导出空间域位场向下延拓的导数迭代法的递推公式。考虑到空间域向上延拓积分方程实现的复杂性,对递推公式进行快速傅里叶变换,整理得到波数域中的导数迭代公式,同时证明了该方法的收敛性。模型检验和实例分析均表明迭代法相对直接FFT法具有稳定性强和下延深度大的优点。     

二度磁异常向下延拓的一种方法

从二度磁异常上延理论出发,推导出一种下延方法。该法有较高的延拓精度。为减少实测数据中高频干扰给下延结果带来的影响,还讨论了磁异常的光滑问题,并推导出一个能压制高频干扰、突出低频异常的下延公式。     

一种三维重、磁异常的向上延拓的近似计算

本文利用立体角求和的方法对向上延拓进行近似计算。方法假设边界平面上第一小元域内的场值对延拓值的贡献与小元域对延拓点所张的立体角有关。求出立体角就能够求出延拓系数。实例计算表明减少了边缘的损失,其结果可与原有的积分延拓方法相比拟。     

空间域和频率域平面位场延拓影响因素和稳定性分析

位场延拓是重、磁位场数据处理的重要方法之一,高精度的位场延拓结果对后续的数据处理和解释尤为重要.笔者从平面位场延拓的基本公式出发,分析了空间域和频率域位场延拓结果精度的影响因素以及稳定性.通过理论模型测试比较了这些影响因素(场源体顶面埋深、剖面长度、扩边方法、窗口大小、点距和延拓高度)在空间域和频率域进行位场延拓时的异同性.经过测试表明,点距和延拓高度对延拓结果的影响最大,其次是剖面长度、扩边方法以及窗口大小,场源体的顶面埋深影响最小.随着顶面埋深的增大,会使延拓结果的精度降低;增大剖面长度和进行扩边会提高位场延拓结果的精度;选择合适滑动窗口可以提高计算效率,窗口越大延拓结果精度越高,窗口半径一般选择20倍延拓高度.空间域和频率域中位场延拓结果精度相当,但在空间域中,当延拓高度小于1倍点距时,延拓结果误差很大,此时需要用插值方法加密点距.     

曲面位场数据处理及转换的三角函数法

本文在文献〔1〕、〔2〕的基础上,进一步完善了三角函数曲面位场数据处理及转换的三个基本类型(纯位场型、重力场型和磁力场型)以及四个重要的技术措施(坐标平面旋转技术、归一化处理技术)。编制了相应方法软件,并通过理论模型试算和实际资料处理检验了方法的正确性和有关技术措施的有效性。该套方法软件具有适应性强、计算速度快和精度高等特点。     

直流电场向下延拓的边界积分方程法及其稳定化算法

本文在直流电场中利用边界积分方程建立起延拓面电位同地表电位的关系,同时考虑了观测面上的电位及其法向导数,离散化后得到了一组病态的线性方程组。这里采用菲利普斯—图梅方法使解答稳定,取得了良好的效果     

向上延拓对斜导数方法处理航磁异常的影响

分析了中国南部某地利用斜导数方法处理航磁数据时遇到的问题,由于受到浅源磁干扰场的影响,用斜导数方法处理后的航磁数据异常形态复杂,从而影响地质解释效果。为此提出了向上延拓与斜导数方法联合使用的改进办法,通过实例阐述了应用斜导数方法处理航磁数据应注意的问题。改进后的方法,能充分体现航磁资料在地质解释方面的优势。     

解析法与随机法联合定量反演位场

位场向下在不同深度上解析延拓的值构成延拓场,可对延拓场进行主成份分析。理论模型计算表明:在没有任何先验信息的条件下,可以用延拓场分解的能量权值异常或延拓场相关矩阵的最大特征值,判断位场场源所在位置,从而能确定地质体的埋深。这种将位场解析延拓的确定信号分析法与主成份分析的随机信号分析法有机联合,为解决地球物理位场反演问题提供了一种途径。     

南堡凹陷温度场、压力场及流体势模拟研究——基于Basin2盆地模拟软件

运用Basin2盆地模拟软件，对南堡凹陷进行的温度场、压力场的模拟结果表明，南堡凹陷主体属常温、常压范围，仅局部地区存在轻微程度的温、压异常，综合其它资料说明其具有富油、贫气的特征；流体势模拟结果显示，南堡凹陷的烃源岩主要来自沙河街组和东营组，含烃流体的运移和聚集主要发生在东营组一段以及明化镇组和第四系地层沉积期间，且流体势的低值区应是有利的成藏区，是今后勘探的重要区域。     

国外大地电磁响应函数估计方法

从本质上来说,能否得到大地电磁响应函数的无偏估计,取决于实测电磁场时间序列中所含噪声的类型和强度。当磁场时间序列不含噪声且电场仅含不相关噪声时,单站ＲｏｂｕｓｔＬＳ方法是有效的;当磁场和电场时间序列同时含有不相关噪声时,Ｒｏｂｕｓｔ远参考方法也是有效的;但当磁场和电场时间序列含较强的相关噪声时,已有的方法已无能为力。文中在简要回顾大地电磁法的发展历史之后,对国外估计大地电磁响应函数的方法作了较全面的总结和评述,并着重介绍了几种值得关注的新方法。应该指出,受欢迎的方法必须兼顾估计的精度、稳定性和野外工作效率。     

基于八叉树结构的可视化三维位场正反演

本文采用八叉树数据结构提出了一种新的三维可视化人机交互正反演方法,应用该方法可以构造复杂的三维位场模型,计算出其正演场值,通过人机交互界面,使模型与数据在整个正反演过程中可视化、形象化。该方法不仅可以进行均匀物性分布正反演,也可以进行非均匀物性分布正反演,而且在多种地球物理参数可视化联合反演中有着很好的应用前景。