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利用不同尺度下的位场数据进行边界检测可获得相应的多尺度边界信息,其在区域地质构造单元划分、地质填图、矿产资源圈定和结晶基底研究等方面具有广泛应用。通过联合二维经验模态分解（bi-dimensional empirical mode decomposition, BEMD）和小波模极大值（wavelet modulus maximum, WMM）方法实现位场数据多尺度分解及各尺度异常边界检测,首先,证明了BEMD方法能够实现对位场的多尺度分解,且分解各尺度异常具有实际地质含义;然后,对构建的模型重力异常进行边界检测,结果显示, WMM方法具有良好的抗噪声干扰能力,能够清晰、准确地检测出组合模型体的边界位置、走向及分布范围;最后,将该联合方法用于三峡地区布格重力异常的多尺度分解和各级固有模态函数的边界检测,结合径向对数功率谱曲线对分解各尺度异常进行场源深度估计,得到了三峡地区不同深度层位上的构造或岩体线性分布特征,并对各尺度异常边界检测结果与区域地质构造特征进行了比较分析和解释,验证了该方法的优越性和有效性。 相似文献
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基于风云-3B（FY-3B）卫星的微波成像仪（MWRI）数据对HUT模型（Helsinki university of technology snow emission model）进行验证,结果表明,无论是18.7 GHz还是36.5 GHz水平极化亮温,HUT模型模拟亮温都与MWRI亮温存在较大的偏差。因此,本文对消光系数进行了本地化改进,得到了改进的HUT模型（IMPHUT模型）。IMPHUT模型在18.7 GHz水平极化和36.5 GHz水平极化时的模拟亮温偏差分别为-0.91 K和-4.19 K,较原始的HUT模型模拟精度（偏差分别为14.03 K和-16.33 K）有很大提高。最后,利用遗传算法进行雪深反演,基于IMPHUT模型的雪深反演（偏差为-6.79 cm）优于HUT模型和Chang算法,反演与实测雪深具有较好的一致性。 相似文献
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2018-05高分五号（GF-5）卫星发射升空，其上搭载的全谱段成像仪在热红外8—13 μm谱段范围内具有4个温度反演通道（B09,B10,B11,B12），空间分辨率设计优于40 m，在国内民用传感器领域实现了由单通道向多通道、中空间分辨率向高空间分辨率的跨越式突破，使得GF-5卫星热红外数据在地表热环境遥感领域具有极其重要应用价值。本研究基于GF-5的4个热红外通道的通道响应函数，利用全球742条TIGR（Thermodynamic Initial Guess Retrieval）探空廓线数据，进行不同观测角度、水汽含量和海表发射率条件下的MODTRAN4.0（Moderate resolution atmospheric Transmittance and Radiance code4.0)辐射传输过程模拟，基于模拟结果分别对两通道、三通道和四通道劈窗算法海表温度SST（ Sea Surface Temperature）反演系数进行修订，并分析观测角度、水汽含量和海表发射率对不同通道组合的精度影响，并通过GF-5卫星实际反演的SST结果进行验证。GF-5全谱段成像仪SST反演两通道劈窗算法组合共有6种，即B09-B10、B09-B11、B09-B12、B10-B11、B10-B12、B11-B12；三通道劈窗算法组合共有4种，即B09-B10-B11、B09-B10-B12、B09-B11-B12、B10-B11-B12；四通道劈窗算法组合1种，即B09-B10-B11-B12。通过对不同通道组合形式研究发现，水汽含量对SST反演精度有较大的影响，且温度反演的精度随着水汽含量的增加而降低；其次是观测角度，SST反演精度随着观测天顶角的增大而降低；最后是发射率的影响，两通道、三通道和四通道劈窗算法SST反演精度随着发射率的变化总体在0.1 K以内变化。最后以大亚湾核电站周围海域为验证区，用GF-5热红外遥感影像进行SST的反演并做误差分析，结果表明B09-B10通道SST反演实际误差为0.57 K，反演精度较高，实际误差与理论模拟误差相差0.24 K，差异的来源主要包括辐射定标和传感器噪声等要素影响，其他通道形式反演精度有待于传感器响应稳定后进一步验证。 相似文献
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目前广泛使用的非全张量航空重力梯度测量系统,不能测量重力梯度全部张量,限制了航空重力梯度的应用。因此,需要研究航空重力梯度不同分量之间的位场转换。根据重力梯度与扰动重力位内在的频率微分关系,联合多参量在拟合观测参量最优的条件下反演扰动重力位,实现了联合多参量的位场转换。实验表明,相对于传统的单参量位场转换,多参量位场转换能降低观测信号的噪声,有效地提高转换精度。 相似文献
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地表观测的重力位场是地形质量、浅部地质结构产生的剩余重力异常和深部地质构造产生的区域重力异常的叠加效应。基于尺寸可变的滑动窗口的二维低阶多项式拟合算法和格网距离（到中心点）倒数的定权规则在空间域对地面观测的重力位场数据进行了不同深度层的区域-剩余异常分离。这克服了常规算法仅在水平方向上区分不同异常空间分布及垂直方向上定性分离的缺陷。并利用构建的模型重力数据和实测重力位场数据分别进行解算,数值结果验证了该方法的有效性。 相似文献
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航空重力测量数据含有许多噪声，需用高质量的数字滤波器加以平滑。有限冲激响应（ＦＩＲ）滤波器的优点是具有精确线性相位而且总是稳定的。本文利用契比雪夫逼近方法，设计了适用于航空重力测量的ＦＩＲ低通滤波器。为检测其性能，文中建立了一个模拟加速度模型。检测结果表明：滤波器性能可靠，适用于航空重力测量数据处理。 相似文献
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采用重力异常的导纳理论推估海底地形 总被引：3，自引：2，他引：1
系统探讨了采用重力异常的导纳理论推估海底地形的方法。在频率域内对海底地形和重力异常的相关性进行了分析,确定在20~300 km波段内两者相关系数最高,适合通过重力异常反演。以皇帝海山链为例,分别采用未补偿导纳模型和顾及挠曲补偿的导纳模型开展研究,其中涉及的地壳厚度和有效弹性厚度等参数通过均衡响应函数法得到。引入余弦低通滤波器,有效地解决了向下延拓过程中产生的高频震荡问题。算例结果表明,采用重力异常的导纳理论能够有效地反演海底地形,结果真实可靠,反演模型的相对精度在6%左右,与ETOPO1模型相当,且能够刻画出ETOPO1模型中未显现的地形细节。由于地形变化剧烈,反演模型在海山链沿线附近精度不甚理想。 相似文献
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中国新疆地区水文气候变化复杂,其水储量变化及其负荷形变特征的精确提取极为重要。采用卫星重力数据GRACE(gravity recovery and climate experiment）反演新疆地区2010—2014年陆地水储量变化,利用独立成分分析法（independent component analysis,ICA）分解时空模式,提取时空特征信号。在此基础上,反演陆地水负荷迁移引起的地壳垂向变化,引入重力位系数与负荷勒夫数一阶项改正,回加非潮汐大气与海洋信号,结合尺度因子法校正GRACE反演结果,引入全球降水气候计划月降水资料分析形变影响,将其与测区12座连续运行参考站形变位移进行定量比较,重点分析各测站陆地水负荷信号与全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）垂直位移的相关关系。结果表明,经ICA方法分解的新疆地区陆地水储量呈现多时间尺度特征,表现为明显的周年与长期变化;周年信号在西部帕米尔高原附近尤为显著;长期变化以逐年减少为主,在乌鲁木齐西部、天山一带信号较强;总体上,陆地水负荷垂直形变的时间序列波动幅度相对较小,幅值... 相似文献
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卫星重力测量是当前探测全球一致、高精度和高分辨率地球重力场的高效技术手段,主要包括高低卫星跟踪卫星测量（satellite-to-satellite tracking in high-low mode, SST-hl）、低低卫星跟踪卫星测量（satellite-to-satellite tracking in low-low mode, SST-ll）和卫星重力梯度测量（satellite gravity gradiometry,SGG）。系统总结了利用卫星重力测量技术（包括SST-hl、SST-ll和SGG及多模式组合）反演地球重力场的主要方法,评述了利用挑战性小卫星有效载荷（challenging mini-satellite payload, CHAMP）、重力恢复与气候实验（gravity recovery and climate experiment, GRACE）/ GRACE继任者（GRACE follow-on, GRACE -FO）和地球重力场和海洋环流探索器（gravity field and steady-state ocean circulation explorer, GOCE）卫星重力数据构建静态和时变重力场模型的最新进展,并对当前具有代表性的地球重力场模型精度进行了分析和评估,以期对未来的地球重力场研究及其地学应用提供参考。 相似文献
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莫霍面是地壳与上地幔的分界面，莫霍面的研究有助于认识地球深部构造及演化。在以往的研究中，由于重力反演方法、使用资料不同，中国东海海域莫霍面深度反演结果有较大不确定性。通过收集中国东海海域高精度地形和自由空气重力异常数据，计算了布格重力异常并分析了其构造特征。提取了中国福建省大田至中国台湾省花莲剖面和中国东海陆架盆地至菲律宾海盆剖面的重力异常数据，采用人机交互正演、反演拟合技术得到了这两条剖面的地壳密度与莫霍面深度。通过向上延拓的方法提取了莫霍面所引起的重力异常，在两条剖面反演结果和地震探测结果的约束下进行Parker-Oldenburg界面反演，得到了该地区的莫霍面深度。反演结果显示，中国东海海域莫霍面深度的变化范围为-34.4~-8.8 km，其结构呈两凹两凸的特征。 相似文献
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应用小波变换确定琉球俯冲带的深部特征 总被引：1，自引：0，他引：1
综合应用离散小波变换和连续小波变换进行了干扰源分离和场源深度确定的模拟实验,发现通过小波变换可有效地确定场源深度。根据实测重力异常数据研究了琉球俯冲带的深部特征,推测其在东经122.5°线上地下105 km左右发生弯曲变为水平延伸。 相似文献
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Statistically optimal estimation of Greenland Ice Sheet mass variations from GRACE monthly solutions using an improved mascon approach 总被引：1，自引：0，他引：1
We present an improved mascon approach to transform monthly spherical harmonic solutions based on GRACE satellite data into mass anomaly estimates in Greenland. The GRACE-based spherical harmonic coefficients are used to synthesize gravity anomalies at satellite altitude, which are then inverted into mass anomalies per mascon. The limited spectral content of the gravity anomalies is properly accounted for by applying a low-pass filter as part of the inversion procedure to make the functional model spectrally consistent with the data. The full error covariance matrices of the monthly GRACE solutions are properly propagated using the law of covariance propagation. Using numerical experiments, we demonstrate the importance of a proper data weighting and of the spectral consistency between functional model and data. The developed methodology is applied to process real GRACE level-2 data (CSR RL05). The obtained mass anomaly estimates are integrated over five drainage systems, as well as over entire Greenland. We find that the statistically optimal data weighting reduces random noise by 35–69%, depending on the drainage system. The obtained mass anomaly time-series are de-trended to eliminate the contribution of ice discharge and are compared with de-trended surface mass balance (SMB) time-series computed with the Regional Atmospheric Climate Model (RACMO 2.3). We show that when using a statistically optimal data weighting in GRACE data processing, the discrepancies between GRACE-based estimates of SMB and modelled SMB are reduced by 24–47%. 相似文献
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采用密度随深度呈指数变化的变密度模型来反演莫霍面深度，给出了利用指数密度模型在波数域中计算重力异常的正演公式压界面深度的反演公式。结果表明，青藏高原莫霍面呈现出边缘浅、中部深，边缘变化快、梯度大，中间变化梯度趋缓的特点。通过对常密度模型、变密度模型及地震反演得到的莫霍面的比较，证实变密度模型更适合于莫霍面结构的反演。 相似文献
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In order to improve the processing and interpretation of gravity data, multiscale edge theory in image processing is introduced
into the study of gravity field. Multiscale edges of gravity anomaly are analyzed based on a special wavelet. It shows that
the multiscale edges are the extrema points of the horizontal gravity gradient at different heights, which are related to
the sharp discontinuities of underground sources. The applications of multiscale edge in downward continuation and gravity
inversion are discussed. The simulated examples show that the multiscale edges can be applied to stabilize the downward continuation
operator when the continuation height is low. The multiscale edges also have a convenient application to infer the geometry
of the underground source. Moreover, the gravity inversion algorithm based on the multiscale edges has a good antinoise property.
Supported by the National Natural Science Foundation of China(No.40704003), the National 973 Program of China(No.2007CB714405),
the Open Research Fund from Key Laboratory of Geospace Environment and Geodesy(No.04-01-08). 相似文献
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综合应用小波多重分解法和小波多尺度边缘重构方法研究了重力异常的分离,发现该方法可以同时进行纵向和横向影响的有效分离,为复杂地区重力异常的合理分离提供了参考。在模拟实验的基础上,应用该分离方法对琉球俯冲带地区的重力异常进行了分离。在纵向分离中,提出根据重力异常和海底地形的相关性确定合适的分离尺度。在小波多尺度边缘分析中,通过选择合适的尺度范围同样可以达到分离横向重力异常的效果,而且比多尺度边缘重构方法简单。 相似文献
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Truncated geoid and gravity inversion for one point-mass anomaly 总被引：1，自引：0，他引：1
The truncated geoid, defined by the truncated Stokes' integral transform, an integral convolution of gravity anomalies with
the Stokes' function on a spherical cap, is often used as a mathematical tool in geoid computations via Stokes' integral to
overcome computational difficulties, particularly the need to integrate over the entire boundary spheroid. The objective of
this paper is to demonstrate that the truncated geoid does, besides having mathematical applications, have physical interpretation,
and thus may be used in gravity inversion. A very simple model of one point-mass anomaly is chosen and a method for inverting
its synthetic gravity field with the use of the truncated geoid is presented. The method of inverting the synthetic field
generated by one point-mass anomaly has become fundamental for the authors' inversion studies for sets of point-mass anomalies,
which are published in a separate paper. More general applications are currently under investigation. Since an inversion technique
for physically meaningful mass distributions based on the truncated geoid has not yet been developed, this work is not related
to any of the existing gravity inversion techniques. The inversion for one point mass is based on the onset of the so-called
dimple event, which occurs in the sequence of surfaces (or profiles) of the first derivative of the truncated geoid with respect
to the truncation parameter (radius of the integration cap), its only free parameter. Computing the truncated geoid at various
values of the truncation parameter may be understood as spatial filtering of surface gravity data, a type of weighted spherical
windowing method. Studying the change of the truncated geoid represented by its first derivative may be understood as a data
enhancement method. The instant of the dimple onset is practically independent of the mass of the point anomaly and linearly
dependent on its depth.
Received: 26 September 1996 /Accepted: 28 September 1998 相似文献
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利用多尺度边缘分析理论,对重力异常的小波多重分解法作了改进,提出了基于多尺度边缘的重力异常分离方法。实验表明,改进方法除保留了多重分解法的优点外,还能够同时实现异常的纵向和横向分离,而且可以根据每个场源对应的多尺度边缘的分布情况确定小波分解的阶数,有利于单一异常特征的提取。利用该方法对琉球俯冲带西南端区域的船测重力资料进行了处理分析,结果与该区域的地质构造具有很好的对应关系。 相似文献