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基于最小反演拟合差的重磁场源深度计算方法

地球物理学报 2016年第2期59卷 711-720页

作者：谢汝宽王平刘浩军中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

以等效源及位场物性反演为基础,本文提出一种新的求取重磁场源深度的方法.该方法将一层等效源以一定的间隔从浅部向深部移动,并将等效源作为初始模型进行反演,当反演拟合差最小时,停止反演,此时的等效源底深即为所求场源的中心深度.由... 详细信息

以等效源及位场物性反演为基础,本文提出一种新的求取重磁场源深度的方法.该方法将一层等效源以一定的间隔从浅部向深部移动,并将等效源作为初始模型进行反演,当反演拟合差最小时,停止反演,此时的等效源底深即为所求场源的中心深度.由于仅需要反演一层等效源,比传统的物性反演计算时间大大减少,并且不需要进行深度加权约束.理论模型数据处理结果表明该方法能够获得较准确的场源深度：以长宽比为7.5的薄板模型为例,深度计算误差约为1个点距（25 m）;以长宽比为0.5-1.5的厚板模型为例,深度计算误差小于1个点距（25m）.将该方法应用于实测航磁梯度数据,计算的磁源中心深度在200-250m之间,钻井资料显示该异常由埋藏深度在200-300m的闪长岩引起,计算结果与钻井资料较吻合.

关键词：位场深度计算等效源反演

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航磁梯度数据处理与三维反演研究

航磁梯度数据处理与三维反演研究

作者：谢汝宽中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

相对于航磁ΔT数据,航磁梯度数据具有不受日变影响、突出浅部异常、更好地反映地质体边界及构造走向等特点,另外横向水平梯度含有测线间更多的地质信息。中国国土资源航空物探遥感中心自主研发的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统试验飞行和... 详细信息

相对于航磁ΔT数据,航磁梯度数据具有不受日变影响、突出浅部异常、更好地反映地质体边界及构造走向等特点,另外横向水平梯度含有测线间更多的地质信息。中国国土资源航空物探遥感中心自主研发的AGS-863航磁全轴梯度勘查系统试验飞行和试生产共获得了约18000测线千米的高精度横向水平梯度、纵向水平梯度和垂向梯度数据。如何利用实测梯度数据的丰富信息来解决实际问题具有重要意义。本文基于航磁全轴梯度数据的特点,参考了国内外关于梯度数据处理与应用方面的文献,使用实测航磁全轴梯度数据,对航磁梯度数据处理与三维反演进行了研究。本文航磁梯度数据的研究重点主要包括以下四方面: （1）航磁梯度数据不受日变影响,用其转换的ΔT数据也自然不受日变影响。本文对模型正演梯度数据和实测梯度数据进行了转换ΔT处理,指出了转换中存在长波误差的问题;（2）对利用水平梯度数据增强ΔT网格化方法进行了研究。通过模型正演数据和实测数据的应用,证明了在实测数据应用中,Nelson法能取得比Hardwick法更好的增强网格化效果;（3）对利用梯度数据辅助ΔT调平的Nelson法进行了研究,该调平方法不需要切割线数据的参与,但需要在测线间飞行高度差异不大的情况下使用,且需要先去除实测总场中明显的条带。本文将该方法应用到实测数据中取得了较好的调平效果;（4）本文在磁异常ΔT及磁梯度数据的三维反演中应用了深度加权和稀疏约束技术。通过对垂向梯度数据与ΔT数据的反演结果进行对比,发现垂向梯度具有较好的反映浅部地质体的特点。

关键词：航磁全轴梯度梯度转换ΔT 增强网格化调平三维反演

频率域航空电磁法在雄安新区浅层(微)咸淡水调查中的应用

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物探与化探 2023年第2期47卷 504-511页

作者：单希鹏谢汝宽余学中梁盛军李健中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

探明含(微)咸水地区的浅层咸淡水分界现状,对于当地浅层水资源的开发利用具有指导意义。笔者通过对雄安新区频率域航空电磁数据反演,得到地下浅层电性结构特征,进而推断新区浅层(微)咸淡水分界线。通过对比1998年、1999年两次水文地质... 详细信息

探明含(微)咸水地区的浅层咸淡水分界现状,对于当地浅层水资源的开发利用具有指导意义。笔者通过对雄安新区频率域航空电磁数据反演,得到地下浅层电性结构特征,进而推断新区浅层(微)咸淡水分界线。通过对比1998年、1999年两次水文地质调查咸淡水分界线,结合地面水文地质资料,笔者发现浅层地下水降落漏斗会影响咸水侵入的趋势:雄县东北处的昝岗—米家务—双堂一带(微)咸水侵入是由于昝岗水漏斗的存在而趋于稳定,但水漏斗也同时加剧了昝岗镇地区南部(微)咸水入侵;安新县城西侧由于容城水漏斗水位上升,相较1999年(微)咸水范围有所减少;高阳水漏斗地区水位持续下降,导致芦庄—高阳方向(微)咸水范围将继续扩大。通过预测的(微)咸水侵入趋势为新区建设中水资源的合理开发利用提供了数据依据。

关键词：频率域航空电磁法雄安新区浅层水资源咸淡水分界

利用Tilt-depth求取埋藏深度及其与边界位置的关系研究

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地球物理学进展 2012年第5期27卷 2151-2159页

作者：郭华王平谢汝宽中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

对斜导数方法理论进行了研究,编写了利用斜导数方法来提取异常体边界和利用Tilt-depth方法来确定异常体顶面埋深的MATLAB程序,并实现了MATLAB与C#的混合编程.另外对深度点的三维可视化显示进行了研究,显示效果理想.理论模型试算结果表明... 详细信息

对斜导数方法理论进行了研究,编写了利用斜导数方法来提取异常体边界和利用Tilt-depth方法来确定异常体顶面埋深的MATLAB程序,并实现了MATLAB与C#的混合编程.另外对深度点的三维可视化显示进行了研究,显示效果理想.理论模型试算结果表明,斜导数方法能够有效圈定异常体的边界,对异常体的顶面埋深计算较准确.实际资料的试算也取得了理想的结果,表明该方法具有良好的应用前景.

关键词：斜导数 Tilt-depth 顶面埋深混合编程三维可视化

航磁梯度数据在磁性地质体边界判断方面的研究

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吉林大学学报（地球科学版） 2015年第1期45卷 273-281页

作者：郭华贾伟洁王平谢汝宽中国地质大学(北京)地球物理及信息技术学院北京100083 中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

完全国产化的航磁全轴梯度勘查系统已开展了测量工作,并获得了比较理想的梯度数据,但是如何利用梯度数据进行磁性地质体边界圈定还处于研究阶段。笔者先给出了航磁全轴梯度测量原理;然后着重从利用梯度数据尤其是垂向梯度数据进行岩体... 详细信息

完全国产化的航磁全轴梯度勘查系统已开展了测量工作,并获得了比较理想的梯度数据,但是如何利用梯度数据进行磁性地质体边界圈定还处于研究阶段。笔者先给出了航磁全轴梯度测量原理;然后着重从利用梯度数据尤其是垂向梯度数据进行岩体边界圈定等方面进行了讨论研究,认为航磁梯度数据相比于总场数据在地质体边界判断方面可提供更加丰富的地球物理信息;接着提出了梯度数据需要在判断磁性地质体边界上进行化极处理,并根据垂向梯度数据零值线确定地质体边界的原则,圈定磁性地质体的边界位置。与实际地质情况的对比表明,利用梯度数据圈定磁性地质体边界的应用效果比利用总场数据的效果明显。

关键词：航磁全轴梯度系统梯度测量原理岩性判断边界圈定

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航磁全轴梯度数据地质解释优势研究

地球物理学进展 2013年第5期28卷 2688-2692页

作者：郭华王平谢汝宽中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

中国国土资源航空物探遥感中心成功研制出具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统,在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据.本文简要介绍了测区地质概况、飞行方案及数据处理等,重... 详细信息

中国国土资源航空物探遥感中心成功研制出具有完全自主知识产权的航磁全轴梯度勘查系统,在中国的北部某地区进行了航磁全轴梯度测量飞行,获得了横向梯度、纵向梯度和垂向梯度数据.本文简要介绍了测区地质概况、飞行方案及数据处理等,重点对梯度数据在断裂构造划分等方面进行了探讨,认为航磁梯度数据比总场数据更加清晰显示构造走向,并比较了实测和转换的垂向梯度数据,结果表明实测垂向梯度在反映地质体边界等方面具有一定优势.

关键词：航磁梯度地质解释构造走向

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航空电磁技术在冻土调查中的探测能力分析

物探与化探 2022年第1期46卷 104-113页

作者：孙思源余学中谢汝宽何怡原单希鹏李诗珺中国自然资源航空物探遥感中心北京100083

准确评估冻土三维分布和阶段性变化对我国气候、水资源、生态、工程建设等方面具有重要意义。我国多年冻土大多分布在高海拔地区,利用地面物探确定多年冻土厚度具有效率低、成本高、交通不便等问题,而依据电阻率差异的航空电磁技术具有... 详细信息

准确评估冻土三维分布和阶段性变化对我国气候、水资源、生态、工程建设等方面具有重要意义。我国多年冻土大多分布在高海拔地区,利用地面物探确定多年冻土厚度具有效率低、成本高、交通不便等问题,而依据电阻率差异的航空电磁技术具有较大优势。根据青海祁连地区冻土厚度、电阻率等信息构建地电模型,并针对AeroTEM时间域航空电磁系统和Impulse频率域航空电磁系统,通过模拟冻土电阻率、厚度、冻土下低阻层、飞行高度和线圈角度变化,分析不同条件下时间域和频率域航空系统一维正演电磁响应差异,进而确定航空电磁技术对冻土顶、底界面的探测能力。模拟结果表明,在较低噪声水平下,Impulse频率域航空电磁系统可以根据融化冻土厚度确定沼泽、湿地及湿润草甸覆盖下的冻土顶界面;AeroTEM时间域系统可以确定冻土底界面,且当冻土下存在低阻层时,确定的底界面准确性将大幅提高。因此,在调查冻土厚度时,可综合利用频率域和时间域航空电磁数据,共同确定多年冻土的顶、底界面。本文研究成果将为航空电磁技术服务于我国冻土调查提供理论支撑。

关键词：冻土航空电磁一维正演厚度探测能力

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考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化方法研究

地球物理学报 2013年第2期56卷 660-666页

作者：谢汝宽王平郭华段树岭刘浩军王金龙中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

实测航磁横向水平梯度反映垂直于测线的磁场梯度,比传统航磁ΔT数据包含测线之间更多的磁场信息.针对航磁数据网格化问题,采用Hardwick提出的方法,利用航磁水平梯度与ΔT数据构建拟测线,并结合Akima插值法,开展了双方向测线型ΔT网格化... 详细信息

实测航磁横向水平梯度反映垂直于测线的磁场梯度,比传统航磁ΔT数据包含测线之间更多的磁场信息.针对航磁数据网格化问题,采用Hardwick提出的方法,利用航磁水平梯度与ΔT数据构建拟测线,并结合Akima插值法,开展了双方向测线型ΔT网格化方法研究,最终实现了考虑航磁水平梯度变化的ΔT网格化;针对网格化结果中的虚假异常采取了有效滤波方法.通过理论模型数据和实际数据网格化处理,表明该方法可以突出航磁测线之间的异常细节、更清晰地反映线性构造或磁性体走向,提高了网格化的精度和分辨率.

关键词：航磁水平梯度增强网格化拟测线 Akima插值法双方向测线型网格化

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向上延拓对斜导数方法处理航磁异常的影响

物探与化探 2012年第1期36卷 137-143页

作者：郭华王明谢汝宽安战锋中国国土资源航空物探遥感中心北京100083

分析了中国南部某地利用斜导数方法处理航磁数据时遇到的问题,由于受到浅源磁干扰场的影响,用斜导数方法处理后的航磁数据异常形态复杂,从而影响地质解释效果。为此提出了向上延拓与斜导数方法联合使用的改进办法,通过实例阐述了应用斜... 详细信息

分析了中国南部某地利用斜导数方法处理航磁数据时遇到的问题,由于受到浅源磁干扰场的影响,用斜导数方法处理后的航磁数据异常形态复杂,从而影响地质解释效果。为此提出了向上延拓与斜导数方法联合使用的改进办法,通过实例阐述了应用斜导数方法处理航磁数据应注意的问题。改进后的方法,能充分体现航磁资料在地质解释方面的优势。

关键词：向上延拓斜导数方法航磁异常