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航空地球物理勘查技术发展战略研究 被引量：2
1
作者 熊盛青 毛景文 +8 位作者 刘敏 周锡华 徐学义 秦绪文 葛良全 王林飞 陈斌 李桐林 骆遥 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期104-116,共13页
航空地球物理勘探是重要的快速找矿勘查方法,21世纪以来我国航空地球物理勘查技术已取得长足进步,但现有技术与装备仍难以满足国家“新一轮找矿突破战略行动”和深地、深海探测等对重大关键核心技术与装备的新需求。本文聚焦我国航空地... 航空地球物理勘探是重要的快速找矿勘查方法,21世纪以来我国航空地球物理勘查技术已取得长足进步,但现有技术与装备仍难以满足国家“新一轮找矿突破战略行动”和深地、深海探测等对重大关键核心技术与装备的新需求。本文聚焦我国航空地球物理勘查技术高质量发展布局,梳理和总结了国内外航空地球物理勘查技术发展现状,评估了当前国内外技术竞争和发展态势,分析研判了我国在该领域面临的主要挑战。结合科技发展新变化、新特征和新趋势,瞄准超导传感器、航空重力全张量梯度、航磁全张量梯度、多场源全深度航空电磁、航空地震等前沿关键技术,以及新一轮找矿突破战略行动等急需的实用化技术,制定了我国航空地球物理勘查技术发展路线图。针对前沿技术攻关能力不够强、技术适应性较差和创新基础较薄弱等问题,提出了组建国家级航空地球物理技术创新中心、开展第四代航空地球物理勘查技术研发和构建一体化的航空地球物理技术装备发展体系建议。 展开更多
关键词 航空地球物理 资源勘查 航空重力全张量梯度勘查 航磁全张量梯度勘查 多场源全深度航空电磁勘查 航空地震勘查
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最小曲率模型的航空重力数据噪声压制方法研究
2
作者 王皓 熊盛青 +1 位作者 何涛 王万银 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3959-3972,共14页
航空重力是近几十年来快速发展起来的一种地球物理勘探方法,在数据采集时会受到飞机震动、颠簸以及气流变化引起的飞机高度变化等因素产生的噪声影响,使得采集的重力数据中由地质体引起的重力异常远远小于噪声,对后续的处理和解释带来... 航空重力是近几十年来快速发展起来的一种地球物理勘探方法,在数据采集时会受到飞机震动、颠簸以及气流变化引起的飞机高度变化等因素产生的噪声影响,使得采集的重力数据中由地质体引起的重力异常远远小于噪声,对后续的处理和解释带来了很大困难.航空重力数据噪声压制一直是航空重力数据处理的难题,也是地球物理学家一直致力研究的课题.本文将最小曲率方法用于航空重力数据噪声压制,在已有显式和隐式单步长、叠加步长、多重单步长和多重叠加步长迭代的基础上,提出了松弛迭代技术,解决了显式单步长和显式多重单步长迭代不收敛的问题.利用Fourier频谱分析理论,研究了松弛迭代格式的收敛性,并给出了松弛因子选择方法;通过仿真数据和实测数据测试了最小曲率方法在航空重力数据噪声压制的效果.研究结果表明,最小曲率方法是一种有效的航空重力数据噪声压制方法,能够提高航空重力数据的质量,也为进一步处理和解释提供了可靠的数据.最小曲率噪声压制方法还可用于地面、船载以及卫星重力数据的噪声压制以及其他数据的噪声压制,具有广泛的推广应用前景. 展开更多
关键词 航空重力数据 最小曲率 噪声压制 松弛迭代技术
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基于等效源法的低纬度地区曲面磁异常化极、分量及张量转换研究
3
作者 张义蜜 熊盛青 +3 位作者 何涛 王皓 王万银 王林 《地质学报》 北大核心 2025年第5期1819-1831,共13页
化极、分量及张量转换是磁异常解释的重要基础,在低纬度地区尤其磁赤道附近的曲面磁数据观测,化极、分量及张量转换存在着不稳定等问题。本文提出一种基于等效源法的低纬度地区曲面磁异常化极、分量及张量转换方法,该方法利用位场与场... 化极、分量及张量转换是磁异常解释的重要基础,在低纬度地区尤其磁赤道附近的曲面磁数据观测,化极、分量及张量转换存在着不稳定等问题。本文提出一种基于等效源法的低纬度地区曲面磁异常化极、分量及张量转换方法,该方法利用位场与场源之间的物理关系,并行计算核函数矩阵,建立线性方程组,再辅以正则化灵敏度矩阵加权约束构建目标函数,使用共轭梯度法求解目标函数极小化问题可获得等效源物性分布,之后将其代入相关待重构或转换的磁异常分量或张量正演公式中,即可得到任意曲面的化极磁力异常、分量及张量转换结果,具有较好的稳定性和较高的计算精度。合成模型试验表明,该方法对低纬度地区曲面观测磁异常有着较高的计算精度,对于含噪数据也表现出较好的抗噪性。将该方法应用于卡罗琳板块与太平洋板块交界处Magur Islands研究区的磁异常数据化极和分量转换中,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 磁异常 等效源 曲面观测 低纬度化极 分量、张量转换
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给定观测精度下的点(线)源模型重力与磁力垂向识别能力研究 被引量：4
4
作者 张义蜜 王万银 熊盛青 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期4220-4231,共12页
重、磁勘探具有效率高、成本低、工作范围广等优点,已在地球物理勘探中得到了广泛应用.前人大多在不考虑重、磁勘探观测精度的条件下进行了垂向识别能力的研究,但在考虑重、磁观测精度条件下,重力(重力异常、重力张量)与磁力(磁力异常... 重、磁勘探具有效率高、成本低、工作范围广等优点,已在地球物理勘探中得到了广泛应用.前人大多在不考虑重、磁勘探观测精度的条件下进行了垂向识别能力的研究,但在考虑重、磁观测精度条件下,重力(重力异常、重力张量)与磁力(磁力异常、磁力三分量、磁力张量)对孤立异常的垂向识别能力如何则需要进行深入的理论研究.本文从重、磁场正演理论出发,以球体(点源模型)和无限延伸水平圆柱体(线源模型)为例,考虑给定观测精度条件下,以重力和磁力幅值大小与观测精度的关系来研究垂向识别能力,从而消除了背景场的影响,提高了研究结果的可靠度.通过研究表明,对于孤立异常,重力张量在浅部一定深度内比重力异常的垂向识别能力强,该深度与重力异常和重力张量观测精度的比值成正比;垂直磁化磁力张量在浅部一定深度内比化极磁力异常的垂向识别能力强,该深度与磁力异常与磁力张量观测精度的比值成正比;磁力在浅部一定深度内比重力的垂向识别能力强,该深度与地质体的磁化强度和剩余密度比值、重力观测精度和磁力观测精度比值成正比.通过重力和磁力垂向识别能力的研究将为重、磁勘探的实际应用起到指导作用. 展开更多
关键词 垂向识别能力 重力异常 重力张量 化极磁力异常 垂直磁化磁力张量
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基于位场曲面延拓的航磁成图数据精度评价方法研究 被引量：2
5
作者 张义蜜 熊盛青 +1 位作者 于长春 王万银 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1257-1268,共12页
为了评价航磁成图数据精度,通常在完成精细调平等处理后依据航空磁测总精度评价方法进行评价.但经过精细调平或反复调平可以使成图数据精度达到很高,不能反应实际情况.针对这一问题,本文提出了一种基于位场曲面延拓的航磁成图数据精度... 为了评价航磁成图数据精度,通常在完成精细调平等处理后依据航空磁测总精度评价方法进行评价.但经过精细调平或反复调平可以使成图数据精度达到很高,不能反应实际情况.针对这一问题,本文提出了一种基于位场曲面延拓的航磁成图数据精度评价方法,该方法是将航磁数据经各项改正后、精细调平前的测线数据通过非规则网延拓算法延拓至切割线测点(或交叉点)处,再计算二者的均方根偏差来进行精度评价.该精度评价方法不需要经过精细调平也可避免多次调平,不需要舍弃交叉点,并且克服了交叉点处点位坐标不一致的问题,可以客观地评价航磁成图数据的精度,也作为评价航磁数据精度的一种新方法,同时也可用该曲面延拓方法进行曲面数据处理成图.通过模型测试和实际资料处理,验证了该方法的正确性和实用性. 展开更多
关键词 航磁测量 精度评价 航磁成图数据精度 曲面延拓
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给定观测精度下的点(线)源模型重力与磁力横向分辨能力研究
6
作者 张义蜜 王万银 +1 位作者 于长春 熊盛青 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2965-2981,共17页
当相邻有两个或两个以上地质体时,重力(重力异常、重力张量)和磁力(磁力异常、磁力张量)就会产生叠加,这会对横向分辨多个地质体带来较大困难,因此需要对重力和磁力横向分辨能力进行深入的研究.本文从重、磁场正演理论出发,以球体(点源... 当相邻有两个或两个以上地质体时,重力(重力异常、重力张量)和磁力(磁力异常、磁力张量)就会产生叠加,这会对横向分辨多个地质体带来较大困难,因此需要对重力和磁力横向分辨能力进行深入的研究.本文从重、磁场正演理论出发,以球体(点源模型)和无限延伸水平圆柱体(线源模型)为例研究重力异常、重力张量、化极磁力异常以及垂直磁化磁力张量的理论横向分辨能力以及在给定观测精度条件下的实际横向分辨能力.通过研究表明,重力和磁力理论横向分辨能力随深度呈线性变化;给定观测精度下的重力和磁力实际横向分辨能力与形体质量、磁矩大小及观测精度呈正相关,且实际横向分辨能力随深度呈指数衰减变化.通过重力和磁力横向分辨能力的研究将为重、磁勘探的实际应用起到指导作用. 展开更多
关键词 横向分辨能力 重力异常 重力张量 化极磁力异常 垂直磁化磁力张量
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阈值修剪迭代算法的重力数据三维物性反演方法
7
作者 张义蜜 熊盛青 +2 位作者 王皓 王万银 杨敏 《地球物理学报》 2025年第9期3616-3633,共18页
利用重力数据反演得到地下密度不均匀体分布情况,对寻找目标地质体有着重要的意义.重力数据物性反演方法大多数是基于观测数据和模型参数约束的L_(2)范数极小化,然后利用最优化方法进行求解,得到物性分布结果.由于反演过程中受“趋肤效... 利用重力数据反演得到地下密度不均匀体分布情况,对寻找目标地质体有着重要的意义.重力数据物性反演方法大多数是基于观测数据和模型参数约束的L_(2)范数极小化,然后利用最优化方法进行求解,得到物性分布结果.由于反演过程中受“趋肤效应”的影响,物性反演结果往往集中在观测面附近,这会对实际地质解释造成一定的困扰.深度加权函数的引入能一定程度缓解“趋肤效应”,但同时又引入了“拖尾”以及“伴生异常”,反演结果的水平分辨率和垂向分辨率较低.本文依据重力数据三维物性反演吉洪诺夫正则化基本原理,提出一种基于阈值修剪迭代算法的重力数据三维物性反演方法.通过再回收L_(2)范数约束反演引起的弱小异常来转换、增强目标地质体周围原有的物性分布,达到物性反演结果聚焦的目的.此方法一定程度上克服了“趋肤效应”和“拖尾”现象的影响,提高了反演结果的分辨率.将该方法应用于理论模型试验,试验结果表明该方法反演结果与理论模型空间位置以及物性值更加吻合,从而验证了该方法的正确性.最后,利用本文方法对澳大利亚Olympic Dam多金属矿区重力数据进行反演,得到了与已知地质信息相匹配的密度分布结果,从而体现了该方法的有效性. 展开更多
关键词 重力数据 物性反演 阈值修剪迭代算法 L_(2)范数 反演分辨率
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