海底大地电磁数据采集器高精度应急时钟源的设计

为了实现海底大地电磁探测的远参考道测量,各台仪器需同步采集数据,为此,设计了1个具有微秒级误差的高精度应急时钟源。该时钟源的设计采用单片机(MCU)为主控单元,应用了串行通讯、I²C等技术手段。文中概要介绍了其硬件组成和软件程序的设计。     

有限元法逼近高程异常曲面的应用研究

GPS水准的纯几何方法在逼近高程异常曲面时,由于没有顾及到似大地水准面的物理特性,因此其拟合结果往往不稳定.试图从地壳均衡理论出发,构造数学物理模型并采用有限元法来逼近高程异常曲面.     

关于重力大地水准面精度的探讨

从移去恢复法原理以及局部大地水准面精化残差拟合两个角度,分别得到了重力大地水准面精度估计的直接法与间接法,并通过实例分析了两种方法的误差评定结果。     

有限元法逼近局域大地水准面的数学模型

顾及到大地水准面的物理特性,依据其在局部所应满足的数学物理方程,讨论了有限元法逼近局域大地水准面的数学思想,给出了相应的数学模型.     

模拟大地水准面应用于GPS水准内插的研究

采用移去-恢复技术和多面函数法对已知GPS水准数据进行了内插处理。试验结果表明．利用实际地球物理资料得到的模拟大地水准面精度最高。     

用地球位模型和GPS/水准数据确定我国大陆似大地水准面

用地球位模型和GPS/水准数据确定了我国大陆地区的似大地水准面。采取的方法是,对于每一个GPS/水准点,用地球位模型计算其高程异常值,并与其GPS/水准实测高程异常值比较,得到计算值的改正数,以此改正附近15′×15′格网点上用地球位模型计算的高程异常。方法的实质是将地球位模型计算的似大地水准面拟合于GPS/水准实测的似大地水准面。计算共使用了遍布大陆的950多个GPS/水准点,点间距大约100km。得到的15′×15′似大地水准面的精度,就全国而言,平均好于±0.5m,105°E以东地区接近±0.3m,以西地区接近±0.6m,青藏地区接近±0.5m。     

中国海域大地水准面和重力异常的确定

从莫洛金斯基(Molodensky)等1960年给出的由垂线偏差计算大地水准面空域积分公式出发,导出了其相应谱域1维严密卷积和2维球面及平面卷积公式。由Topex/Poseidon,ERS 1/2及Geosat/GM,ERM测高资料求解的垂线偏差计算了我国海域及其邻区大地水准面,其中计算格网为2.5′×2.5′。为了检核,将测高垂线偏差由逆维宁 迈尼兹(Vening Meinesz)公式反演重力异常,与海上船测重力值进行了外部检核;同时还利用司托克斯(Stokes)公式,由上述反演的重力异常计算大地水准面高,与莫洛金斯基公式直接解得的相应结果进行比较作为内部检核。前者的中误差为±9mGal(1Gal=1cm/s2),后者为±0.025m。本文在积分计算中充分应用了2维平面坐标形式和1维卷积严格公式,并做了比较和自校核。     

可控源音频大地电磁数据的反演方法

从反演方程、构造目标函数和求解三方面对用于可控源音频大地电磁法(CSAMT)的实用反演方法中的四种进行了描述．水平层状地层CSAMT法资料的直接反演法首次尝试了一维空间的全资料CSAMT反演，效果较好，但该方法尚难应用于2D、3D复杂介质中；奥克姆反演方法既考虑了横向的光滑函数，又考虑了纵向的光滑函数，得到比较光滑的横向、纵向变化的背景电性结果，但有可能把一些小构造光滑掉．快速松驰反演算法和共轭梯度算法由于计算速度快，占内存少而被用于三维反演中，二者相比，快速松驰算法在求解雅可比矩阵时只做一次正演计算，在更新模型时解小型方程组，所以在速度上更胜一筹．在后三种算法中，由于复杂电性结构无解析解，正演计算都采用数值计算．数值计算的可靠性、速度影响着反演算法的有效性，这方面的研究也将是2D、3D复杂电性结构反演的研究方向之一.     

海底大地电磁数据采集电路的接口技术

为了实现智能化的海底大地电磁数据采集,必须应用计算机技术使采集过程自动控制、被测数据自动存储、且电路具有某些纠错功能.根据海洋工程的作业特点,较详细地介绍了自行研制的海底大地电磁仪中的数据采集接口技术.整套仪器系统经海洋试验,证实是有效的和实用的.