航空重力数据常用滤波方法对比研究

航空重力测量中,存在着各种各样的噪声干扰,严重影响了异常的精度和分辨率。低通滤波器在航空重力测量数据处理中对于去掉高频噪声干扰有着重要的作用;因此,对航空测量信号进行异常恢复和噪声信号衰减的一个重要步骤就是设计低通性能更优越的滤波器。通过模型实验,对比6×20_s RC滤波器、Kalman滤波器和FFT滤波器输出结果,以确定各种滤波器的可靠性,并分析了3种滤波器的影响因素,为以后对数字滤波器的研究奠定基础。     

老挝波乔省某磁铁矿区磁法勘探

勘查区位于老挝西北部之波乔省,地表风化严重、浮土掩盖厚、深林茂密、基岩露头少,虽然局部地段出露有大量的铁帽,但不敢判断该区是否有大规模的磁铁矿.为此,我们采用1∶10000地面高精度磁法测量以了解磁铁矿的有无、范围、延伸、规模.后期勘探阶段开展2.5D人机交互正反演工作以了解深部磁铁矿的有无.结果表明,在老挝西北部地质勘查程度低的地区开展高精度磁测扫面工作是寻找磁铁矿产行之有效的方法,能够解决基础地质问题,矿山勘查问题,后期运用2.5D人机交互正反演能够解决一定的矿层预测工作.     

基于广义模型约束的时间域航空电磁反演研究

由于航空电磁具有海量数据,因此快速有效的成像和反演手段至关重要.本文针对层状介质模型推导与实现了广义模型约束条件下时间域航空电磁一维反演.从正则化反演的目标函数出发,通过改变模型约束项构造Lp范数反演和聚焦反演,进而通过改变模型求解域构造出基于小波变换的稀疏约束反演.针对不同反演方法目标函数的构建方式,本文进一步从数学原理上分析不同反演方法的预期效果,并通过理论模型和实测数据进行验证.结果表明L0.8范数反演、聚焦反演和基于小波变换的稀疏约束反演可以得到更符合地下层状介质陡变界面的反演结果.

     

时间域航空电磁数据的反演

本文用广义逆矩阵理论讨论了时间域航空电磁数据的反演方法.以水平二层大地和球体模型为例进行了计算,结果表明这种方法对时间域电磁数据的反演是行之有效的.对于理论数据,一般仅需迭代数次即可稳定地收敛到真值.通过奇异值分析,可以确定一个模型中的相对重要参数和无关紧要参数;对于求解某一特定参数,可确定哪些数据起决定性的作用.由奇异值分解而得出的信息密度矩阵、模型分辨矩阵,分别给出了模型响应拟合数据和模型参数分辨率的度量.这些信息对于时间域航空电磁系统的设计、野外测量和资料解释都具有重要的参考价值.最后给出了实例.     

湘南骑田岭地区锡多金属矿的岩石磁学研究

湘南地区骑田岭芙蓉矿田存在众多航磁以及地面高精度磁力异常,正确认识磁异常与锡多金属矿异常的对应关系,直接涉及到对矿区找矿前景的评价与找矿工作部署。笔者从岩石磁学参数的统计特征来探讨磁法勘探的应用范围及其应注意的问题。     

低纬度地区ΔT异常的解释方法——“反号互余法”

非洲大部分区域,位于磁赤道带附近,属于低纬度地区,以水平磁化为主,磁性体产生的ΔT异常与处于中高纬度地区的中国大陆广大地区的ΔT异常特征差别较大,长期以来,人们主要通过化极的方法来对磁异常进行处理和解释,但往往因为精度较低和实用性较差等问题,很难真正使用.本文通过对各种形状磁性体磁场基本公式的分析与研究,分析了不同磁化条件下ΔT、Za、Ha异常特征的相互关系,提出了低纬度地区ΔT异常的解释方法——"反号互余法".该方法具有简单直观、易于实际操作的特点,不仅可以解决低纬度地区ΔT异常解释问题,而且对全球磁异常的认识也有重要作用.     

气象与航空

航空是人类从事在大气层内飞行的一种活动.航空用的飞行器(航空器)有飞艇、滑翔机、直升机、固定翼飞机等.人类很早就有了航空的理想.直到20世纪初,飞艇、飞机才被广泛用于民用航空和军用航空.第二次世界大战后喷气式飞机成为航空的主要工具,使航空的发展进入了新的阶段.于是研究与航空有关的气象问题的学科——航空气象学应运而生.凡影响飞机航行的气象条件及其发生和演变都属航空气象学研究的范围.下面介绍一下气象条件对航空活动的影响.     

航空流网络解构与空域资源动态配置研究——以京-成空中廊道为例

空中廊道作为一种新型航空流组织与空域资源分配方式,是一种复杂的航空流网络,解析其结构特征并评估其结构性能是实现空域资源动态配置的前提。该文通过构建网格时空图方法,以京—成空中廊道为例进行航空流网络解构研究,包括基于航迹簇的网络构型、流量时空波动与航空流聚合分化三方面,据此提出空域资源动态配置方案。研究结论如下:1)以多种邻近阈值指示航迹交叉角度持续增大,检测出航空流网络存在平行流、交叉流、全覆盖流和半覆盖流4种构型,基于其占比和特征的显著差异性提出并行扩容调整方案;2)以高频数网格点状或短线状集中分布指示流量时空波动,检测出航空流网络存在两个不同内涵的时间高峰、以距离中值区为近似对称轴的空间高峰以及在区段间漂移的时空交互高峰,进而提出时间错峰调整方案;3)以网格属性指示聚合分化点的分布,检测出航空流网络阶梯递减、高值集聚和叠合特征,相应提出动态快速分化分流调整方案。     

ZTEM二维非线性共轭梯度反演研究

ZTEM(Z轴倾子电磁法)是一种天然场源的频率域航空电磁法,其特点是磁场垂直分量在空中机载平台测量,磁场水平分量在地面的固定基站测量,具有勘探深度大、速度快、成本低、覆盖面积大等技术优势。本文实现了ZTEM二维有限差分正演和二维非线性共轭梯度(NLCG)反演算法。研究对象是倾子资料,反演过程中通过解"拟正演"问题来避开雅克比矩阵的直接计算。通过理论模型合成数据反演试算,验证了ZTEM倾子资料二维NLCG反演算法的稳定性与可靠性。与大地电磁(MT) TE模式阻抗资料反演结果进行对比,发现在异常体横向边界的约束方面,ZTEM倾子反演比MT阻抗反演更具优越性。