浅部约束的地磁测深C-响应一维反演

地磁测深研究的周期范围通常为10~5~10~7s,缺少反映浅部电性结构的短周期信息,而C-响应受浅部电阻率影响明显,因此本文提出在反演中增加浅部(约200 km)电阻率约束以提高深部反演的稳定性和可靠性.在磁层环状电流满足P_1~0假设的条件下,球坐标系中一维导电薄球层状地球的C-响应和电导率分布关系由边界条件通过递推的方法计算得到.反演采用有限内存拟牛顿(L-BFGS)法;浅部电阻率约束通过将目标函数对模型参数的梯度设为零来实现;通过置信区间分析评价约束反演结果的可靠性.合成数据的无约束反演虽然最终的拟合效果很好,但浅部电阻率受初始模型影响,差异较大;采用浅部约束后,反演结果对初始模型依赖性明显减小,同时还能显著提高200~600 km范围内反演结果的准确性.对全球近地轨道卫星观测的C-响应数据约束反演后结果与前人一致,表现为地幔电导率整体上随着深度的增加而增加.参数置信区间分析表明,由于约束反演加入了浅部信息,电阻率的变化范围更加紧致,说明反演结果更加可靠.因此,有必要通过其他地球物理方法,如长周期大地电磁测深等获得浅部电阻率分布,作为先验信息参加反演,进行浅部约束的C-响应反演,获得更可靠的一维全深度电性结构,为地磁测深数据解释奠定基础.     

地磁测量及其应用

地磁已广泛应用于地球科学、航天航空、交通通讯、地震预测、空间天气等诸多领域。鉴于地磁测量是地磁应用的基础，本文分析了现代地磁测量及其研究概况，展望了地磁应用发展趋势。     

地磁与空间物理资料的组织和相关坐标系

在地磁与空间物理学实验研究和理论研究中,无论是观测资料和实验数据,还是理论计算和数值模拟结果,都需要组织在一定的坐标框架中,或者用一定的函数(函数系)来表达.坐标系或函数系的选择对于合理描述资料和发现自然规律是十分重要的环节.本文综述了地磁与空间物理研究中经常使用的20多种坐标系,着重探索这些坐标系的基本设计思想和相互联系,追踪它们的发展演化轨迹,从而加深对资料组织和坐标系选择的理解.     

UKF在基于地磁场的自主导航中的应用

本文研究了基于地磁场的自王导航,建立了以卫星轨道动力学方程为基础的系统状态方程,并详细推导了以地磁场矢量为观测量时的观测方程;为了解决系统的非线性问题把常用来解决非线性问题的UKF引入到基于地磁场的自主导航系统中;最后,用Matlab对基于地磁场的自主导航系统进行了仿真,仿真结果表明UKF有很好的收敛性和稳定性.     

喀什—乌恰地区流动地磁测量数据处理及初步分析

介绍了2008年在喀什—乌恰地区32个测点的流动地磁测量数据的处理方法。利用该数据建立了喀什—乌恰地区地磁场的曲面样条模型,绘制了区域地磁基本场分布图。以2005年中国地磁场球冠谐模型为参考场剥离了岩石圈磁场,绘制了喀什—乌恰地区岩石圈磁场局部异常分布图。表明岩石圈磁场局部异常与测区内地震在空间上有一定的对应关系。     

高压直流输电对泾县地震台地磁观测干扰分析

高压直流输电线路对地磁观测的干扰幅度大,随意性大.泾县地震台地磁观测目前受到附近穿行的多条高压直流输电影响,且无法避免.通过对泾县地震台观测资料分析,就高压直流输电对地磁观测的干扰原理和一些识别的方法有一定认识,并掌握有效剔除方法.     

地球的脉动和现阶段的扩展

脉动理论是本世纪初提出来的，最近该理论又得到了进一步的完善和发展，它可以更好地解释构造，岩浆，海平面变化，沉积作用之间的关系。地球的脉动以下列形式表现：火山作用强度，海进一步海退升，降旋回，挤压与扩展的交替、地磁场特征的变化等。     

张家口地震台和兴隆地震台地脉动信号初步分析

选取河北省张家口和兴隆2个台站的数字化地震仪连续1年,每日02～03时的地脉动记录,计算功率谱和自相关函数。结果发现兴隆台脉动谱中有4个比较突出的峰值,分别为0．3Hz、3Hz、8Hz、15Hz,张家口台只有3个峰值0．3Hz、3Hz、15Hz。兴隆台UD向的自相关函数呈现出一种比较典型的“红噪声”形态,EW向则呈现出负相关特征,认为可能是只作用于水平向的倾斜脉动的影响。小幅度的仪器干扰信号无论从脉冲标定还是地震波形中都很难发现的,而对脉动进行谱分析则很容易分辨。兴隆台和张家口台地脉动卓越周期时间曲线,基本集中在0．3秒,比较稳定。     

某工程地基软弱夹层的补强设计与检测

对于地基主要受力层范围内局部存在软弱夹层的复杂地质条件,通常的处理方法或挖除换填或采用复合地基,针对具体工程探讨了的不同补强处理设计和施工方法的适用性,利用以往的研究成果,提出了按沉降控制进行补强设计的新思路,并针对处理后的深层复合土层不便直观和开挖检验的难题,结合多道瞬态面波法检验补强加固效果,实现了预期的目的,为类似工程实践提供了有益的借鉴。     

地质作用的自组织临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长(下)

笔者对复杂性科学中的自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四大理论和研究领域就其发展现状和最近动态作系统和深入的剖析后得出结论 ,认为以上四者是对自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化这个统一事物的本质的面面观。笔者进一步将四者的相互关系归纳成一个重要的命题 :自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化服从“自组织临界过程动力学” ,并且系统“在混沌边缘分形生长”。地质系统是自然界中的一种既十分重要 ,又异常复杂的开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统。它具有自组织临界性的内禀基本属性。它的时空行为服从地质作用的自组织临界过程动力学。地质系统位于有序和混沌之间的过渡时空域 ,即混沌边缘 ,其中系统呈规则与混沌运动并存和混合的弱混沌动力学状态 ,并且地质系统在混沌边缘分形生长。将上述命题演绎和整合成一种广泛适用于地质系统的地球科学的复杂性理论 ,名之为 :“地质作用的自组织临界过程动力学———地质系统在混沌边缘分形生长” ,并将其内容归纳成 6部分 :(1)自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌 ,(2 )多组分的耦合与相互作用及其相干与协同 ,(3)演化过程的分形动力学 ,(4 )作用的时空结构 ,(