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基于深度特征探索的重力适配区选择算法
1
作者
张勇刚
张硕
+2 位作者
李宁
张嗣卿
那磊鑫
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第6期546-558,共13页
高质量、特征丰富的匹配区域可以提高重力匹配导航的成功率。现有的匹配区域选择算法仍然存在区域遗漏和区域不连续的问题。为了解决上述问题,提出了基于深度特征探索的重力适配区选择算法。首先,对重力场重新建模并构建新的重力场特征...
高质量、特征丰富的匹配区域可以提高重力匹配导航的成功率。现有的匹配区域选择算法仍然存在区域遗漏和区域不连续的问题。为了解决上述问题,提出了基于深度特征探索的重力适配区选择算法。首先,对重力场重新建模并构建新的重力场特征。然后,利用深度特征探索的方法扩展重力场特征矩阵,并通过主成分分析(PCA)去除重力场特征矩阵的信息冗余。最后,利用高斯混合模型(GMM)对新的重力场特征矩阵进行划分。在匹配区域选择算法仿真实验中,所提算法相比于现有阈值法和Delaunay三角剖分法展现出显著优势,其中重力异常背景图1:所选重力强适配区面积分别增加34.19%和27.25%,重力异常背景图2:所选重力强适配区面积分别增加22.40%和16.04%。在惯导/重力匹配导航定位仿真实验中,采用所提算法选择出的强适配区,所有轨迹的匹配率都优于90%,导航精度优于1个网格精度。
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关键词
重力场模型
特征构建
数据增强
高斯混合模型
重力匹配区域
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职称材料
基于航空重力梯度数据重建高分辨率局部重力场的径向基函数方法
2
作者
吴怿昊
何秀凤
+3 位作者
罗志才
吴云龙
许闯
宛家宽
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1913-1926,共14页
基于径向基函数技术,研究了利用航空重力梯度数据重建局部重力场模型的方法,建立了泊松小波径向基函数和航空重力梯度张量之间的解析关系.以频率域变换和等效源方法为例讨论了不同梯度分量转换方法对重力场建模的影响,分析了基函数埋深...
基于径向基函数技术,研究了利用航空重力梯度数据重建局部重力场模型的方法,建立了泊松小波径向基函数和航空重力梯度张量之间的解析关系.以频率域变换和等效源方法为例讨论了不同梯度分量转换方法对重力场建模的影响,分析了基函数埋深深度对建模的影响.以澳大利亚珀斯Kauring试验场为例,采用实测航空重力梯度垂直分量构建了高分辨率重力场模型.结果表明,局部地形扰动对建模的影响较大,即使在平原或丘陵区域,也要考虑其影响.此外,不同梯度分量转换方法对于区域重力异常恢复的影响较小.再者,基函数埋深深度对建模影响较大;相比于采用重力数据建模而言,基于航空重力梯度数据求解时,基函数的适宜埋深深度更浅.联合航空重力梯度数据求解能显著提高重力场模型在高频和甚高频波段的分辨率和精度.与实测航空重力数据对比表明,利用航空重力梯度数据可构建分辨率约为0.15 km、精度优于1 mGal的重力场模型.
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关键词
航空重力梯度测量
垂直重力梯度
泊松小波径向基函数
局部重力场建模
航空重力数据
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职称材料
关中地区重力场动态演化特征与地震活动分析
被引量:
12
3
作者
高好林
邵辉成
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2005年第1期91-97,共7页
系统分析了陕西关中测区1983~2003年的流动重力观测资料,研究了重力场的时空动态演化特征,结 果表明:①地震孕育阶段,伴随异常点段增多,重力场在一定范围内出现区域性的重力负异常,地震往往发生在异 常区的边缘或重力异常梯度带上...
系统分析了陕西关中测区1983~2003年的流动重力观测资料,研究了重力场的时空动态演化特征,结 果表明:①地震孕育阶段,伴随异常点段增多,重力场在一定范围内出现区域性的重力负异常,地震往往发生在异 常区的边缘或重力异常梯度带上,震后逐渐回升;②重力场变化图像较好地反映了在区域应力场和震源应力场作 用下断层活动引起的重力效应;③关中重力场的转折变化受制于大区域应力场的影响和作用。
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关键词
重力场变化
区域应力场
地震活动
动态演化
地震孕育
断层活动
流动重力观测
图像
异常点
边缘
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职称材料
考虑地表起伏的不规则区域重力梯度场模型构建方法——以云南地区为例
被引量:
1
4
作者
刘金钊
梁星辉
+8 位作者
叶周润
陈兆辉
胡敏章
韩宇飞
王青华
刘东
郝洪涛
张双喜
陈铭
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期1129-1146,共18页
文中推导并给出了基于非格网分布的起伏面扰动重力或重力异常解算区域扰动重力梯度场模型的数值计算公式。基于澳大利亚West Arnhem Land地区的格网重力数据,以频谱域(二维快速傅里叶变换)解算的扰动重力梯度全张量作为“基准值”,然后...
文中推导并给出了基于非格网分布的起伏面扰动重力或重力异常解算区域扰动重力梯度场模型的数值计算公式。基于澳大利亚West Arnhem Land地区的格网重力数据,以频谱域(二维快速傅里叶变换)解算的扰动重力梯度全张量作为“基准值”,然后利用基于推导公式的最小二乘配置方法(LSC)对相同区域非规则范围的重力数据进行扰动重力梯度模型解算,将结果作为“评估值”。对比“基准值”与“评估值”之差,研究发现:1)基于推导公式的最小二乘配置方法解算得到的扰动重力梯度值与频谱域方法得到扰动梯度“基准值”各分量在空间形变变化上是一致的;2)统计扰动重力梯度各分量的差值ΔδΓ_(xx)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(xy)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(xz)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(yy)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(yz)^(fft-lsc)和ΔΓ_(zz)^(fft-lsc)“基准值”与“评估值”差值的标准差分别为5.54E、5.30E、1.85E、6.55E、2.09E和9.67E(1E=1×10^(-9)s^(-2)),远低于国际上实测重力梯度与解算模型差值的研究结果。最后,基于云南地区实测地表差分重力值,文中首次给出了该区域半波长约20km的重力梯度场年际变化模型。文中的思路和方法提高了广泛分布的重力数据(主要为重力异常和扰动重力)的使用效率,可为地球物理学、地质学研究更好地理解和解释重力数据、重力梯度数据及其与场源的关系提供数据基础。
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关键词
协方差函数
起伏地形
云南地区
非格网重力值
区域重力梯度场构建
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职称材料
题名
基于深度特征探索的重力适配区选择算法
1
作者
张勇刚
张硕
李宁
张嗣卿
那磊鑫
机构
哈尔滨工程大学智能科学与工程学院
出处
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第6期546-558,共13页
基金
黑龙江省自然科学基金重点项目(ZD2023F002)。
文摘
高质量、特征丰富的匹配区域可以提高重力匹配导航的成功率。现有的匹配区域选择算法仍然存在区域遗漏和区域不连续的问题。为了解决上述问题,提出了基于深度特征探索的重力适配区选择算法。首先,对重力场重新建模并构建新的重力场特征。然后,利用深度特征探索的方法扩展重力场特征矩阵,并通过主成分分析(PCA)去除重力场特征矩阵的信息冗余。最后,利用高斯混合模型(GMM)对新的重力场特征矩阵进行划分。在匹配区域选择算法仿真实验中,所提算法相比于现有阈值法和Delaunay三角剖分法展现出显著优势,其中重力异常背景图1:所选重力强适配区面积分别增加34.19%和27.25%,重力异常背景图2:所选重力强适配区面积分别增加22.40%和16.04%。在惯导/重力匹配导航定位仿真实验中,采用所提算法选择出的强适配区,所有轨迹的匹配率都优于90%,导航精度优于1个网格精度。
关键词
重力场模型
特征构建
数据增强
高斯混合模型
重力匹配区域
Keywords
gravity
field
model
feature
construction
data enhancement
Gaussian mixture model
gravity
matching region
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于航空重力梯度数据重建高分辨率局部重力场的径向基函数方法
2
作者
吴怿昊
何秀凤
罗志才
吴云龙
许闯
宛家宽
机构
河海大学地球科学与工程学院
华中科技大学精密重力测量国家重大科技基础设施地球物理研究所
中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室
广东工业大学土木与交通工程学院
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期1913-1926,共14页
基金
国家自然科学基金(42004008,41830110,41931074,41974096,42274004)资助.
文摘
基于径向基函数技术,研究了利用航空重力梯度数据重建局部重力场模型的方法,建立了泊松小波径向基函数和航空重力梯度张量之间的解析关系.以频率域变换和等效源方法为例讨论了不同梯度分量转换方法对重力场建模的影响,分析了基函数埋深深度对建模的影响.以澳大利亚珀斯Kauring试验场为例,采用实测航空重力梯度垂直分量构建了高分辨率重力场模型.结果表明,局部地形扰动对建模的影响较大,即使在平原或丘陵区域,也要考虑其影响.此外,不同梯度分量转换方法对于区域重力异常恢复的影响较小.再者,基函数埋深深度对建模影响较大;相比于采用重力数据建模而言,基于航空重力梯度数据求解时,基函数的适宜埋深深度更浅.联合航空重力梯度数据求解能显著提高重力场模型在高频和甚高频波段的分辨率和精度.与实测航空重力数据对比表明,利用航空重力梯度数据可构建分辨率约为0.15 km、精度优于1 mGal的重力场模型.
关键词
航空重力梯度测量
垂直重力梯度
泊松小波径向基函数
局部重力场建模
航空重力数据
Keywords
Airborne gradiometry
Vertical
gravity
gradient
Poisson wavelet radial basis functions
regional
gravity
field
recovery
Airborne
gravity
data
分类号
P312 [天文地球—固体地球物理学]
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
关中地区重力场动态演化特征与地震活动分析
被引量:
12
3
作者
高好林
邵辉成
机构
陕西省地震局
出处
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2005年第1期91-97,共7页
基金
地震科学联合基金(101070)
文摘
系统分析了陕西关中测区1983~2003年的流动重力观测资料,研究了重力场的时空动态演化特征,结 果表明:①地震孕育阶段,伴随异常点段增多,重力场在一定范围内出现区域性的重力负异常,地震往往发生在异 常区的边缘或重力异常梯度带上,震后逐渐回升;②重力场变化图像较好地反映了在区域应力场和震源应力场作 用下断层活动引起的重力效应;③关中重力场的转折变化受制于大区域应力场的影响和作用。
关键词
重力场变化
区域应力场
地震活动
动态演化
地震孕育
断层活动
流动重力观测
图像
异常点
边缘
Keywords
Guanzhong region, enolution
of
gravity
field
, seismicity,abnormal zone
of
gravity
gradient
,strain
field
分类号
P315 [天文地球—地震学]
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
考虑地表起伏的不规则区域重力梯度场模型构建方法——以云南地区为例
被引量:
1
4
作者
刘金钊
梁星辉
叶周润
陈兆辉
胡敏章
韩宇飞
王青华
刘东
郝洪涛
张双喜
陈铭
机构
中国地震局第一监测中心
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
合肥工业大学
中国地震局地震研究所
中国地震台网中心
云南省地震局
出处
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期1129-1146,共18页
基金
国家自然科学基金(41704084,41904010)
安徽省基金(2008085MD115)共同资助
文摘
文中推导并给出了基于非格网分布的起伏面扰动重力或重力异常解算区域扰动重力梯度场模型的数值计算公式。基于澳大利亚West Arnhem Land地区的格网重力数据,以频谱域(二维快速傅里叶变换)解算的扰动重力梯度全张量作为“基准值”,然后利用基于推导公式的最小二乘配置方法(LSC)对相同区域非规则范围的重力数据进行扰动重力梯度模型解算,将结果作为“评估值”。对比“基准值”与“评估值”之差,研究发现:1)基于推导公式的最小二乘配置方法解算得到的扰动重力梯度值与频谱域方法得到扰动梯度“基准值”各分量在空间形变变化上是一致的;2)统计扰动重力梯度各分量的差值ΔδΓ_(xx)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(xy)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(xz)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(yy)^(fft-lsc)、ΔδΓ_(yz)^(fft-lsc)和ΔΓ_(zz)^(fft-lsc)“基准值”与“评估值”差值的标准差分别为5.54E、5.30E、1.85E、6.55E、2.09E和9.67E(1E=1×10^(-9)s^(-2)),远低于国际上实测重力梯度与解算模型差值的研究结果。最后,基于云南地区实测地表差分重力值,文中首次给出了该区域半波长约20km的重力梯度场年际变化模型。文中的思路和方法提高了广泛分布的重力数据(主要为重力异常和扰动重力)的使用效率,可为地球物理学、地质学研究更好地理解和解释重力数据、重力梯度数据及其与场源的关系提供数据基础。
关键词
协方差函数
起伏地形
云南地区
非格网重力值
区域重力梯度场构建
Keywords
Co-variance function
Rugged topography
Non-grid
gravity
construction of regional gravity gradient field
Yunnan province
分类号
P315.726 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度特征探索的重力适配区选择算法
张勇刚
张硕
李宁
张嗣卿
那磊鑫
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于航空重力梯度数据重建高分辨率局部重力场的径向基函数方法
吴怿昊
何秀凤
罗志才
吴云龙
许闯
宛家宽
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
3
关中地区重力场动态演化特征与地震活动分析
高好林
邵辉成
《大地测量与地球动力学》
CSCD
北大核心
2005
12
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职称材料
4
考虑地表起伏的不规则区域重力梯度场模型构建方法——以云南地区为例
刘金钊
梁星辉
叶周润
陈兆辉
胡敏章
韩宇飞
王青华
刘东
郝洪涛
张双喜
陈铭
《地震地质》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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