頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、目前已在全國范圍內(nèi)開展了1:5萬的礦產(chǎn)資源大調(diào)查，在礦產(chǎn)資源大調(diào)查中除礦產(chǎn)調(diào)查外還要完成1:5萬的地面和航空磁法測量工作。1:5萬磁法測量屬于中、大比例尺，其受地形起伏和航空飛行起伏的影響較大。在地球物理重、磁測量中，不論是陸地測量或航空測量，其觀測面總是一個起伏的曲面，有時還可能是一個間斷曲面（比如航磁測量中不同時期飛行資料的銜接處），在這些測點上的重、磁數(shù)據(jù)經(jīng)過各項校正之后所得到的重、磁力異常數(shù)據(jù)仍位于原觀測點位（曲面）上。這給重、

2、磁力異常的解釋帶來了兩個方面的困難：第一是成圖的困難，這在航磁異常解釋中尤為明顯。目前的航磁測量飛行是盡量靠近地表面飛行，在山區(qū)和平原的交界處就有可能采用兩個以上的飛行高度，造成飛行資料出現(xiàn)“斷階”；或不同時期飛行的航磁資料進行拼接，在拼接處也會出現(xiàn)“斷階”現(xiàn)象。其實航空重力數(shù)據(jù)也存在同樣的問題。為了能統(tǒng)一成圖，只好采用“調(diào)平”的辦法強行使其“統(tǒng)一”，這會造成“假異?！背霈F(xiàn)。第二個困難是因為我們的定性解釋是基于平面上的重、磁力異常的特點

3、進行的，而重、磁力異常是位于曲面上的，表現(xiàn)出的有關(guān)特征比較復雜，而且與平面上的重、磁力異常特征具有一定的差異，這時如若還繼續(xù)當成平面上的重、磁力異常來進行定性解釋的話，就有可能使得定性解釋結(jié)果出現(xiàn)偏差。故適應性強、精度高、計算速度快的曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的建立對實際資料的處理和轉(zhuǎn)換是不可或缺的。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了頻率域單層位法曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法，該方法適合于重力異常及其各階混合方向?qū)?shù)的處理和轉(zhuǎn)換；而

4、已有的頻率域偶層位曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法適合于磁力異常及其各階混合方向?qū)?shù)的處理和轉(zhuǎn)換。將頻率域單層位和偶層位合并形成了頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法。本論文系統(tǒng)的研究了頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法的基本原理。通過研究認為，頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法具有適應性較強和計算速度快的優(yōu)點，唯一的缺點是不能適用于“強地形”。⑵完善了頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換的有關(guān)技術(shù)措施，如正演時級數(shù)穩(wěn)定、快速收斂技術(shù)

5、，等效源參數(shù)反演時穩(wěn)定、快速收斂技術(shù)，單點快速 Fourier變換技術(shù)。重點研究了最小曲率差分迭代格式的濾波特性，通過研究認為非原位迭代格式不收斂，只有原位迭代格式收斂；完善了最小曲率網(wǎng)格數(shù)據(jù)擴邊、補空技術(shù)及網(wǎng)格化技術(shù)。提出了頻率域等效源布置措施和頻率域等效源分塊處理措施，提高了計算精度和計算速度。這些方法技術(shù)措施，不但提高了頻率域等效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性、適應性和精度，而且提高了效率。⑶采用結(jié)構(gòu)化程序設計思想進行了頻率域等

6、效源曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換方法的軟件設計，利用Fortran90高級程序設計語言進行了軟件開發(fā)。該方法軟件可以直接利用位場值（重、磁力異常及其各階混合方向?qū)?shù)）進行曲面位場數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換，不但可以實現(xiàn)曲面位場數(shù)據(jù)的延拓、分量轉(zhuǎn)換、導數(shù)換算、磁化方向轉(zhuǎn)換、磁源重力異常計算，還可以同時進行延拓及各種轉(zhuǎn)換。計算結(jié)果精度高，計算速度快且具有很好的穩(wěn)定性。⑷理論模型測試結(jié)果表明，頻率域等效源法受垂向不連續(xù)觀測面的起伏影響最大、其次是點距和線距大小