地磁信息系统的设计与实现

以中国地磁信息系统(CGGIS)研制为例,探讨了其管理和分析的可行性。结果表明,地磁GIS系统,不仅能够有效地管理海量地磁相关数据,而且,可方便直观地再现地磁观测数据,有效地整合地磁相关空间数据并且充分地发掘地磁场变化规律.是一种值得进一步深入研究和应用的空间型地磁信息系统。介绍了系统的网络结构、总体结构和功能结构设计以及系统特色功能(如地磁测点点志记功能、测点辅助设计功能,地磁模型成图功能等)。     

基于BP神经网络的地磁变化场预测研究

以现有地磁台站的长期海量观测数据为基础,忽略地磁场成因及众多影响因素的复杂作用机理,对地磁变化场的时空关联性进行分析,挖掘数据中蕴含的规律信息,进一步构建基于BP神经网络的地磁变化场预测模型。通过实际地磁台站的观测数据对模型预测结果进行验证,结果表明,对于任意选取的100组验证数据,均方根误差为4.8 nT,求解精度能够满足一般科学研究对地磁变化场的精度需求。     

电离层高阶项延迟对GPS载波相位观测值及基线的影响

为研究电离层高阶项延迟及其影响,采用IGS提供的实测数据与产品,结合具体实验讨论地磁模型、TEC数据模式、GPS频率及测站分布等对电离层高阶项延迟的影响,分析不同TEC获取方式与地磁模型处理模式下的电离层高阶项延迟对基线的影响.实验表明,利用不同方式获取的TEC是影响电离层高阶项延迟的关键因素,其对载波相位观测值的影响...     

精化大地水准面中的几个问题

根据近年来精化大地水准面的研究结果，对人们比较关心的５个方面的问题加以综述和探讨：（１）大地水准面的定义；（２）精化大地水准面的作用；（３）由似大地水准面改化为大地水准面；（４）海面地形对大地水准面的影响及其改正；（５）高程异常中的零阶项及其误差     

重力坝多测点变形监控模型的研究及应用

目前国内建立大坝变形监控模型多以单测点为基础,由于外界荷载对大坝变形的作用是整体性的,单测点模型只反映了单个测点的变化,没考虑监测量的空间分布因素,不能反映监测量的内在机理,因而有一定局限性。多测点变形模型引入了空间坐标变量,将原单测点模型发展到线和面的分布模式,弥补了单测点变形模型的不足。以空间多测点变形模型进行实例计算、分析,并用单测点模型检验多测点模型的效果,所建的模型符合工程实际要求。     

地面高精度磁测在隐伏铁矿勘查中的应用——以山东省禹城市李屯地区铁矿为例

山东省禹城市李屯地区铁矿是赋存于巨厚层新生代地层下的矽卡岩型铁矿床。利用地面高精度磁测对该地区航测地磁异常进行查证,进一步圈定了地磁异常范围。通过对地磁异常ΔT数据的位场转换处理,圈定4个地磁高值异常区,选取其中1个异常区进行钻探验证,首次在鲁西北地区发现了品位高、厚度大的矽卡岩型铁矿,地质找矿工作取得突破性进展。     

抚顺市堆积煤矸石对地下水的污染

抚顺市煤矸石堆积占全市面积的１１．５％，煤矸石的风化作用导致了对环境，特别是对地下水的严重污染。本文以西舍场煤矸石为例，分析了污染区的时空分布以及煤矸石对地下水的污染机理。     

大地构造和海陆起源的内波假说（Ⅰ）──关于板块学说的若干问题及其思考

随着资料的积累，不断发现与板块假说相矛盾的事实：地震层析没有发现地幔对流的证据，却发现大陆克拉通具有４００ｋｍ深的“壳根”；海洋地质调查发现了一系列否定板块假说的重要证据，尤其是大西洋中多处发现古岩石，使海底扩张模型受到严重挑战；跨越扩张脊的一系列测量结果实际上否定了扩张假说。此外，作为学说重要支柱的地磁资料的可靠性受到怀疑，板块消减过程中洋底沉积层堆积被否定，大陆碰撞模式与陆上地质资料的不符，动力机制不明，板块模式不适于解释复杂的大陆地质而难以登陆等事实，已令板块构造理论陷入了深刻的危机之中。根据煤和蒸发岩的地史分布等资料，说明一个海陆相对固定的大地构造模型更符合实际。通过对大地构造假说发展史的分析和研究，并借鉴天文学中太阳系的发现史，认为新假说的建立必须从确凿的地质现象，而非多解性的资料和推断出发。由此提出大地构造和海陆起源的内波假说。     

重力位三阶梯度张量及其勘探能力初步分析

在重力位三阶梯度张量基本原理的基础上,给出均匀球体重力位零阶至三阶梯度张量的解析表达式,结合理论分析与模型实验,对比各阶梯度张量对场源参数(质量与埋深、水平位置与几何形状)的敏感性。结果表明,重力位三阶梯度张量随场源与观测点之间距离的增大衰减最快。重力曲率张量具有如下特征:对场源埋深变化具有最高的敏感性;对浅部的剩余质量探测能力最强,对深部的剩余质量探测能力最弱;对场源的水平分辨能力及几何形态的区分能力随场源埋深的增大而减小,但重力曲率张量的分辨能力最强;三阶梯度张量的独立元素个数最多,场空间分布形态的类型也最多样,在相同测点分布情况下能够捕获更多的场与场源信息,尤其是重力场的短波成分与浅部的剩余质量。     

基于地磁匹配的水下定位和定向方法研究

借助地磁背景场及地磁测量,通过对相关分析中各指标的研究,给出了用于水下地磁匹配定位的最优指标。分析了现有TERCOM算法的缺陷并对其进行了改进,提高了水下地磁匹配定位的精度;提出了基于两段序列匹配后的重心位置计算INS前期积累误差的算法,实现了对INS的准确修正,确保了载体的定向精度。试验验证了这些方法的正确性。     

基于三维Taylor多项式建立局域海洋地磁场模型

在海洋磁力测量中,波浪和风等外界因素的变化会对磁力测量数据在垂直空间上产生影响,而二维Taylor多项式在建立局域海洋地磁场模型时没有考虑高度变化对模型的影响。针对这一问题,提出使用三维Taylor多项式完全展开法来构建局域海洋地磁场模型,通过模拟某海域水下球体磁场,仿真船载磁力测量数据,分析两种模型截断阶数的选择、完全与不完全展开的区别和模型边界效应等问题。实验表明,在顾及高度变化的情况下,三维Taylor多项式模型能更详细地反映海洋磁力异常的分布情况,且较好地改善了边界效应。     

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坐标转换精度的分布规律研究

为了得到工程测量中坐标转换精度与公共点分布之间的内在关系,利用误差传播理论,建立了坐标转换精度与公共点信息之间的数学模型.分析该数学模型可得:坐标转换精度是以一点为中心,呈同心圆向外衰减分布.文中给出了相应的圆心坐标及圆半径计算公式.最后,通过算例验证了本文结论的正确性.     

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基于移去-恢复法的局部似大地水准面精化模型对比研究

针对似大地水准面在精化过程中不同移去-恢复高程转换模型的适用性和选取问题,基于二次曲面和EGM2008重力场模型,分别构建了RBF神经网络、多面函数和Shepard等3种类型的移去-恢复模型,结合平原和高原山区两个工程实例,通过调整高程拟合点数目进行似大地水准面拟合与精度对比。结果表明,在平原地区,EGM2008-多面函数高程模型精度略优于其他模型;在高原山区,当拟合点数较少时,基于EGM2008的移去-恢复模型精度高于基于二次曲面的移去-恢复模型,其中,EGM2008-多面函数和EGM2008-Shepard较优,而随着拟合点数目的增加,二次曲面-Shepard高程转换模型的精度优于其他模型。     

东大别地区岩石圈磁场分布与构造关系分析

以东大别地区（115~117.5°E,29.5~32.5°N）岩石圈磁场为基础,通过分解、反演获得岩石圈磁场浅表模型、岩石圈磁场深部模型以及居里等温面埋深分布模型等地下介质磁性结构模型。通过对相关磁异常分布特征的分析发现,东大别地区岩石圈磁场在江淮台隆、郯庐断裂带、下扬子台坳构造地区呈正异常条带或团块分布,在北淮阳褶皱带则是以一条EW向巨大负异常通过。对比岩石圈磁场与浅表磁场发现区内几条隐伏断层的走向及切割深度;岩石圈深部磁场在一定程度上反映区内岩石圈基底的分布及构成;居里面埋深可揭示区内岩浆活动的分布情况。     

流动地磁异常信息提取的参考值确定

通过观测实例,对传统流动地磁观测震磁信息提取方法中存在的参考值问题进行了讨论,提出了一种以测区内可信测点F测值变化平均值作为地磁场正常变化参考值的处理方法。该方法提高了信噪比,使测区震磁信息的提取更具合理性。