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中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场修正球冠谐模型(CUG_CLMFM3Dv1)
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作者 张攀 杜劲松 李厚朴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1866-1880,共15页
日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异... 日益完善的大区域地面航磁调查与卫星磁测给建立高精度与高分辨率的地磁场模型带来了新的契机,同时也对地磁场建模技术提出了更高的要求.本文基于修正球冠谐分析方法,利用全球岩石圈磁力异常汇编网格WDMAMv2中提取的近地表总磁场强度异常数据与CHAMP卫星近十年的矢量测量数据,联合构建了中国及邻区高分辨率三维岩石圈磁场的修正球冠谐模型.该区域岩石圈磁场模型的分辨率可达球谐3500阶/次,进而基于该模型正演计算了研究区域不同高度的矢量数据.将区域模型与高分辨率的球谐模型分别在空间域与频率域进行对比,结果显示区域模型中的高频成份更加丰富,所描绘出的磁异常的形态和幅值更加接近原始建模数据,且在由低分辨率球谐模型补空的区域更加平滑.该应用案例证明,联合可靠的近地面标量与卫星矢量磁测数据,基于修正球冠谐分析方法,有能力构建出高精度与高分辨率的区域三维岩石圈磁场模型. 展开更多
关键词 修正球冠谐分析 岩石圈磁场 高分辨率 三维模型 中国及邻区
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全球岩石圈磁异常模型研究进展与挑战
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作者 骆遥 李敬敏 +6 位作者 郑金鑫 杨雪 尹航 张文志 孟庆奎 李冰 王林飞 《地球与行星物理论评(中英文)》 2024年第6期681-692,共12页
通过半个多世纪的航空磁测和海洋磁测数据采集,近地表磁测数据几乎覆盖全球,相继编绘了国家和洲际尺度的磁异常图.进入21世纪,以CHAMP为代表的卫星磁测技术提供了全球尺度下的长波磁异常背景,建立了《世界磁异常图》等以弧分为分辨率的... 通过半个多世纪的航空磁测和海洋磁测数据采集,近地表磁测数据几乎覆盖全球,相继编绘了国家和洲际尺度的磁异常图.进入21世纪,以CHAMP为代表的卫星磁测技术提供了全球尺度下的长波磁异常背景,建立了《世界磁异常图》等以弧分为分辨率的全球磁异常网格,并以此构建了岩石圈磁场高斯球谐系数模型,例如NGDC-720模型.尽管全球岩石圈磁异常模型在空间分辨率等方面取得了巨大进步,反映的最短波长从上百千米提升至几十千米,但仍面临巨大挑战,例如实际精度仅能达到上百纳特.为此,本文回顾了国家尺度到全球尺度磁异常汇编情况,讨论了磁异常处理与汇编的关键技术.同时,也分析了全球岩石圈磁场建模的难点,旨在克服当前的局限性,实现岩石圈磁场模型自主、可控. 展开更多
关键词 近地表磁测 卫星磁测 岩石圈磁场 磁异常图 球谐分析
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基于张衡一号卫星数据的中国区域岩石圈磁场球冠谐分析 被引量:1
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作者 王婕 申旭辉 +6 位作者 杨艳艳 泽仁志玛 黄建平 赵庶凡 王桥 鲁恒新 郭峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2973-2982,共10页
张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静... 张衡一号卫星于2018年2月成功发射升空,卫星上搭载有测量地磁场的高精度磁强计,包括标量和矢量磁力仪.本文基于张衡一号卫星2018年3月—2022年5月的标量磁测数据,利用球冠谐分析进行中国区域的岩石圈磁场建模工作.首先选取地磁活动平静时期(Kp≤2o)的夜侧数据,来减少外源场的影响;然后,利用CHAOS-7模型计算值去除主磁场和外源场,得到岩石圈磁异常值,再利用球冠谐分析进行中国区域的地磁场建模,得到最大阶数为53.17(对应地表波长为752 km)的球冠谐模型.该模型可以明显揭示出中国及邻区的主要岩石圈磁异常,包括位于我国塔里木盆地、四川盆地、松辽盆地和境外的贝加尔湖、孟加拉盆地附近的高值磁异常,以及位于青藏高原南部的东西向低值磁异常.为了对模型结果进行进一步分析,将其与Swarm-A卫星数据球冠谐建模结果和CHAOS-7球谐模型结果在不同高度上进行了对比,主要磁异常的分布基本一致,而且在向下延拓到100 km高度时,本文的模型也能够提供比较稳定的结果,但是在幅值和磁异常形态细节上存在一定差异. 展开更多
关键词 张衡一号 岩石圈磁场 长波长磁异常 球冠谐分析 区域地磁场建模
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塔里木盆地高分辨率卫星磁异常特征 被引量:6
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作者 王小多 程顺有 许小强 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第1期25-30,共6页
本文使用美国国家地球物理数据中心(NGDC)提供的岩石圈磁场球谐模型的球谐系数,计算了塔里木盆地16~720阶、高度为0 km的垂向分量ΔZ,反映了塔里木地区高分辨率的卫星磁异常特征.盆地北部和南部的磁性特征明显不同,分界线大体在北纬4... 本文使用美国国家地球物理数据中心(NGDC)提供的岩石圈磁场球谐模型的球谐系数,计算了塔里木盆地16~720阶、高度为0 km的垂向分量ΔZ,反映了塔里木地区高分辨率的卫星磁异常特征.盆地北部和南部的磁性特征明显不同,分界线大体在北纬40°附近,北部表现为东西向的负异常,南部表现为正异常特征,整体呈北东走向,中部被北西向异常所叠加.结合区域地质背景,对盆地内部的磁异常特征综合分析表明,盆地基底可能并非一个完整块体,而是由多个古老地块拼合而成. 展开更多
关键词 球谐分析 岩石圈磁场 长波长特征 空间分辨率 塔里木盆地
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2010.0年代蒙古地区岩石磁异常 被引量:1
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作者 陈斌 袁洁浩 +4 位作者 王雷 徐如刚 倪喆 顾左文 冯丽丽 《地震研究》 CSCD 北大核心 2015年第1期114-118,共5页
采用2011~2012年期间在蒙古国境内地磁测量得到的119点地磁数据,利用以球冠谐和和曲面样条方法得到的蒙古地区地磁场数值为基础数据,获得了2010.0年代蒙古地区岩石磁异常的空间分布,对蒙古地区岩石磁异常的空间分布进行了研究。结果表明... 采用2011~2012年期间在蒙古国境内地磁测量得到的119点地磁数据,利用以球冠谐和和曲面样条方法得到的蒙古地区地磁场数值为基础数据,获得了2010.0年代蒙古地区岩石磁异常的空间分布,对蒙古地区岩石磁异常的空间分布进行了研究。结果表明,蒙古地区的岩石磁异常表现出东西差异,异常幅度在西部较大东部较小。蒙古西部南边界处表现为类弧形结构和贝加尔—乌兰巴托条带结构为蒙古地区较为显著的磁异常结构。 展开更多
关键词 岩石圈磁场 磁异常 蒙古地区 球冠谐和 曲面样条
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中国地区地磁场的球冠谐和分析 被引量:38
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作者 安振昌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1993年第6期753-764,共12页
本文根据中国及其邻近地区的地磁三分量绝对测量资料,利用球冠谐和分析方法,计算出中国地区地磁剩余场的冠谐模型,地磁剩余场△X,△Y,△Z的模型均方根偏差分别为106.9,89.7,137.6 nT.提出由地磁场的国际参考地磁场和地磁剩余场的冠谐模... 本文根据中国及其邻近地区的地磁三分量绝对测量资料,利用球冠谐和分析方法,计算出中国地区地磁剩余场的冠谐模型,地磁剩余场△X,△Y,△Z的模型均方根偏差分别为106.9,89.7,137.6 nT.提出由地磁场的国际参考地磁场和地磁剩余场的冠谐模型组成的联合模型作为中国参考地磁场的模型,它能较好地表示中国地磁场的分布.以地磁场的联合模型为正常背景场,计算出三分量磁异常的冠谐模型,并分析了磁异常的基本特征,它将为深入研究中国岩石层结构提供新证据. 展开更多
关键词 球冠谐和分析 地磁场 磁异常
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磁化岩石层球面各向同性统计模型
7
作者 马石庄 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期102-111,共10页
磁化岩石层产生的磁场是利用磁场观测研究地球发电机过程的最主要障碍之一。基于对球面各向同性随机矢量场及其空间两点关联张量的认识,建立了球面各向同性磁化岩石层的统计模型。结果表明,如果岩石层的剩余磁化强度和磁化率均为球面... 磁化岩石层产生的磁场是利用磁场观测研究地球发电机过程的最主要障碍之一。基于对球面各向同性随机矢量场及其空间两点关联张量的认识,建立了球面各向同性磁化岩石层的统计模型。结果表明,如果岩石层的剩余磁化强度和磁化率均为球面各向同性,那么在地表观测到的岩石层磁场由球面各向同性和准各向同性两个部分组成。因此,即使统计性质最简单的磁化岩石层,其产生的磁场的统计性质也要复杂得多。 展开更多
关键词 球面各向同性 磁化 岩石层 统计模型 磁场
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区域航磁异常汇编数据的长波成分提取、评价与替换技术 被引量:3
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作者 张攀 杜劲松 +2 位作者 王震 杨明豫 陈超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2595-2612,共18页
各个国家与地区的航磁异常数据一般均采用多期磁测数据汇编而成,但是由于测量时间跨度较大、各期测量精度与校正参数不一致、以及磁力异常本身的时变性等原因,各期磁力异常数据之间具有系统差异,致使航磁异常汇编数据的长波成分可能存... 各个国家与地区的航磁异常数据一般均采用多期磁测数据汇编而成,但是由于测量时间跨度较大、各期测量精度与校正参数不一致、以及磁力异常本身的时变性等原因,各期磁力异常数据之间具有系统差异,致使航磁异常汇编数据的长波成分可能存在不可靠性.本文基于二维修正球冠谐分析建模方法与单纯采用卫星磁测数据构建的全球岩石圈磁场模型可靠波段,提出区域航磁异常汇编数据的长波成分提取、评价与替换技术.通过仿真数据测试了本文所提方法的有效性之后,将其应用于澳大利亚第七版航磁异常网格数据,进而采用CM6模型的16~90阶球谐系数解算数据对提取的航磁异常长波成分进行了评价与替换,并通过空区补值与扩边处理,得到了澳大利亚及邻区完整的磁力异常网格数据.最后,采用替换了和未替换长波成分的航磁异常汇编数据,与CHAMP卫星磁测三分量数据联合进行修正球冠谐建模,结果显示,替换了长波成分的航磁异常汇编数据与卫星磁测数据融合效果更好,而由航磁异常汇编数据提取的长波成分与卫星磁测数据存在不相容性或非一致性.仿真测试与实际应用均表明本文所提方法具有可靠性和实用性,值得在区域航磁异常数据汇编中推广应用. 展开更多
关键词 航磁异常 数据汇编 岩石圈磁场 长波成分 二维修正球冠谐分析
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利用全球地磁场模型研究ΔT与T_(ap)之间的差异性特征 被引量:2
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作者 陈康 胡正旺 杜劲松 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2021年第11期1141-1145,1151,共6页
采用全球地磁场模型EMM2017计算得到总磁场强度异常(ΔT)与磁力异常矢量(Ta)在主磁场方向的投影分量(T_(ap))差异的全球分布,分析该差异的幅值大小、空间分布特征与影响因素,为构建与应用全球岩石圈磁场模型提供参考资料。
关键词 全球地磁场模型 球谐分析 总磁场强度异常(ΔT) 磁力异常分量(Tap) 岩石圈磁场
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全球岩石圈地磁梯度张量场椭球谐模型构建方法与评估
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作者 赵静 王涵 +3 位作者 嵇艳鞠 汪勇 曹文亮 曹学峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS 2024年第12期4555-4573,共19页
岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收... 岩石圈磁梯度张量场模型可以更好地保留短波长磁场信息,更准确地表示磁异常,在辅助导航、目标定位等领域成为新的研究热点.因地球表面更接近于旋转椭球体,采用传统的球谐函数建立全球岩石圈磁场模型时,布里渊球形内极区附近有计算不收敛现象.针对该问题,本文提出了椭球坐标系下的无奇异岩石圈梯度张量模型构建方法.重新推导了半归格化约束下,球谐系数至椭球谐系数的转换关系;基于最小二乘法和积分法计算了岩石圈磁梯度张量场模型的椭球谐系数,并建立了无奇异性岩石圈磁梯度张量模型.分别计算5 km海拔高度下和300 km海拔高度下,133阶的全球岩石圈磁梯度张量场分布,验证了椭球谐建模方法可以解决布里渊球形内的部分不收敛问题.最后,采用傅里叶变换,将磁矢量Bz分量转换为磁梯度张量对模型进行评估,验证了本文方法的准确性.全球岩石圈椭球谐模型构建方法将适用于高分辨率和高精度的模型建立. 展开更多
关键词 岩石圈磁梯度张量 椭球谐系数 球谐系数转换法 最小二乘法 积分法
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基于地面、航磁数据及三维模型的新疆地区岩石圈磁场初步研究
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作者 唐艺嘉 冯彦 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2023年第3期1026-1034,共9页
基于地面台站及航空磁测数据,我们采用了新开发的三维曲面Spline(3DSS)模型以及区域球谐模型(RSH)建立了高精度的新疆地区三维岩石圈磁场模型,另外通过采用最新的CHAOS-7.5模型数据在100 km高度处进行了模型边界约束,最后将模拟结果与... 基于地面台站及航空磁测数据,我们采用了新开发的三维曲面Spline(3DSS)模型以及区域球谐模型(RSH)建立了高精度的新疆地区三维岩石圈磁场模型,另外通过采用最新的CHAOS-7.5模型数据在100 km高度处进行了模型边界约束,最后将模拟结果与建模数据及CHAOS模型比较验证,结果显示新模型不仅可以反映更多岩石圈磁场的细节,在径向方向可以精细地展现小尺度磁场的衰减变化.新疆地区近地面处的岩石圈磁场主要受到相对浅层磁性岩石的影响,形成感应磁场,其强度随着高度上升而快速衰减,同时受到大尺度磁性基底岩石以及外源磁场的影响而产生强度倒转(强度符号发生变化)的情况.3DSS模型在新疆地区的三个磁异常与当地的地质构造有着很好的相应.通过对比还发现了一些其他全球模型所没有的磁异常特征,如阿尔泰磁异常北部的一些正负条带状的分布,另外还发现了在准噶尔—吐哈盆地东部存在许多小尺度的磁异常.根据磁异常特征推断,该区域是由浅部和深部磁性体相互作用和叠加形成的. 展开更多
关键词 岩石圈磁场 三维曲面Spline 区域球谐模型 航磁数据
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A high resolution lithospheric magnetic field model over China 被引量:13
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作者 OU JiaMing DU AiMin +3 位作者 E.THBAULT XU WenYao TIAN XiaoBo ZHANG TieLong 《Science China Earth Sciences》 SCIE EI CAS 2013年第10期1759-1768,共10页
CHAMP satellite data and ground-based magnetic observations are used and combined to map the lithospheric magnetic field over China by means of the revised spherical cap harmonic analysis(R-SHCA)modeling technique.The... CHAMP satellite data and ground-based magnetic observations are used and combined to map the lithospheric magnetic field over China by means of the revised spherical cap harmonic analysis(R-SHCA)modeling technique.The magnetic field is described to a spatial resolution of 150 km at the mean Earth’s radius,which represents a good compromise between the resolutions afforded by surface and satellite data.We compare the magnetic anomalies modeled at the regional scale with composite regions containing large-scale of tectonic structures.These regions,including the Tarim Basin and the Tibetan Plateau,are correlated with regional magnetic anomalies at satellite altitude but contain a significant number of small-scale and complex magnetic structures at the mean Earth’s radius.These magnetic anomalies are globally consistent with the known geological features in China but also offer a way to delineate the contours of the geological blocks and to discuss the connection between magnetic anomalies and the heat flow distribution in this region. 展开更多
关键词 lithospheric magnetic field revised spherical harmonic cap analysis CHAMP satellite data
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