用正交多项式进行平面磁场拟合的一种新方法

提高现代舰艇磁隐身能力的前提是准确地了解和掌握舰艇空间磁场分布,和舰艇所处地区的地磁场分布情况.针对目前磁场插值或拟合中存在的精度不够高,需要网格化等问题,本文提出了一种基于正交多项式的平面磁场拟合方法.不同于一维正交多项式的拟合方法,此方法首先从一般的完备二维多项式族出发,然后用Gram-Schmidt正交化过程将此完备二维多项式族正交化,得到数值正交基底,然后以此正交基进行平面磁场拟合.为了解决分块拟合问题,又提出了紧支的概念,通过与拉格朗日二维插值的船模试验及仿真比较,发现此方法拟合精度比较高,能够较准确的反映平面磁场的分布,有一定的工程实用价值.     

地面高精度磁测和电磁测深在矿产调查中的应用

武定地区的各地层与矿体具有明显的磁性和电性差异,为了查明矿区内的控矿构造及外围矿致异常,开展了11万高精度磁法测量和大地电磁测量工作.对获取ΔT磁测数据进行化极和延拓等处理;对化极成果和不同延拓高度的成果综合对比分析,圈定了5个磁异常体和3条断裂,确定3号磁异常为有利矿致异常.在3号磁异常处开展大地电磁测深工作,查明断裂构造的产状、延伸,并对地层进行详细的分层.结合地质资料、电磁测深的成果资料,建立地质一地球物理模型,用RGIS2010软件对磁测剖面数据进行2.5D的人机联合反演,拟合出矿体的形态特征,得出异常体的相对深度、宽度和厚度,为地质找矿提供了有利的地球物理依据.     

青藏高原地磁场模型的研究

根据青藏高原地磁三分量绝对测量资料,使用泰勒多项式方法和冠谐分析方法,计 算了青藏高原地磁场（Ｘ, Ｙ,Ｚ ）的泰勒多项式模型和青藏高原地磁剩余场（△Ｘ,△Ｙ,△Ｚ）的冠谐 模型,并绘制了相应的理论地磁图．分析了磁异常点对地磁场模型的影响,对比分析了地磁 场的多项式模型和冠谐模型,讨论了地磁场模型的边界效应问题．     

计算震磁背景场的数学方法

如何计算地磁场 (或地磁剩余场 )及其长期变化的趋势变化 ,是提取震磁异常的关键。文章简要介绍了计算震磁背景场的数学方法 :多项式方法、球冠谐和分析方法、矩谐分析方法和曲面样条函数方法     

1990.0年地磁测量与分析方法研讨会

为了促进交流,加强横向联合,更好地完成全国地磁测量,推出更为合理的1990.0年中国地磁图和地磁场模型,中国地球物理学会于1988年10月5日—10月7日在北京召开了1990.0年地磁测量与分析方法研讨会,来自全国有关的18个单位30名代表参加了会议。 地磁测量和分析方法是地磁学的重要组成部分,不仅具有学术意义,而且具有广泛而重要的应用价值。地磁图和地磁场模型是航空航海导航定向的重要依据,为研究磁异常提供背景正常场。各种空间波长磁异常的研究为弄清地壳上地幔结构提供了一种重要的探测手段,为寻找油气田、地热田和矿产资     

中国地磁测量、地磁图和地磁场模型的回顾

系统回顾中国地磁测量、地磁图和地磁场模型的发展过程.我国每10a(1950-2000年)进行一次全国范围的三分量地磁测量(磁偏角、磁倾角、水平强度或总强度),并出版相应年代的中国地磁图.还出版了1965.0年青藏高原地磁图、1980.0年青海省地磁图以及1990.0年中国海域地磁偏角图.地磁场模型包括多项式模型、矩谐模型、冠谐模型和曲面样条函数模型.根据相同的地磁资料,分别计算1950-2000年中国地磁场的多项式模型和冠谐模型.     

基于ARMA模型拟合分析方法的地磁监测数据研 究——以长春地磁台观测数据为例

ARMA模型也叫做自回归滑动平均模型,它是研究时间序列的重要方法,其中AR为自回归模型,MA为移动平均模型。长春地磁数据F分量的ARMA模型拟合分析是基于MATLAB平台,运用时间序列分析的研究方法,对2007—2018年长春地磁数据F分量进行ARMA模型拟合。按照不同ARMA模型相异的数据特性确定模型类别,判断其属于ARMA模型、AR模型或是MA模型。运用AIC准则法,找到使得AIC值最小的参数并确定为模型参数,最后对残差序列运用Q值检验法,根据检验结果判断模型的拟合优度。本文中的ARMA模型拟合方法是针对F分量的预处理分数据建立数学模型,运用一阶差分方法去除年变趋势,最终得出F分量变化幅度的近似拟合回归方程。通过ARMA模型拟合方程可初步预测F值增减幅度的变化趋势及极值范围,这将为地磁异常乃至其它地震异常定量分析和预测提供一种新思路,也将为地磁异常的判定核实及地震分析预报起到推动作用。     

台站地磁观测数据精度提高方法

在当前多种地磁日常数据处理方法基础上,探讨提高地磁观测数据精度的问题.通过使用一种改进的地磁观测基线值计算方法,能有效减小外磁场变化对观测结果的影响,考虑到基线值日变化等因素,使用高阶多项式拟合基线值日变化曲线.利用该方法处理的地磁数据与实测数据进行结果比对后,发现此方法能有效提高地磁观测数据的精度和质量.     

震磁关系的某些研究进展

美国皮尔斯(Pierce)在圣安德烈斯到洛杉矶一带设置三分量地磁台网,既测总强度标量又测矢量场,以这种组合方法试图建立局部地区地磁场的详细分布模型,研究震磁异常。苏联中亚加尔姆试验场根据震磁关系的动电学原理研究了地磁异常与岩石块体内液体流动的关系。在试验区内利用磁法测量和流体测量取得专用测井中的地磁总强度和水位资料,并绘出它们的变化曲线及其之间的相关系数曲线。分析结果指出,在河流的冲积平原地区,     

关于O3层垂直剖面遥感的逆转曲线的数学拟合模式

逆转遥感是当前获得大气O₃层垂直剖面资料的重要方法之一，而逆转曲线的质量对遥感结果的精度至关重要．本文在最小二乘法的基础上，结合逆转曲线的特征，加以适当处理，建立了逆转曲线的拟合数学模式．其性能良好，对研究O₃层垂直剖面的长期演变趋势具有重要意义．     

肇庆台数字化地磁观测资料震磁关系的分析研究

使用肇庆地磁台2003～2005年的高精度数字化地磁观测资料,采用地磁短周期转换函数、加卸载响应比等方法,系统地分析研究了肇庆地磁台周边地区在此期间的震磁异常对应关系。研究结果表明,在2004年9月17日阳江M_L 5．2级地震前,肇庆地磁台的地磁短周期转换函数A、B,加卸载响应比P(Z)均有比较明显的前兆异常。该异常具有中期异常特征,而对临震异常特征识别则不好区分和把握。     

一种改善区域地磁场模型边界效应的方法

针对目前建立区域地磁场模型截断阶数受限,地磁图精度偏低等缺陷,研究了运用Taylor多项式拟合法建立区域地磁场模型所存在的边界效应问题.从理论上深入分析了产生边界效应误差的根源,提出了采用边界插值约束的Taylor多项式拟合法,在改善区域地磁模型边界效应的同时,提高了模型拟合的截断阶数,进而绘制出较高精度的区域地磁场图,同时对该技术和现有补充国际地磁参考场值方法进行了比较分析,最后进行了仿真试验.试验证明,该技术具有优于补充国际地磁参考值的方法,能克服现有区域地磁场模型的边界效应问题,提高了区域地磁场模型的拟合精度.     

地磁短周期转换函数在地震预报中的应用

使用琼中地磁台、肇庆地磁台2004—2006年的高精度数字化地磁观测资料,采用地磁短周期转换函数研究方法,系统地分析了琼中、肇庆地磁台周边地区在此期间的地磁异常和地震的对应关系。研究结果表明,在2004年9月17日阳江M_L 5.2地震前,琼中、肇庆地磁台的地磁短周期转换函数A、B,有比较明显的前兆异常。     

基于多项式拟合模型的实测海磁数据平差处理

通过对海洋实测地磁数据和不同阶次多项式拟合模型的几何特征进行分析,提出了利用多项式拟合模型对实测地磁数据进行平差处理的方法.根据不同测线上交叉点地磁场强度差值的特点,分别采用不同阶次的多项式拟合模型对地磁数据分区进行平差处理,最后通过比较平差处理总精度值和生成的磁场强度等值线图验证了本文提出的平差处理方法的有效性.     

任意曲线上二维重磁位场转换的B样条函数法

重磁位场转换在重磁资料解释中是十分重要和必要的。随着物探仪器的改进和资料解释精度要求的提高,人们对位场转换方法的研究越来越深入。本文提出一种原理简单、计算精度高的新方法--B样条函数法,应用其插值、求导、求积的性质,以解决曲线上二维重磁位场转换的两类问题。一是Z_α分量向H_α分量的转换及向上延拓,二是水平和垂向导数的换算及磁位的计算。 样条函数为分段多项式函数。B样条函数是用σ函数逼近的一类样条函数,其节点     

新疆地震活动区的地磁观测与研究

新疆地区是中国最活跃的地震区之一.为了监测新疆地区潜在的强烈地震,2003年在该地区建立了N和S两个地磁测网并进行了地磁三分量测量.在N和S两个测网所选建的51个测点周围环境良好,地磁梯度小,适宜地磁测量.在野外测量中,使用性能稳定可靠的G-856磁力仪、DI磁力仪与GPS仪器,应用GPS测定方位角,DI磁力仪测量地磁偏角D与倾角I,G-856磁力仪测量总强度F.应用新疆地区乌鲁木齐与喀什地磁台站的资料,分别通化了N和S两个测网的地磁测量资料.该地磁通化值的平均标准偏差σ为:F的σf=0.20 nT;D的σd=0.06′;I的σI=0.03′,表明地磁测量资料准确可靠.根据上述地磁测量资料,应用精度高的spline方法,得到了N与S测网地磁场及其异常场的分布.结果表明,该地磁场及其异常场的分布,可以准确地描述N与S测网的地磁场及其地磁异常场.该地磁分布为今后在新疆地区的震磁研究与地震监测提供了良好的地磁参考场.     

航空磁力异常△Ta图在编制中国地磁图中的应用

航磁图为更好地编制基本磁场图增加了某些科学依据。本文探讨了航空磁力异常△Ta图在编制中国地磁图中的作用,主要表现在以下三个方面、第一:根据航磁图填补地磁测量空白区的地磁资料;第二:依据航磁图合理地处理磁异常点;第二:参考航磁图正确选定地磁复测点的位置。文章还就如何更好地绘制地磁图,提出了五点建议。     

用残差—连差检验法判别地震前的趋势性异常

本文采用三角多项式拟合观测值曲线清除年周变的方法,对北京地区断层位移测量资料进行处理。并在此基础上以唐山7.8级地震为例,提出用残差—连差检验法判别趋势性异常。认为异常的第一阶段比较明显,第二阶段具有相对“稳定性”,这种相对“稳定性”是一种地震前兆。     

喀什台地磁短周期变化特征与周围地震对应关系

在地震孕育过程中,由于应力的集中、积累、释放,使得应变场内介质磁性发生变化。特别是短周期的地磁异常变化与地震发生前后的地磁扰动密切相关。采用地磁短周期转换函数方法,用喀什地磁台1990－1998年的地磁观测资料,分析计算得出1990年以来几次6级以上强震包括伽师地震前后,周期为9－200分钟的地磁短周期转换函数│A│、│B│、总方差σz及帕金森矢量参数、相应的频率响应关系。     

希尔伯特-黄变换中拟合过冲和端点飞翼的原因及解决办法s

深入分析了现有的三次样条拟合方法，指出ldquo;拟合过冲rdquo;现象产生的原因，并提出新的三次样条拟合方法和正弦函数拟合方法. 这两种新拟合方法都具有消除ldquo;过冲rdquo;现象，拟合函数连续、一阶导数连续、计算简便、计算量小、易于操作等优点. 同时，指明了ldquo;端点飞翼rdquo;现象产生的原因，并提出一种处理资料曲线的端点问题的技巧. 该技巧能够在不改变资料曲线的条件下消除ldquo;端点飞翼rdquo;现象. 拟合新方法和新技巧能结合运用，得到完全没有ldquo;拟合过冲rdquo;和ldquo;端点飞翼rdquo;的拟合曲线，为时序曲线固有模态函数分解提供了可靠的技术基础.