重力场向下延拓预报-校正法

发布时间：2020-06-22 21:45

【摘要】：随着重磁位场勘探方法的研究发展,地球重力场测量的方法变得多种多样,为了能够满足反演重力场的各种需求,通常要将各种数据统一到同一界面进行计算,这便形成了重磁异常的解析延拓问题。重力场向上延拓具有严密的理论模型,是稳定且收敛的过程,实践中较易实现。而向下延拓是不稳定且发散的过程,在理论上是个不适定问题。处理这种问题的方法包括传统的向下延拓空间域差值法、常规向下延拓FFT法、积分迭代法等。但,常规向下延拓FFT法的结果不稳定,且下延深度较浅,改进的FFT方法的下延深度依旧不能超过3~5倍点距。积分迭代法能够较好地解决向下延拓的不稳定性,且增大了向下延拓的点距(10~50点距);但其因计算需要多次迭代,会对噪声产生多次迭代累加,从而导致计算效率和精度降低。本文针对向下延拓存在的过程不稳定、计算复杂、向下延拓深度小、结果不准确等不足问题,提出了基于常微分方程多步法求解进行向下延拓,利用亚当姆斯预报-校正公式,引入向上延拓至不同高度的垂向一阶导数,提出空间域重力场向下延拓预报-校正法。为了检验本文方法效果,分别将其与FFT下延法、积分迭代法、米尔尼下延法、三阶亚当姆斯下延法进行对比,进行了三种模型不同深度的下延实验,模型实验数据表明,与传统的FFT法、积分迭代下延法相比较,本文的预报-校正法下延过程稳定、下延深度大、抗噪能力强、边界损失小、相对误差小、结果准确;与米尔尼法、三阶亚当姆斯下延法比较,在下延深度逐渐增大时,本文方法相对误差更小。理论模型试验表明该方法向下延拓稳定性好,随着延拓深度的增加利用本文方法所得结果与原始值的误差小于米尔尼法和三阶亚当姆斯法。湖南省通道县地区实测数据表明,本文重力场向下延拓预报-校正法结果稳定且准确,可以很好的识别细节异常,还原真实异常分布。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P631
【图文】：

中国地质大学（北京）结果失真，不准确。因为一些其他原因，如（吉布斯效应、扩边方法的选择）等，位场的异常形态由频率域处理过后，会发生变形。因此，有学者发明了对 下延法的改进，如维尔纳滤波法，匹配组合滤波法，广义逆法等，但这些方法依旧没有解决下延深度小，高频有用信息折损等问题。2.2.2 积分迭代法上述 下延法一般延拓至 2~3 个点距以后就会发散，改进的方法也依旧没能超过 3~5 倍点距。后来徐世浙院士提出了积分迭代法，模型研究在没有噪声的情况下可以将延拓的深度提高到 20 倍点距，实现了低深度的向下延拓。FFTFFT

3 理论模型实验3.1 模型构建为了能清晰地体现出本文方法的优势，使该方法有足够的说服力，本文构建了三种模型，通过三种模型分别使用上述方法验证本文方法效果。通常情况下，在处理实际资料当中为了延拓结果的准确性，防止出现边界效应，我们在延拓前都会进行扩边处理，不管是在频率域还是空间域。本文指在对比延拓方法本身，加入扩边的方法会影响结果的准确性，现有的扩边方法有很多种，针对不同种处理的数据类型，不同种类的方法对延拓结果影响不同。另外，对下延数据进行滤波也是向下延拓过程当中经常使用的，同理，不同的滤波方法和涉及到的不同参数对向下延拓的结果影响不同。所以，为了能清晰地体现出本文方法的优势，本文所提及的方法均省去扩边和滤波处理。3.1.1 理论模型一

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本文编号：2726287