PCF8563在MT测深仪中的应用

为了解决MT测深仪在GPS配件损坏或GPS信号较差情况下不能工作或采集时间记录出现紊乱的问题,给出了利用GPS(Global Positioning System)和RTC(Real-Time Clock)解决的方案,并在自主研发的长周期MT测深仪CLP中进行了实施。介绍了系统设计思路与电路的设计原理、主要程序设计算法,给出了野外测量结果,对结果进行了分析,分析结果说明该仪器的基于GPS和RTC的时钟功能可胜任大地电磁测深工作要求。     

智能化MT测深仪数据的校正方法

摘 要： 进行国家深部探测专项SinoProbe-01子项的研究工作,需要借助于长周期MT测深仪器。目前,我国没有自己设计生产的该类仪器,在使用进口仪器LEMI-417中,发现系统存在无GPS信号时,时间记录紊乱的现象;此外,操作员因各种原因接错电道、磁道信号线或参数输入错误导致的记录错误,应予以纠正。因此,设计了适合课题需要的长周期大地电磁测深仪器。为解决无GPS会出现记录紊乱的问题,系统中增加了GPS和RTC电路模块,并将时间信息加入到采集的数据中,从而根据数据中的时间信息判断是否有数据丢失现象,并利用线性插值算法进行弥补。为解决人为因素造成的信号线接错或参数输入错误,对错误进行了分类与数字化,设计了校正对话框,使用户在对话框中选择错误类型后,程序自动完成纠正。该功能成功纠正了在1615等测点采集数据时的误操作。     

智能化长周期MT仪器的结构设计方案

进行国家深部探测技术与实验研究专项子课题SinoProbe-01等的研究工作,需要借助于周期大地电磁测深仪;使用的进口仪器LEMI—417存在无GPS信号会出现记录紊乱、未提供远参考功能等缺陷,故需要设计适合课题需要的长周期大地电磁测深仪器。在研究了现代仪器的三种结构类型、国内外MT仪器的硬件组成、长周期MT仪器的设计原则后,提出了一种基于微机两级控制的精简结构体系,将其用于长周期大地电磁测深仪器的设计,并将设计的仪器与LEMI—417在野外多个测点进行了对比试验,结果表明本系统与LEMI—417采集的时间序列信号及大地电磁测深曲线比较一致,说明该仪器可进行大地电磁测深工作。     

综合物探方法在换流变电站接地极址的应用

该文主要介绍了用瞬变电磁测深(TEM)和大地电磁测深(MT)两种方法,解决某换流变电站接地极址地下电性分布的情况。对实测TEM资料进行了一维TEM反演,得到地下2km深度的电性参数和电阻率断面图;对实测MT数据进行预处理后,通过一维反演、二维反演分别得到地下30km深度内的电性参数和电阻率断面图。反演结果表明,TEM与MT结果具有较好的一致性,且电性参数和断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠电性参数。     

50万伏超高压输电线的电磁噪声的研究

目前的野外电磁测量已很难回避各种输电线的干扰，且有时各种输电线已影响到地震台站的电磁测量。高压输电线的电磁场规律如何对各种电磁测量具有重要的实际意义。利用自行研制的降列大地电磁测深仪对长春－哈尔滨超高压输电线的电磁场进行了实际观测，对获得的数据进行了分析，对高压线的电磁场规律给出了明确的结论。     

MT信号处理中小波分析与Hilbert-Huang变换的比较

以实测大地电磁信号为分析对象,对比研究了小波分析和Hilbert-Huang变换在大地电磁（magnetotelluric,MT）信号分解和时频分析上面的特点.给出了小波分析和Hilbert-Huang变换的数学原理,分析了2种方法在MT信号分解中的分解方法及其物理意义,讨论了2种方法在MT信号时频谱表征能力上的异同,为大地电磁信号分析方法的选择提供用了有价值的参考.     

GPS配合测深仪进行水下测量原理

0引言随着GPS技术的迅速发展,水下地形测量技术基本上定型于GPS+计算机+数字测深仪的测量模式。如何在水下测量中充分利用GPS技术,提高效率、精度,是目前国际、国内都在研究的问题。本文简单阐述了这种测量模式在水下测量中的应用以及测深仪的工作原理。     

利用IGS的GPS资料确定全球电离层TEC的初步结果与分析

尝试利用球谐函数模型和2000年7月15日139个IGS(International GPS Service)站的双频GPS观测数据计算了全球电离层电子总合量(total electron content TEC),给出了基本方法和初步结果;分析和讨论了目前利用GPS资料确定全球电离层TEC形态所存在的困难和需进一步解决的问题;对这项工作的深入研究提出了若干建议.     

基于科学计算组件规范的高性能大地电磁正演模型研究*

为了提高基于有限元法构建的大地电磁正演模型的计算性能,以及解决模型计算的复杂性问题,提出了一种基于美国新近提出的大规模科学计算领域组件规范CCA(Common Component Architecture)构建的组件化分布式并行大地电磁正演MT模型。首先,基于CCA规范定义MT组件服务端口,定义MT组件; 其次,采用有限元方法将Maxwell方程离散为线性系统,采用GreenField算法对其求解,设计了一种频率域分解策略实现了一个分布式并行MT模型;最后,采用Babel编译生成了一个分布式并行MT模型组件。实验结果表明,该方法所构建的MT模型组件具有较高的计算性能、灵活性和可扩展性。     

SBI与RRI结合的MT二维反演方法研究及应用

研究了尖锐边界反演(SBI)与快速松弛反演(RRI)结合的MT二维反演方法.从初始模型构建出发,先进行RRI反演,然后采用模糊聚类方法从RRI反演结果构建SBI反演的初始模型,再进行SBI反演,最后得到一个折中的反演结果.模型数据反演结果表明这种结合反演的可靠性和收敛速度得到明显提高.最后对一条实测MT数据进行了SBI与RRI结合的二维反演,并与单独的RRI反演结果进行了对比,表明了这种结合反演具有较高的准确度.     

利用高阶谱重构功率谱抑制高斯有色噪声

在大地电磁测深法(MT)中,天然交变电磁场是其研究的主要对象。天然电磁场通常非常微弱,而传统的MT处理方法抑制噪声能力,尤其是抑制有色噪声能力相对较弱,从而导致大地电磁响应函数经常出现形态异常,在资料反演解释时,许多地质特征难以有效提取出来,这些问题严重阻碍了MT的实际应用效能和发展。根据任何高斯过程,其高阶统计量(高阶累积量,高阶谱)均为零的性质,通过信号的高阶谱恢复功率谱,再由功率谱估算MT响应函数,以抑制高斯有色噪声的影响。数值模拟试验显示,这种方法在抑制高斯有色噪声方面优于传统功率谱方法。     

基于高阶统计量的大地电磁数据处理与仿真

针对大地电磁(MT)数据具有非线性、非平稳的特征而不能满足传统功率谱方法要求的问题,从高阶统计量的理论入手,提出由信号的高阶谱恢复功率谱,再由恢复的功率谱估算MT响应函数的高阶统计量方法,建立通过高阶谱恢复功率谱的数学模型,并对合成数据和实测MT数据进行仿真分析。研究结果表明:利用高阶累积量对高斯噪声不敏感的特点,可实现在高斯白噪声和有色噪声污染下的瞬态信号频率与功率谱的正确估计;高阶统计方法消除了传统功率谱方法中大地电磁响应函数出现个别频点分散和形态异常的现象,使地质参数的估计精度和资料的可解释性得到明显提高。     

大地电磁测深和重力数据贝叶斯联合反演

贝叶斯反演是地球物理联合反演领域的研究热点。目前,虽已有其他方法之间的贝叶斯联合反演文献发表,但鲜有文献涉及大地电磁测深(MT)和重力数据贝叶斯联合反演。现基于非常快速的模拟退火(VFSA)算法实现了MT和重力数据贝叶斯同步联合反演。将MT和重力联合反演的解表达为电阻率和密度的后验概率密度分布,并提取了电阻率和密度的最大后验概率解、均值解和最终迭代解。模型试验表明,参考多种解的表达有助于获得更加接近实际的解,认识解的多解性和不确定性。     

全球定位系统在海上勘探开发中的应用

给出了在海上用全球定位系统(GPS)进行动态测量的数学模型及其精度.研究表明,采用伪距和载波相位组合模型进行海上动态定位,可以满足大部分海上定位的精度要求.用GPS和测深仪对海底三维坐标进行了动态测定,建立了海底数字地形模型,联机自动绘制出海底立体图和等值线图.试验证实,这种方法是切实可行的,并提出了建立区域海底数据库的设想.     

浅谈GPS RTK配合测深仪在水下地形测量中的应用

随着GPS技术的发展及其在测绘中的应用,给测绘工作带来了前所未有的大变革,不仅提高了工作效率,也大大提高了成果的精度。本文阐述了采用GPS RTK技术配合测深仪在水下地形测量中的应用,介绍了RTK技术和测深仪的原理、操作方法和操作步骤等。     

基于指数型聚焦稳定器的大地电磁测深反演

相对于传统的光滑反演,聚焦反演可以突出地质体的尖锐边界。此外,指数型聚焦稳定器受聚焦因子(在聚焦类稳定器中普遍存在)影响较小,但这种新型的稳定器只在重磁反演中得以实现。基于此,尝试将这种新型的聚焦器引入到大地电磁测深(MT)反演中。模型试验表明基于指数型聚焦稳定器的反演结果可以有效地突出电阻率异常体的边界,指数型聚焦稳定器适用于MT反演且具有推广至其他地球物理方法聚焦反演的潜质。     

多波束测深系统在水库淤积测量中的研究与实践

本文阐述了GPS配合条带测深仪所组成的测深系统的原理、技术特点及工作流程,并对其在小浪底水库水下淤积地形测量中的应用进行了分析。     

GPS高程的神经网络转换方法

探讨了用神经网络方法转换GPS大地高为正高或正常高,给出了一种改进的BP神经网络拓扑结构和算法,并用GPS实测资料数据进行了计算分析,估算精度达到厘米级,且精度比较稳定,已知样本点的数量要求较少。     

大地电磁反演中改进的自适应正则化因子选取

通过建立大地电磁(MT)层状地电模型,利用共轭梯度法求解反问题,在给定不同初始模型的条件下对多种正则化因子选取方法进行了计算比较,分析了各种方法的特点和使用条件.结果表明,自适应正则化算法的效果与传统的定值方法如L曲线法相近,但反演过程远比传统方法便捷.为了解决反演依赖于初始模型的局限并增强解的稳定性,基于多种自适应正则化方案的对比分析,提出了改进的自适应正则化方案,选取数据拟合泛函与模型稳定泛函较大的比值为正则化因子的初始值,并提出相应的调整方案自动控制正则化因子衰减.模型试验表明,该方法对初始模型的依赖性低于其他几种自适应的算法,反演结果的稳定性较强,可以进一步提高正则化反演的效率.     

大地电磁反演中改进的自适应正则化因子选取研究

通过建立大地电磁(MT)层状地电模型,利用共轭梯度法求解反问题,在给定不同初始模型的条件下对多种正则化因子选取方法进行了计算比较,分析了各种方法的特点和使用条件.结果表明,自适应正则化算法的效果与传统的定值方法如L曲线法相近,但反演过程远比传统方法便捷.为了解决反演依赖于初始模型的局限并增强解的稳定性,基于多种自适应正则化方案的对比分析,提出了改进的自适应正则化方案,选取数据拟合泛函与模型稳定泛函较大的比值为正则化因子的初始值,并提出相应的调整方案自动控制正则化因子衰减.模型试验表明,该方法对初始模型的依赖性低于其他几种自适应的算法,反演结果的稳定性较强,可以进一步提高正则化反演的效率.