位场垂向梯度最佳自比值的边界检测技术 被引量：15

1

作者 王彦国 张凤旭 +2 位作者 刘财 王祝文 张瑾 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2463-2472,共10页

位场梯度换算在地质体边界检测中有着重要的应用.但传统的梯度算法易受干扰影响,计算稳定性差,且很难在复杂的叠加异常中识别出小型地质体的边界.鉴于此,本文给出了自比值的定义,提出了能够处理高阶导数的位场垂向梯度最佳自比值的边界... 位场梯度换算在地质体边界检测中有着重要的应用.但传统的梯度算法易受干扰影响,计算稳定性差,且很难在复杂的叠加异常中识别出小型地质体的边界.鉴于此,本文给出了自比值的定义,提出了能够处理高阶导数的位场垂向梯度最佳自比值的边界检测方法,阐述了方法的数学含义和物理意义.模型试验表明,垂向梯度最佳自比值算法不仅计算稳定性强,而且能清晰地检测出传统梯度算法无法检测的模型体边界.在地质条件复杂的鸭绿江盆地的重力异常实例应用中,垂向三阶导数最佳自比值计算结果识别出的构造边界与实际地质体分布有着较好的对应关系,这不但与前人的工作成果互为佐证,而且自比值圈定的负异常分布区能较好地反映出浑江煤田的工作范围. 展开更多

关键词 梯度算法 边界检测 噪声干扰 垂向梯度 最佳自比值

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重力异常垂向梯度严密改化模型及应用 被引量：3

2

作者 黄谟涛 邓凯亮 +5 位作者 吴太旗 欧阳永忠 陈欣 翟国君 刘敏 王许 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4616-4627,共12页

积分奇异性和数值不连续性是改化重力异常垂向梯度全球积分模型面临的两大主要难题.本文研究并指出了积分模型传统改化方法存在的理论缺陷,同时依据实测数据保障条件,联合采用积分恒等式转换和移去恢复运算技术,分别推出了计算地球外部... 积分奇异性和数值不连续性是改化重力异常垂向梯度全球积分模型面临的两大主要难题.本文研究并指出了积分模型传统改化方法存在的理论缺陷,同时依据实测数据保障条件,联合采用积分恒等式转换和移去恢复运算技术,分别推出了计算地球外部及地面重力异常垂向梯度全球积分模型的分步改化公式,提出了补偿传统改化模型理论缺陷的修正公式.以超高阶地球位模型EGM2008作为数值试验标准场,分别开展改化模型精度比对分析和向下延拓应用效能评估试验,从不同侧面验证了采用严密改化模型的必要性和有效性. 展开更多

关键词 重力异常垂向梯度 奇异积分 不连续性 模型改化 积分恒等式 精度评估

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辽南瓦房店地区金伯利岩航磁垂向梯度异常特征及找矿意义

3

作者 贾志业 安战锋 赵廷严 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期617-626,共10页

航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资... 航磁垂向梯度数据较航磁ΔT数据优势明显,可以有效识别地磁场的微弱变化。辽南瓦房店地区40%的金伯利岩体具有明显的梯度异常显示,可验证航磁垂向梯度技术在金刚石找矿中的有效性。本文通过分析瓦房店地区获取的大比例尺航磁垂向梯度资料,研究航磁垂向梯度异常特征与已知金伯利岩体产状的关系,发现岩体多位于NEE向孤立梯度异常中,岩体走向与异常走向基本一致,异常形态多表现为拉长的椭圆状,长轴走向多为NEE向,异常梯度值一般不大于150 nT/km,异常规模通常比地表出露范围大,对岩体的分布范围反映清晰。区内地质背景相似的NEE向航磁梯度异常对今后的金刚石矿勘查部署具有重要的指导意义,建议结合其他地质资料优选重点异常,布置大比例地面磁法、电法等地球物理方法查明引起异常的原因并评价其找矿前景。 展开更多

关键词 金伯利岩 航磁垂向梯度异常 找矿意义 瓦房店地区 辽宁南部

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基于大型无人机航磁全轴梯度测量技术研究与应用 被引量：1

4

作者 郭华 鞠星 +4 位作者 韩松 王萌 王明 李冰 梁韧 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3162-3172,共11页

目前,我国航空物探在远海地区和青藏高原地区的工作程度并不高,这主要是由于我国现有有人机航空物探飞行平台的续航里程不够远或者无法在高海拔地区开展大比例尺、低高度飞行测量工作.由于彩虹4无人机的续航时间达到20余小时,飞行高度可... 目前,我国航空物探在远海地区和青藏高原地区的工作程度并不高,这主要是由于我国现有有人机航空物探飞行平台的续航里程不够远或者无法在高海拔地区开展大比例尺、低高度飞行测量工作.由于彩虹4无人机的续航时间达到20余小时,飞行高度可达7300 m,经过项目研制,基于彩虹4无人机航磁全轴梯度测量系统突破了探测装置的集成设计、磁干扰特性的优化提升等一系列关键技术,首次实现了基于无人机的航磁总场、横向梯度、垂直梯度的一站式测量,航磁总场补偿后标准差优于±30 pT,横向梯度补偿后标准差优于±2 pT/m,垂向梯度补偿后标准差优于±6 pT/m,达到同类测量系统的国际领先水平,大大提升了我国在艰难地区和远海地区的勘查能力. 展开更多

关键词 大型无人机 航磁全轴梯度 横向梯度 垂向梯度

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黄东海悬浮泥沙浓度的垂向分布特征及其回归模型 被引量：13

5

作者 庞重光 韩丹岫 赵恩宝 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2009年第5期69-75,共7页

以1959年至2006年期间，东中国海域现场调查的24个航次4813组悬浮物（泥沙）浓度数据资料为基础，采用相关分析和回归分析等方法，研究了东中国海域悬浮物浓度的垂向分布特征，给出了适用于不同季节、不同区域的悬浮物浓度的垂向分布模... 以1959年至2006年期间，东中国海域现场调查的24个航次4813组悬浮物（泥沙）浓度数据资料为基础，采用相关分析和回归分析等方法，研究了东中国海域悬浮物浓度的垂向分布特征，给出了适用于不同季节、不同区域的悬浮物浓度的垂向分布模型。结果表明：悬浮物垂向浓度呈现明显的冬、春季高，夏、秋季低的特征；悬浮物浓度的大小与相对水深相关性良好，而水深对悬浮物浓度的影响则表现在其垂向梯度变化方面：垂向浓度梯度在长江口至杭州湾一带的河口区（A类站）呈现出高值，在与海岸线平行的苏北浅滩至闽浙沿岸的近滨区（B类站）呈现中值，外滨（C类站）的广大海域则呈现明显的低值；春、夏、秋、冬四个季节近滨区B类站分布范围分别与10～30m，10～20m，10～20m，20—40m的等深线区域相吻合，其范围的季节变化与黄东海水动力条件的季节变化密切相关。利用悬浮物垂向浓度模型可以由已知的海水表层浓度计算得到不同水层的悬浮物浓度，其有效性检验和拟合结果检验表明，该模型置信度较高，且能够更为有效的预报海水中、上层水体的悬浮物浓度值。 展开更多

关键词 悬浮物浓度 垂向梯度 区域性特征 垂向分布模型

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反向传播神经网络的太平洋海域温跃层反演

6

作者 丁加豪 李倩倩 +1 位作者 毕德凯 刘胜君 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第3期669-677,共9页

温跃层是反映海洋温度场的重要指标。针对太平洋中东部海域复杂多变的水文情况以及传统温跃层分析模式的局限性,该文基于BOA_Argo历史网格,通过BP神经网络,建立温度剖面的经验正交系数与海面遥感数据、少量深度处海水温度之间的非线性... 温跃层是反映海洋温度场的重要指标。针对太平洋中东部海域复杂多变的水文情况以及传统温跃层分析模式的局限性,该文基于BOA_Argo历史网格,通过BP神经网络,建立温度剖面的经验正交系数与海面遥感数据、少量深度处海水温度之间的非线性映射关系,实现海洋垂向温度剖面的实时反演,最后利用垂向梯度法获得海洋温跃层的相关参数。实验结果表明,相比于传统方法,该方法反演得到的跃层深度与测量值更加吻合,其中上层深度平均反演误差从10.3 m下降到5.7 m,下层深度平均反演误差从16.8 m下降到8.8 m。 展开更多

关键词 温跃层 BP神经网络 经验正交函数 垂向梯度法

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东海夏季跃层深度计算方法的比较 被引量：17

7

作者 张媛 吴德星 林霄沛 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第B05期1-7,共7页

基于31°N和PN断面高分辨率的温度、盐度和密度(CTD)资料,分别选取1992,1998和2001年东海夏季长江径流量偏小、偏大和正常的3个年份,运用4种跃层计算方法计算了2个断面的温跃层和密度跃层上界的深度。计算结果与实际跃层上界深度比... 基于31°N和PN断面高分辨率的温度、盐度和密度(CTD)资料,分别选取1992,1998和2001年东海夏季长江径流量偏小、偏大和正常的3个年份,运用4种跃层计算方法计算了2个断面的温跃层和密度跃层上界的深度。计算结果与实际跃层上界深度比较发现,在3种不同条件下,采用垂向梯度法计算的东海夏季跃层上界深度,无论在浅海海区还是深海海区均较为理想。长江径流量偏小和正常的年份,在东海的浅海海区(水深<200m)运用S-T法计算的跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际跃层深度符合较好。在具有高分辨率资料的情况下,垂向梯度法是4种方法中计算东海夏季跃层上界深度的最佳方法。在缺乏高分辨率资料且长江径流量不大时,夏季东海浅海海区也可以运用S-T法计算温跃层和密度跃层上界深度。 展开更多

关键词 温跃层 密度跃层 垂向梯度法 S-T法

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南海温跃层深度计算方法的比较 被引量：10

8

作者 姜波 吴新荣 +1 位作者 丁杰 张榕 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期64-73,共10页

基于1986-2008年的中国近海及邻近海域再分析产品(CORA)气候平均海温资料,分别运用S-T法、垂向梯度法和最大曲率点3种温跃层定义计算了南海温跃层上界深度,揭示了南海温跃层季节变化特征。对3种不同定义确定的温跃层上界深度进行比较发... 基于1986-2008年的中国近海及邻近海域再分析产品(CORA)气候平均海温资料,分别运用S-T法、垂向梯度法和最大曲率点3种温跃层定义计算了南海温跃层上界深度,揭示了南海温跃层季节变化特征。对3种不同定义确定的温跃层上界深度进行比较发现:采用不同定义计算南海温跃层上界深度存在差异,S-T法确定的温跃层上界深度最浅,垂向梯度法其次,最大曲率点法最深;在深水区(水深>200 m)运用S-T法计算的温跃层上界深度与垂向梯度法的结果比较一致,都与实际温跃层深度符合较好;在浅水区(水深<200 m),垂向梯度法和最大曲率点法可以准确判定无跃区,但对于温跃层深度计算,3种定义误差均较大。 展开更多

关键词 温跃层 S-T法 垂向梯度法 最大曲率点法

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中国近海温跃层判定方法的研究 被引量：13

9

作者 郝佳佳 陈永利 王凡 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期17-24,共8页

根据东海以及南海东北部多组资料,探讨了拟阶梯函数法和垂向梯度法在浅海区(水深<200m)、陆架坡折海域(水深在200m左右)和深水开阔海区(水深>200m)的应用情况,分析了温跃层在陆架坡折海域的水平衔接问题。对比分析表明:在浅海区,... 根据东海以及南海东北部多组资料,探讨了拟阶梯函数法和垂向梯度法在浅海区(水深<200m)、陆架坡折海域(水深在200m左右)和深水开阔海区(水深>200m)的应用情况,分析了温跃层在陆架坡折海域的水平衔接问题。对比分析表明:在浅海区,两种方法结果比较一致,特别对某些垂直温度梯度较弱的曲线,拟阶梯函数法和实际水文廓线符合更好。陆架坡折海域,垂向梯度法对于温度梯度相对较弱的跃层刻画不好,而拟阶梯函数法可以对较弱温跃层进行判定,与实际垂直水文结构一致。深水开阔区域,垂向梯度法所得温跃层特征量与实际符合较好,而拟阶梯函数法获得的温跃层强度偏大。因此,对本研究海域来说,当水深≤200m时,采用拟阶梯函数法,当水深>200m时采用垂向梯度法,最小判定标准统一采用0.05℃/m,可以有效避免陆架坡折海域的水平不连续问题,与实际水文廓线符合较好。 展开更多

关键词 温跃层 判定方法 拟阶梯函数法 垂向梯度法 水平不连续

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沈阳连续重力非潮汐变化异常分析 被引量：1

10

作者 翟丽娜 焦明若 +6 位作者 孔祥瑞 贾晓东 王松阳 王海燕 李彤霞 邵媛媛 王岩 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2020年第3期299-304,共6页

沈阳台定点重力非潮汐变化数据稳定,但自2017-06以来数据曲线连续5个月明显上升,且速率较大,幅度约为5μGal/月,打破了自2015年断电后重归的稳定状态。通过对仪器观测系统、区域地质特征、GPS资料及周边环境等分析发现,GPS垂直分量于同... 沈阳台定点重力非潮汐变化数据稳定,但自2017-06以来数据曲线连续5个月明显上升,且速率较大,幅度约为5μGal/月,打破了自2015年断电后重归的稳定状态。通过对仪器观测系统、区域地质特征、GPS资料及周边环境等分析发现,GPS垂直分量于同年5月开始下降,GPS垂向变化引起的重力量值-1.714μGal/mm远小于重力变化;抽水的干扰仅产生0.2181μGal的变化,远小于5μGal/月的量值变化。对GPS垂向引起的重力变化进行定量计算分析,并对水井抽水进行正演模型计算,排除抽水和垂向重力变化的影响,重力非潮汐变化量值约为14.7819μGal。研究发现,外界影响变化不足以引起重力的非潮汐异常。综合分析认为,该重力非潮汐变化异常为地震前兆异常,为后续地震预报提供了可靠依据。 展开更多

关键词 连续重力 M 2波潮汐因子 正演模拟 垂向梯度

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不同土地利用类型下岩溶泉域土壤CO2时空变化特征及来源分析 被引量：6

11

作者 赵瑞一 李建鸿 +2 位作者 董莉莉 刘畅 张灵艺 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期81-87,共7页

土壤CO2与土下岩溶作用密切相关。了解不同土地利用类型下土壤CO2的时空变化特征及来源,将有助于准确揭示岩溶碳循环规律。2018年1-5月,在柏树湾和后沟2个岩溶泉域不同深度土壤中插入PVC管,并通过注射器抽取土壤CO2样品,通过对比土壤CO... 土壤CO2与土下岩溶作用密切相关。了解不同土地利用类型下土壤CO2的时空变化特征及来源,将有助于准确揭示岩溶碳循环规律。2018年1-5月,在柏树湾和后沟2个岩溶泉域不同深度土壤中插入PVC管,并通过注射器抽取土壤CO2样品,通过对比土壤CO2浓度及其δ13C的变化特征分析岩溶作用与土壤CO2之间的关系,并对土壤CO2的来源进行示踪。结果表明,(1)柏树湾土壤CO2浓度(1812-18654μmol·mol^−1)大于后沟(507-9975μmol·mol^−1)。2个泉域上覆土壤的δ13C相近,但柏树湾和后沟土壤CO2的δ13C分别为−22.4‰-−17.03‰和−16.33‰-−11.45‰。土壤CO2的δ13C接近其上覆植被,说明上覆植被差异是造成柏树湾土壤CO2浓度大于后沟的主要原因。(2)柏树湾土壤CO2浓度最大值出现在4月,并在5月降低;后沟除20 cm处土壤CO2浓度最大值出现在5月外,其他深度土壤CO2浓度最大值也出现在4月,并且在3月和5月分别出现了降低的趋势。土壤CO2浓度的时间变化受温度和降水共同影响,过多的降水量可能对土壤CO2产生抑制作用。(3)在垂向变化上,1-3月柏树湾和后沟土壤CO2浓度均未出现双向梯度,而是同非岩溶区一样,表现为随土壤深度的增加而增加。这可能是由于1-3月降水减少导致土壤含水量降低,从而限制了岩溶作用对底部土壤CO2的消耗造成的。而随着降水增加,土下岩溶作用增强,促进了底部土壤CO2的消耗,土壤CO2浓度的垂向变化由单向梯度转为双向梯度。另外,各泉域不同深度土壤CO2的δ13C差异较小,并且具有相似的季节变化规律,证实H2SO4和HNO3溶蚀碳酸盐岩产生的CO2对土壤CO2的影响较小。 展开更多

关键词 岩溶 土壤CO2浓度 垂向梯度 稳定碳同位素

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