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基于位场分离与延拓的视密度反演

地球物理学报 2009年第6期52卷 1592-1598页

作者：徐世浙余海龙李海侠田钢杨金玉浙江大学理学院地球科学系杭州310027

由于目前计算机内存和速度的限制,在对大面积重力资料进行三维密度反演时,已有的反演方法很难奏效.文中提出了一种基于位场分离与延拓的视密度快速反演方法:首先应用场分离的切割法对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;然后运... 详细信息

由于目前计算机内存和速度的限制,在对大面积重力资料进行三维密度反演时,已有的反演方法很难奏效.文中提出了一种基于位场分离与延拓的视密度快速反演方法:首先应用场分离的切割法对平面上的重力场进行不同深度层源的切割分离;然后运用大深度向下延拓方法将各层的场延拓至相应的深度;最后反演出各深度层的密度.反演得到的密度是各深度层密度的近似分布,称为视密度反演.本反演方法克服了传统已有方法计算时间特别长、解稳定性差的缺点,在主频1.99 GHz的微机上,反演128×128×10个密度值的计算时间小于20 s,理论模型和实际资料的应用表明反演具有较好的效果.

关键词：重力异常三维反演视密度反演位场分离位场延拓

一种基于经验模态分解(EMD)的位场分离方法

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石油地球物理勘探 2010年第6期45卷 914-917页

作者：曾琴琴刘天佑中国地质大学地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074

经验模态分解(EMD)是一种利用信号极值特征进行时空滤波的方法。经分解得到不同阶次固有模态函数(包含从高到低不同频率段的成分),而残余量为信号的趋势分量,代表信号的平均趋势。本文将经验模态分解用于地球物理场的位场分解中,提出了... 详细信息

经验模态分解(EMD)是一种利用信号极值特征进行时空滤波的方法。经分解得到不同阶次固有模态函数(包含从高到低不同频率段的成分),而残余量为信号的趋势分量,代表信号的平均趋势。本文将经验模态分解用于地球物理场的位场分解中,提出了一种基于EMD的位场分离方法。与常规位场分离方法中的滑动平均法和趋势分析法相比,EMD无须预先设置参数,因而不受人为因素的影响,其结果能够更好地反映位场的固有特征。应用该法对新疆准噶尔盆地准东地区的磁异常资料进行处理,从中识别出与石炭系油气有关的火成岩异常。

关键词：经验模态分解(EMD) 固有模态函数(I MF) 位场分离油气勘探准噶尔盆地火成岩油气藏

基于位场分离方法的极地冰盖重力异常剥离:以模型试验为例

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现代地质 2023年第1期37卷 58-66页

作者：唐海王俊邹长春郭良辉刘燕东周智文方圆中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

为了提高极地重力数据处理的质量,降低巨厚冰层对重力数据解释的影响,将极地大陆冰盖引起的重力异常从叠加异常中剥离出来成为极地重力数据处理的重要步骤之一。针对该问题,本文建立两个极地大陆冰层构造模型,对不同模型进行正演获得对... 详细信息

为了提高极地重力数据处理的质量,降低巨厚冰层对重力数据解释的影响,将极地大陆冰盖引起的重力异常从叠加异常中剥离出来成为极地重力数据处理的重要步骤之一。针对该问题,本文建立两个极地大陆冰层构造模型,对不同模型进行正演获得对应布格重力异常,再尝试利用三种位场分离方法,包括趋势分析法、向上延拓法和优化滤波法,对冰层引起的重力异常进行剥离试验,基于模型试验结果对比分析不同位场分离方法对极地冰层重力效应剥离的应用效果。模型试验结果显示,趋势分析法在冰层界面起伏较平缓情况下效果较好,但当冰层界面起伏复杂时难以用数学表达式精确拟合区域场,因此易在结果中引入虚假异常;向上延拓法在局部场源较浅的异常分离中效果较好,但由于极地模型冰盖深度较深及延拓高度选取不合理,在试验中出现了分离不足的情况;优化滤波法在相对复杂模型中分离效果相对好,但由于频段选取的主观性,使得该方法也易出现分离不足或过度情况。综合上述模型试验表明,在剥离极地冰盖引起的重力异常时,由于极地冰盖厚度起伏等地质情况复杂多变,应结合实际地质情况及其他可获得的地球物理资料进行综合分析,选择适用于具体情况的分离方法。

关键词：极地大陆冰盖位场分离趋势分析法向上延拓法优化滤波法

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最小曲率位场分离方法参数选择试验研究

地球物理学进展 2019年第4期34卷 1441-1452页

作者：纪晓琳王万银邱之云长安大学重磁方法技术研究所长安大学地质工程与测绘学院长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室

位场分离是位场解释中最困难的问题之一.本文作者曾在2015年研究了单步长非原位和原位迭代两种类型最小曲率位场分离差分迭代格式,并利用Fourier频谱分析理论研究了这两种类型迭代格式的收敛性及位场分离效果,在实际应用中如何选择有关... 详细信息

位场分离是位场解释中最困难的问题之一.本文作者曾在2015年研究了单步长非原位和原位迭代两种类型最小曲率位场分离差分迭代格式,并利用Fourier频谱分析理论研究了这两种类型迭代格式的收敛性及位场分离效果,在实际应用中如何选择有关参数就是本文研究的内容.首先,利用理论模型对迭代步长和迭代次数选择进行了模型试验,模型试验显示单步长原位迭代和叠加步长原位迭代均能收敛、且能获得较好的位场分离效果;迭代步长可根据位场分离目的选取,当位场异常迭代最大残差差值和原场均值平均相对误差差值趋于0时的迭代次数为最佳迭代次数;其次,三层组合模型位场分离试验再次验证了原位迭代最小曲率位场分离方法的有效性.最后,利用西非中南段加蓬盆地卫星测高重力异常数据处理试验显示了最小曲率位场分离方法的实用性.

关键词：最小曲率原位迭代单步长叠加步长迭代步长迭代次数位场分离

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空间域位场分离方法研究

空间域位场分离方法研究

作者：李春芳长安大学

学位级别：硕士

位场分离技术是位场数据处理中的一项重要工作,有同一量纲、不同量纲、同一位置和不同位置之分。同一量纲同一位置的位场分离方法有空间域和频率域两类;不同量纲不同位置的位场分离方法主要有各阶导数和延拓。本文研究同一量纲同一位置... 详细信息

位场分离技术是位场数据处理中的一项重要工作,有同一量纲、不同量纲、同一位置和不同位置之分。同一量纲同一位置的位场分离方法有空间域和频率域两类;不同量纲不同位置的位场分离方法主要有各阶导数和延拓。本文研究同一量纲同一位置的空间域位场分离方法——趋势分析法和插值切割法。虽然空间域位场分离方法已经做了大量研究工作,但还有一些问题需要解决。本文首先给出了固定阶次和变阶次趋势分析方法三种形式（一般,滑动,迭代滑动）的计算公式,并讨论了固定阶次滑动趋势分析和多次迭代滑动趋势分析的滤波特性;为了改善固定阶次趋势分析中超定方程组的病态程度,对所有的坐标量进行了平移和归一化处理,提高了解的稳定性;给出了插值切割方法的计算公式;利用余弦扩边和最小曲率扩边进行数据的扩边以提高位场分离结果的精度;利用Fortran90编制了相应的程序,进行了趋势分析方法和插值切割方法的理论模型试验和实际资料处理效果分析。通过这些研究工作得出几点认识：一是最小曲率扩边方法的效果优于余弦扩边方法;二是趋势分析法为低通滤波;三是变阶多次迭代滑动趋势分析法的分离效果比较好;四是实际资料的试算结果与已知出露岩体的分布情况基本吻合,这为推断岩体分布的初步研究提供了有利的依据。

关键词：位场分离空间域趋势分析插值切割平移最小曲率扩边

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空间域位场分离方法对比研究

空间域位场分离方法对比研究

作者：韩彤长安大学

学位级别：硕士

重、磁勘探是地球物理勘探方法之一,因其成本低、效率高、覆盖面广、环保等优点,得到广泛的应用和长足的发展。众所周知,勘探的目的是寻找目标体等的有用信息,而重、磁位场分离技术则是达到这一目的的重要方法之一。迄今为止,众多学者... 详细信息

重、磁勘探是地球物理勘探方法之一,因其成本低、效率高、覆盖面广、环保等优点,得到广泛的应用和长足的发展。众所周知,勘探的目的是寻找目标体等的有用信息,而重、磁位场分离技术则是达到这一目的的重要方法之一。迄今为止,众多学者针对该技术已经研究出多种方法,可分为空间域和频率域(波数域),又包括同量纲同位置、同量纲不同位置以及不同量纲同位置类方法。本文主要进行同量纲同位置类的空间域重、磁位场分离方法的应用效果对比研究和程序设计,包括趋势分析类法、插值切割类法、经验模态分解法、最小曲率法、互相关滤波法和欠平衡滤波法六类方法。首先给出了各方法的基本原理并对部分方法采取了改进措施,进行相应的程序设计,并利用Fortran90完成了程序编写。然后设计了综合型理论模型,通过选择相应的分离参数,对各位场分离方法进行模型试算;根据分离得到的区域异常和剩余异常研究了分离参数对分离效果的影响,并获得一系列基本认识。最后根据模型试算结果及方法本身特点从分离参数的选择、分离结果的光滑性、方法的抗噪性、方法计算效率和分离结果误差五个方面进行方法综合性对比研究。研究结果表明:最小曲率法综合性能最高,效果最佳;其次是改进互相关滤波法;其余各方法综合性能相差不大。将各种位场分离方法应用于中国东部渤海湾布格重力异常和化极磁力异常数据中,验证方法的正确性以及在实际应用中的稳定性和适用性,将已分离得到的区域异常和剩余异常特征与研究区现有区域地质资料进行对比分析发现:迭代滑动趋势分析法、插值切割类法、经验模态分解法、最小曲率法和改进的互相关滤波法在实际资料处理方面均能得到较好的效果,并且这五种方法的分离结果与现有地质资料的研究成果匹配度较高,而欠平衡滤波法因其固有的八环带特征难以适应点线数更多的实际数据从而使得处理结果较差。因此,结合方法综合性对比的结论:本文认为最小曲率法具有较方便的实际操作性和良好的实际应用效果,更加有利于在实际工作中进行广泛使用。

关键词：位场分离空间域最小曲率区域场剩余场对比研究

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小波变换在位场资料去噪和位场分离中的应用

世界地质 2014年第1期33卷 200-208页

作者：李红雨杨长保吴燕冈郇恒飞高铁吉林大学地球探测科学与技术学院沈阳地质调查中心

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论... 详细信息

根据小波变换的原理,研究了小波阙值去噪方法和位场分离方法在某实测布格重力异常的应用及效果。多矩形棱柱体模型试验表明:选取合适的小波基和小波参数,可以更好地提取出重力异常中的有用信息,为下一步在实测重力数据中的应用提供理论基础。实测布格重力资料处理结果表明:基于小波变换的去噪方法和位场分离方法,能够较好地去除随机噪声,更好地区别出局部异常和区域异常,提高数据处理与解释中有用信号识别的精度。

关键词：小波阈值去噪位场分离小波基分解层数重磁资料

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基于多项式拟合法的位场分离研究

物探化探计算技术 2021年第6期43卷 790-798页

作者：李小娜成都理工大学地球物理学院成都610059

位场分离是重力异常数据处理中的一项重要工作,是解决重力地质勘探问题的重要步骤。在进行位场分离时,选用不同的方法对结果会有不同的影响。这里主要研究用最小二乘法进行的多项式拟合位场分离法,该方法进行有限范围内的区域位场分离,... 详细信息

位场分离是重力异常数据处理中的一项重要工作,是解决重力地质勘探问题的重要步骤。在进行位场分离时,选用不同的方法对结果会有不同的影响。这里主要研究用最小二乘法进行的多项式拟合位场分离法,该方法进行有限范围内的区域位场分离,分离结果较好。针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心准确,因此本方法具有一定的实用性。实验结果表明,在对同一组模型采用多项式拟合算法,并不是阶次越高,相对误差越小,效果越好,当阶次很大时目标异常周围会产生震荡。模型所需要的重力异常可通过正演获得,正演时会对模型进行扩边处理。

关键词：多项式拟合最小二乘法位场分离

频率域位场分离技术在铁矿勘查中的应用——以莱州-安丘铁成矿带为例

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山东国土资源 2019年第4期35卷 66-75页

作者：胡庆辉山东省第四地质矿产勘查院山东潍坊261021

莱州-安丘铁成矿带已发现大量中小型铁矿床,重磁资料在找矿过程中起到了重要作用。实践表明,按成因划分的3种铁矿床类型所对应的重磁场特征在总场尺度上难以进行有效区分,不同类型的铁矿床分布规律不甚明显。岩石物性的统计分析表明,带... 详细信息

莱州-安丘铁成矿带已发现大量中小型铁矿床,重磁资料在找矿过程中起到了重要作用。实践表明,按成因划分的3种铁矿床类型所对应的重磁场特征在总场尺度上难以进行有效区分,不同类型的铁矿床分布规律不甚明显。岩石物性的统计分析表明,带内发育的各类岩(矿)石具有显著的密度及磁性差异,岩浆岩密度和磁性均较高,变质岩变化范围较大,而沉积岩以"低磁低密"为特征,磁铁矿石的磁性高于其他岩(矿)石,而且铁矿石与围岩密度差较大,具规模矿体能够引起显著重力异常。利用频率域滤波方法对重磁资料进行场分离处理,将重磁异常分为区域场和局部场,断裂构造在区域场中以梯级带为主要特征,在局部场中磁铁矿床均分布在高磁异常及周边区域,沉积变质型铁矿床、岩浆融离型铁矿床、岩浆期后热液型铁矿床在重力局部异常场中具有不同的特征,对不同类型铁矿床从重磁局部异常场尺度上进行特征总结,为今后带内铁矿床勘查方向提供了参考。

关键词：莱州-安丘铁成矿带频率域位场分离铁矿勘查