航空重力梯度测量之地形改正方法及讨论 被引量：2

1

作者 叶周润 柳林涛 张赤军 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期123-128,共6页

本文简要介绍了航空重力梯度测量中地形改正的基本原理及其地改公式,并采用基于质量线和质量棱柱两种地形模型的数值积分公式进行了一些简单模拟试算.在研究航空重力梯度测量的精密地形改正方面,作者首次将考虑地球曲率影响的质量棱柱... 本文简要介绍了航空重力梯度测量中地形改正的基本原理及其地改公式,并采用基于质量线和质量棱柱两种地形模型的数值积分公式进行了一些简单模拟试算.在研究航空重力梯度测量的精密地形改正方面,作者首次将考虑地球曲率影响的质量棱柱体模型用于梯度数据的地改.文章最后对所有结果做了一些必要统计分析. 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 地改公式 地球曲率

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航空重力测量和航空重力梯度测量问题 被引量：30

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作者 张昌达 《工程地球物理学报》 2005年第4期282-291,共10页

引入并讨论了航空重力测量和航空重力梯度测量的原理。描述并评论了各国研究和开发的上述两类测量系统。这些国家包括美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、中国、德国和英国。本文涉及的大多数系统,如AirGRAV(加拿大),ZLSUltraSys(美国),SI... 引入并讨论了航空重力测量和航空重力梯度测量的原理。描述并评论了各国研究和开发的上述两类测量系统。这些国家包括美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、中国、德国和英国。本文涉及的大多数系统,如AirGRAV(加拿大),ZLSUltraSys(美国),SINS/DGPS(加拿大),AG(俄罗斯),GT-1A(俄罗斯),CHAGS(中国),SAGS-2.2(德国),Falcon(澳大利亚)和AirFTG(美国)是比较成熟的技术并在实际中使用。少数系统,如AGGOQR(加拿大)和EGG(英国),准备进行飞行试验。 展开更多

关键词 航空重力测量 航空重力梯度测量 重力梯度张量 超导重力梯度仪 原子干涉重力仪

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航空重力梯度测量的基本理论及应用 被引量：3

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作者 张永明 张贵宾 盛君 《地质装备》 2006年第6期23-27,共5页

文章由重力和重力梯度的基本理论出发,讨论了重力分量和重力梯度张量分量的2-D傅立叶变换与重力位的傅立叶变换之间的关系。推导了航空重力梯度仪的测量原理,并对航空重力梯度测量的应用做了简要的介绍。

关键词 重力梯度 2-D傅立叶变换 航空重力梯度测量 原理 应用

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航空重力梯度测量飞行姿态影响及误差校正 被引量：4

4

作者 王泰涵 肖锋 +1 位作者 袁园 周文月 《世界地质》 CAS CSCD 2014年第3期680-686,共7页

在石油和金属矿勘探中,相对于重力异常数据,航空重力梯度数据含有更多的高频信号成分,能更好的描述小的异常特征。为了得到地下异常体的真实重力梯度数据,需要全张量梯度测量数据中有效地去除飞机自身梯度值的影响。针对这一影响,提出... 在石油和金属矿勘探中,相对于重力异常数据,航空重力梯度数据含有更多的高频信号成分,能更好的描述小的异常特征。为了得到地下异常体的真实重力梯度数据,需要全张量梯度测量数据中有效地去除飞机自身梯度值的影响。针对这一影响,提出线性的校正方法。考虑飞行姿态的改变引起的空间坐标系的变化,在校正过程中给出旋转矩阵和张量转换矩阵来实现坐标系的统一。通过模型实验分析了自身梯度值随姿态角变化情况,用实际梯度数据计算证明了该方法能够减小几个E的姿态误差,有效提高数据的精度。 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 飞行姿态 旋转矩阵 张量转换 自身梯度值

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基于正则化等效源模型的航空重力梯度测量信息降噪方法 被引量：1

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作者 赵德军 孙中苗 +1 位作者 赵东明 谢心和 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期69-76,共8页

航空重力梯度测量能获取重力梯度的多个分量,在保证各梯度分量内部固有约束条件下降低测量噪声,是一个巨大的挑战。为提高航空重力梯度测量精度,提出一种基于正则化等效源模型的测量降噪方法。根据矩形棱柱体与重力梯度之间的关系构建... 航空重力梯度测量能获取重力梯度的多个分量,在保证各梯度分量内部固有约束条件下降低测量噪声,是一个巨大的挑战。为提高航空重力梯度测量精度,提出一种基于正则化等效源模型的测量降噪方法。根据矩形棱柱体与重力梯度之间的关系构建了等效源线性方程组,针对该方程组可能存在病态性的问题,引入截断奇异值TSVD和Tikhonov正则化的方法,对等效源模型进行正则化改造。模拟试验表明,正则化方法能够有效抑制病态系数矩阵小奇异值放大噪声对未知参数的污染,提高反演的精度和稳定性,其中基于L曲线确定正则化参数的截断奇异值TSVD法精度较高。实测数据表明,利用正则化等效源滤波转换的垂直梯度与利用傅里叶变换转换的结果吻合。可见,正则化等效源是重力场滤波和分量转换的有效工具。 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 降噪 等效源 TSVD正则化 TIKHONOV正则化

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联合全张量航空重力梯度数据的区域重力场快速建模方法

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作者 吴怿昊 罗志才 +2 位作者 汪海洪 何秀凤 杨萌 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期769-787,共19页

本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解... 本文研究了基于径向基函数融合航空重力梯度张量数据重建高分辨率区域重力场模型的方法.针对传统勒让德级数展开方法存在求解复杂度高、计算效率低的局限性,以泊松小波基函数为例构建了基函数及其一阶、二阶偏导数快速递推计算的封闭解析表达式,建立了融合全张量重力梯度数据的快速建模方法.以加拿大圣乔治海湾为例,采用全张量航空重力梯度数据恢复了格网分辨率约为0.5 km的陆海统一重力场模型,量化了采用不同重力梯度分量对于建模的贡献,并利用实测地面重力数据检核了采用航空重力梯度恢复的重力场模型.数值分析表明,仅采用单一重力梯度分量建模时,利用垂直分量建模对于重力场重建的贡献较大,且基于垂直分量求解模型的精度较高.此外,相比于仅采用单一重力梯度分量建模的结果,联合多个梯度分量建模能提升重力场模型的精度.较之于已有全球高阶重力场模型和测高重力异常数据,联合航空重力梯度数据求解的局部重力场模型在短波段的精度有显著提高. 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 全张量重力梯度数据 高分辨率重力场建模 泊松小波基函数 快速建模方法

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旋转加速度计重力梯度仪数据处理与评估方法

7

作者 黄佳喜 边少锋 +1 位作者 韦宏玮 纪兵 《地球物理学报》 北大核心 2025年第1期81-95,共15页

本文从FALCON AGG水平旋转加速度计重力梯度仪的测量原理出发,推导了伞状全张量重力梯度仪FTG/eFTG (Full Tensor Gradiometer,FTG;Enhanced Full Tensor Gradiometer,eFTG)的解析测量方程,在此基础上研究了FALCON AGG和FTG/eFTG的噪声... 本文从FALCON AGG水平旋转加速度计重力梯度仪的测量原理出发,推导了伞状全张量重力梯度仪FTG/eFTG (Full Tensor Gradiometer,FTG;Enhanced Full Tensor Gradiometer,eFTG)的解析测量方程,在此基础上研究了FALCON AGG和FTG/eFTG的噪声评估方法和基于多分量位场转换的降噪方法,梳理了航空重力梯度测量精度与分辨率的综合评定方法.结合国外实测数据分析了航空重力梯度测量数据的噪声统计特征.基于重力场统计特征模型模拟了三种重力梯度仪的原始观测量,并验证了多分量位场转换的降噪效果.实验结果表明,全张量位场转换能有效抑制测量噪声,部分分量的降噪幅度达到50%以上.本文相关结论可为后续开展航空重力梯度测量任务设计、数据处理与模拟仿真提供参考. 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 空间分辨率 系统噪声 数据处理 位场转换

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航空重力与重力梯度测量对惯性稳定平台的需求分析 被引量：8

8

作者 涂良成 李祝 +2 位作者 伍文杰 王志伟 周泽兵 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期18-23,共6页

从航空重力与重力梯度测量原理出发,先后导出航空重力与重力梯度测量的观测方程和测量误差方程,然后依据地球重力场特征和功率谱的相关理论,结合航空重力与重力梯度测量中的GPS定位、惯性稳定平台的指向和稳定性、加速度计和梯度仪的误... 从航空重力与重力梯度测量原理出发,先后导出航空重力与重力梯度测量的观测方程和测量误差方程,然后依据地球重力场特征和功率谱的相关理论,结合航空重力与重力梯度测量中的GPS定位、惯性稳定平台的指向和稳定性、加速度计和梯度仪的误差模型,分析了航空重力与重力梯度测量对稳定平台的需求,在此基础上以航空重力测量中国外常用的双水獭(Twin-Otter)固定翼飞机的实际飞行参数为例,通过数值计算给出了航空重力测量分辨率达到1 mGal时,对惯性稳定平台的角度指向精度、稳定性和随机漂移的要求分别为0.0005°、0.006°/h/Hz和0.0003°/h;航空重力梯度测量分辨率1 E时,对稳定平台对应的指标要求分别降低为0.5°、0.01°/hr/Hz和0.01°/hr。 展开更多

关键词 航空重力测量 航空重力梯度测量 惯性稳定平台 加速度计 重力梯度仪

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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

9

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. 展开更多

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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航空重力梯度数据向下延拓的正则化方法及参数选取研究 被引量：1

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作者 李伟 许才军 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2017年第2期154-159,共6页

围绕航空重力梯度测量数据处理的向下延拓问题,利用不同的正则化算法和参数选取方法对向下延拓的数学模型分别求解。通过梯度数值的模拟,联合EGM2008位系数计算的大地水准面上的重力场参数,对向下延拓结果进行检核。模拟数值计算结果表... 围绕航空重力梯度测量数据处理的向下延拓问题,利用不同的正则化算法和参数选取方法对向下延拓的数学模型分别求解。通过梯度数值的模拟,联合EGM2008位系数计算的大地水准面上的重力场参数,对向下延拓结果进行检核。模拟数值计算结果表明,截断奇异值正则化(TSVD)方法结合广义交叉验证(GCV)参数选取方法能够实现稳定的重力场信号向下延拓,精度和稳定性都优于其他几种方法的组合。 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 向下延拓 正则化 参数选取 数值模拟

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航空重力梯度试验标度场的建立方法研究

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作者 滕民强 何浩源 +1 位作者 李桐林 康鑫泽 《世界地质》 CAS 2023年第2期343-350,共8页

航空重力梯度测量受飞行区气流及飞机加速度等因素的影响,需要选择异常较弱的高度进行补偿飞行。为评价梯度仪测量效果和确定补偿飞行高度,需要建立相应高度的标准梯度场作为参考。笔者研究了利用地面重力数据通过曲面延拓和梯度转换建... 航空重力梯度测量受飞行区气流及飞机加速度等因素的影响,需要选择异常较弱的高度进行补偿飞行。为评价梯度仪测量效果和确定补偿飞行高度,需要建立相应高度的标准梯度场作为参考。笔者研究了利用地面重力数据通过曲面延拓和梯度转换建立标度场的方法,并开展了模型验证。利用该方法建立了吉林—黑龙江某航空重力梯度试验区在精度试验飞行高度和拟补偿飞行高度处的标度场,并确定了拟补偿飞行高度选取的可行性。此外,笔者还将延拓转换建立的重力梯度场和起伏地形正演场进行了比较。结果表明,两种方法建立的标度场均可用于梯度仪的测量精度评价和补偿飞行高度的选择。 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 标准梯度场 曲面延拓 梯度转换

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航空重力测量技术的现状及应用 被引量：14

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作者 张永明 盛君 张贵宾 《勘探地球物理进展》 2006年第2期94-97,共4页

回顾了国内外航空重力测量的发展历程,简要阐述了航空重力测量的方法原理及应用。讨论了平台式、捷联式和旋转不变式3种航空重力标量测量系统和航空重力梯度测量技术的方法、原理及其现状。对航空重力测量在大地测量和地球物理勘探中的... 回顾了国内外航空重力测量的发展历程,简要阐述了航空重力测量的方法原理及应用。讨论了平台式、捷联式和旋转不变式3种航空重力标量测量系统和航空重力梯度测量技术的方法、原理及其现状。对航空重力测量在大地测量和地球物理勘探中的应用作了归纳和概括,并举例说明了其应用效果。最后对航空重力测量技术的发展趋势作了简要的总结和展望。 展开更多

关键词 航空重力 航空重力标量测量 航空重力梯度测量 应用

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基于深度学习的重力梯度事后误差补偿方法

13

作者 程一 李桐林 +1 位作者 张镕哲 周帅 《世界地质》 CAS 2021年第3期671-679,共9页

旋转式重力梯度仪动态测量的误差补偿是航空重力梯度测量的关键技术。因深度学习直接提取数据特征,有望补偿以往通过建模难以补偿的误差,从而进一步提高误差补偿效果,笔者提出了基于深度学习的航空重力梯度测量事后误差补偿方法,利用航... 旋转式重力梯度仪动态测量的误差补偿是航空重力梯度测量的关键技术。因深度学习直接提取数据特征,有望补偿以往通过建模难以补偿的误差,从而进一步提高误差补偿效果,笔者提出了基于深度学习的航空重力梯度测量事后误差补偿方法,利用航空试验实测数据建立数据集,搭建并训练由梯度仪运动参数映射到梯度仪输出噪声的神经网络,利用该网络预测梯度仪输出噪声,以此对其他实测数据进行误差补偿。结果表明,利用深度学习预测的梯度仪输出噪声与实际输出噪声非常接近,补偿后梯度仪输出噪声下降超过一个数量级,补偿的误差水平与梯度仪样机指标接近。 展开更多

关键词 航空重力梯度测量 旋转式重力梯度仪 动态测量误差 误差补偿 深度学习

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航空、航海重力和重力梯度在海洋、未知陆地战略勘探的发展 被引量：19

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作者 李红雨 曹诚 +1 位作者 李凤婷 孟兆海 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期316-325,共10页

随着仪器科学的进步和发展,使移动平台式地球物理测量方法成为可能.移动平台式的物探测量作为一种高效的地球物理勘探手段,在地质调查、油气资源勘探和固体矿产资源勘探等相关领域扮演着重要的角色.地形情况良好区域的资源已经探明的情... 随着仪器科学的进步和发展,使移动平台式地球物理测量方法成为可能.移动平台式的物探测量作为一种高效的地球物理勘探手段,在地质调查、油气资源勘探和固体矿产资源勘探等相关领域扮演着重要的角色.地形情况良好区域的资源已经探明的情况下,地球物理学家们将眼光着眼于未知陆地和海洋资源,随着国家"十三五计划"的进行,未知陆地和深海资源勘探得到了人们的广泛重视.与此同时,航空、航海重力仪器和重力梯度仪器的发展,使地球物理学家们有了可以应对未知陆地、深海以及深远海资源勘探的重要武器.相比于未知陆地和海洋地震勘探,航空、航海重力和重力梯度数据测量具有快速、稳定、低成本的特征,可以快速圈定异常区域,为进一步更高精度的资源探测提供良好靶区. 展开更多

关键词 移动平台式物探仪器 未知陆地和深海、深远海资源 航空、航海重力和重力梯度测量

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