重力勘探数据处理课件.ppt
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- 重力 勘探 数据处理 课件
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1、重力仪器观测数据的初步整理的内容是通过改正(消除)重力场以外的一些因素引起的重力仪重力仪器观测数据的初步整理的内容是通过改正(消除)重力场以外的一些因素引起的重力仪观测数据的变换,观测数据的变换,这种变化是由仪器本身的特性和工作方法引起的。这种变化是由仪器本身的特性和工作方法引起的。例如例如 零点变化及海洋、航空重力测量工作中航速,航向的影响和垂直加速度干扰等异常。零点变化及海洋、航空重力测量工作中航速,航向的影响和垂直加速度干扰等异常。一一.观测资料的整理和质量评价观测资料的整理和质量评价一一.观测资料的整理和质量评价观测资料的整理和质量评价F普通点观测资料的整理和质量评价普通点观测资料的整
2、理和质量评价F 消除仪器的零点漂移消除仪器的零点漂移,求取各测点相对与基点的相对重力值求取各测点相对与基点的相对重力值;F 仪器的零点漂移仪器的零点漂移:F(a)(a)纯零点漂移纯零点漂移(弹性元器件疲劳等造成的读数变化弹性元器件疲劳等造成的读数变化)F(b)(b)重力日变重力日变(重力固体潮的变化重力固体潮的变化)和温度影响未消除部分等叠加在一起的混合和温度影响未消除部分等叠加在一起的混合零点漂移零点漂移;F对中小比例尺测量对中小比例尺测量,这一整理称为混合零点校正这一整理称为混合零点校正;F对大比例尺测量对大比例尺测量,要先进行固体潮校正要先进行固体潮校正,对余下的纯零点校正和温度影响做零
3、对余下的纯零点校正和温度影响做零点校正点校正;一一.观测资料的整理和质量评价观测资料的整理和质量评价2)2)基点网观测资料的整理和质量评价基点网观测资料的整理和质量评价在消除仪器零点变化后在消除仪器零点变化后,求得各相邻两基点的重力差值求得各相邻两基点的重力差值(一个边段的段差一个边段的段差).).常用三重小常用三重小循环法循环法,由于测量时间差小由于测量时间差小,可以较好地监测重力仪的零点漂移可以较好地监测重力仪的零点漂移,且视为线性变且视为线性变化化.二二.重力基点网平差重力基点网平差0ig 二二.重力基点网平差重力基点网平差12:1.520 1.2611.361 1.5400.060:1
4、.370 1.6811.751 1.5200.080iiggmGalggmGal第一环第二环0iigg为平差后各相邻点的重力差;二二.重力基点网平差重力基点网平差重力闭合差的来源:a)重力仪的观测精度;b)偶然或随机误差;通常它们与仪器的零点位移关系密切;因此,闭合差的分配应与各点的闭合时间成正比,即将闭合差按时间分配到各点。二二.重力基点网平差重力基点网平差 a)对单独个闭环计 0 iiiiiitgttKtt若若闭闭合合环环路路测测量量总总时时间间为为:t t=平平差差系系数数为为 K K=若若某某一一边边的的闭闭合合时时间间为为,则则改改边边的的平平差差值值:g g各各边边平平差差数数之之
5、和和必必须须满满足足:g gK K(一一合合路路的的平平差差算算:二二.重力基点网平差重力基点网平差11222111121212,(,)mmiFCiFCiiFCFCKtK tKtK ttFCKKK Kt(b)对上例的两公共边FC必须公用条件:gggg 分别是两个环路的闭合差;是边的闭合时间;,是待求的系数;公共边的平差个闭合环路的平为差计算:二二.重力基点网平差重力基点网平差(1)边对应的重力差标记在圆括号内,闭合时间标记在方括号内;(2)按顺时针方向计算各环路的闭合差;(3)计算各环路的总c)对多闭合环路的波波夫逐闭合时间;(4)从闭合差最大次逼近法平差计的环路开算:始平差;二二.重力基点网
6、平差重力基点网平差121453251 3316142365142171tt下边还是以上边讲的两个环路为例讲解方法的实现:环的总时间:分2环的总时间:分二二.重力基点网平差重力基点网平差222220.080/171420.020360.016510.024420.020BACBFCAFKKKK 2环的平差系数为:K各边的平差值分别为:B-A:C-B:F-C:A-F:将各边的平差值写在各边的对应位置上二二.重力基点网平差重力基点网平差11120.0600.0240.036FCg考虑 环的平差:在 环的公共边上,将 环的平差值变号加到该边上,这样1环的闭合差为:二二.重力基点网平差重力基点网平差11
7、11110.036/161:510.011:320.007:450.010:330.008CFDCEDFEKCFgKDCgKEDgKFEgK 环的平差系数:各边的平差值为:再将公共边平差值变化分配转入2环,按上述方法持续下去,直到所有环路完全闭合。二二.重力基点网平差重力基点网平差222220.011/171,420.003360.007510.010420.008BACBFCAFKKKK 此时,2环又有0.011的闭合差,平差系数为:K各边的平差值分别为:B-A:C-B:F-C:A-F:将各边的平差值写在各边的对应位置上将公共边上的平差值变号转入1环,1环又有了0.003的闭合差,继续对1环
8、平差。二二.重力基点网平差重力基点网平差二二.重力基点网平差重力基点网平差3)求各基点相对于总基点的重力差求各基点相对于总基点的重力差F设总基点为设总基点为A则各基点相对于总基点的重力差为则各基点相对于总基点的重力差为0 1.6641.6641.664 1.7650.1011.664 1.765 1.2891.1881.664 1.765 1.289 1.3500.1621.664 1.765 1.289 1.350 1.5491.387BCDEF B点:gC点:gD点:gE点:gF点:g二二.重力基点网平差重力基点网平差三三.重力异常计算和图示重力异常计算和图示 1.1.重力观测结果的内部校
9、正重力观测结果的内部校正 由重力测量经过零点改正后所得到的结果是测点相对于某点的重力差值,通过基点的重力由重力测量经过零点改正后所得到的结果是测点相对于某点的重力差值,通过基点的重力值可以推算出所有的测点绝对重力值,也称为重力观测值。基点的重力值可以通过将基点网中值可以推算出所有的测点绝对重力值,也称为重力观测值。基点的重力值可以通过将基点网中任一基点与国家基点联测得到。各测点的重力观测值中包含着地质因素以外额外部条件变化的任一基点与国家基点联测得到。各测点的重力观测值中包含着地质因素以外额外部条件变化的影响。因此,因此,由重力观测值得到反映地质因素的重力异常,需要经过一系列的校正。影响。因此
10、,因此,由重力观测值得到反映地质因素的重力异常,需要经过一系列的校正。下边介绍各项校正的方法和由此得到的各种异常的地球物理意义。下边介绍各项校正的方法和由此得到的各种异常的地球物理意义。1)内部校正概述内部校正概述 野外测量通常采用多台仪器野外测量通常采用多台仪器,其测量值包含实际的重力值其测量值包含实际的重力值,及前边提到的各种影响因素及前边提到的各种影响因素.其中由仪器其中由仪器的结构不完善造成的干扰称为仪器的内部影响的结构不完善造成的干扰称为仪器的内部影响,对内部影响的校正称为内部校正对内部影响的校正称为内部校正.内部校正包括内部校正包括:温度校正温度校正,零点校正零点校正,气压校正气压
11、校正,地磁校正地磁校正,目前主要作前两项校正目前主要作前两项校正校正后值校正后值=观测值观测值+校正值校正值校正值校正值=-影响值影响值1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正(1)温度校正温度校正0020000()()TiTiiTTTTTT 线性校正:非线性校正:仪器读数时的内部温度;仪器标定的工作温度;仪器标定温度下的校正系数;1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正(2)零点校正零点校正用于勘探的重力仪都有零点变化的现象,在一定精度要求下,一定时间间隔内重力仪的零点变化可用于勘探的重力仪都有零点变化的现象,在一定精度要求下,一定时间间隔内重力仪的零点变化可以看成是与时间成
12、线性关系,可以相应的通过改正来消除零点变化的影响。以看成是与时间成线性关系,可以相应的通过改正来消除零点变化的影响。进行零点改正的方法是:重力测量工作前,在全测区均匀布置一些基点,这些基点间的重力差值采进行零点改正的方法是:重力测量工作前,在全测区均匀布置一些基点,这些基点间的重力差值采用高一级精度重力仪器或者较为复杂的工作方法首先测出。用高一级精度重力仪器或者较为复杂的工作方法首先测出。在进行测点重力测量时,首先在基点上观测,然后对测点进行观测,在规定的重力仪器线性零位变在进行测点重力测量时,首先在基点上观测,然后对测点进行观测,在规定的重力仪器线性零位变化的时间间隔内再到基点上观测,当然也
13、可以回到工作开始的那个基点观测。化的时间间隔内再到基点上观测,当然也可以回到工作开始的那个基点观测。1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正2)零点校正零点校正单次观测的零点校正方法单次观测的零点校正方法(1)同一个基点上的两次观测的时间为同一个基点上的两次观测的时间为(2)校对两个不同基点校对两个不同基点A和和B,而且两个基点的重力差已知为而且两个基点的重力差已知为由校对基点读数算出的结果是由校对基点读数算出的结果是,ABABt点读数的时间为t点读数的时间为则仪器的零点变化率为:ABgABg00000,()iittggKgK tttt 和,测量结果分别为 g和 g,则单位时间内零点的
14、变化率为:1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正,()ABABABBAABiiAttggKtttttK tt 因此,从 至 的时间内 仪器的零漂变化率为:从 至 的任一时间内零漂的校正量为:2)零点校正零点校正1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正当重力仪的零点变化只是近似线性变化,而不是线性变化,而且,在一天的工作中校对的三个基点进行了重复观测,这时零点校正应按如下方法进行:1)在方格纸上,以读数或 g为纵坐标,时间t为横坐标将重复观测点按比例点在图上;2)将相同点用直线连接,形成大致平行的直线;3)以最长的一条线的中点为标准,过中点作所有连线的平行线,形成一组线束;2)
15、零点校正零点校正1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正21()0,0miiiyKxaQyKxaQQKa1.重力观测结果的内部校正重力观测结果的内部校正4)用这些线束的端点数据进行最小二乘拟合得到一条拟合直线,拟合直线的斜率即为该时间段内的零点变化率.重力的组成和影响因素重力的组成和影响因素1)中间层校正中间层校正2.2.重力观测的外部校正重力观测的外部校正图中图中B为总基点为总基点,A为为A的投影的投影,与与B处于同一大地水准面上处于同一大地水准面上,A与与B的高差为的高差为h(A的海拔高程的海拔高程).A与与B相比相比,多了一个密度为多了一个密度为 的的,厚度为厚度为h的物质层的物
16、质层,称为中间层的引力作用称为中间层的引力作用.由于各测点的高度不同由于各测点的高度不同,中间层引力的垂直分量的影响也不同中间层引力的垂直分量的影响也不同,因此因此,必须进行中间层校正必须进行中间层校正.2222222222 3/2000(,)(cos,sin,)000,()()VVVVzRhVzdvdvFGGf x y z dxdydzf RRz Rd d dzRzgFdvzRd dRdzRz 222在我们的问题中:=(x-)(y-)(z-)且,重力为引力的垂直分量:1)中间层校正中间层校正2.2.重力观测的外部校正重力观测的外部校正222 3/2000222222()2-1(1)221-/
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