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航空重力测量数据处理

/airborne gravitysurvey data processing/
条目作者郭志宏

郭志宏

最后更新 2024-12-05
浏览 124
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采用专业软件,对航空重力测量数据进行相应处理的工作。是航空重力测量工作的重要组成部分。简称航重数据处理。

英文名称
airborne gravitysurvey data processing
简称
航重数据处理
所属学科
地质学/地质资源与地质工程

国外航空重力测量技术的研究始于20世纪50年代,但在80年代末之前,主要受定位和加速度测量精度的制约,航空重力测量技术一直未能达到实用化的程度。直到90年代初,载波相位DGPS的出现才使得航空重力测量达到实用的状态,配套的航空重力测量数据处理技术应运而生,主要表现在航重野外数据预处理软件技术的突破上。在21世纪初,航空重力测量和处理技术逐渐趋于成熟和商业化,并得到推广应用。航空重力数据预处理软件主要有俄罗斯的GT_Gravity、加拿大的AirGrav、美国的TAGS_AeroGrav、中国的CHAGS等专用配套软件。

航重数据处理按流程分为野外数据预处理、室内数据处理和数据转换与反演解释处理3大类;按目的和作用可分为航空重力数据校正、航空重力测量质量评价、航空重力数据转换处理3个方面内容。航重数据校正的目的和作用是进行厄特渥斯改正、垂向加速度改正、空间(高度)改正、布格地形改正等各项改正,广义上还包括低通滤波、数据调平等处理,获得航空空间重力异常数据和航空布格重力异常数据。航重测量质量评价的目的和作用是分别对每个架次和所有架次测线的航空重力测量数据和导航数据质量和各参数进行统计评估,起到质量控制和评价作用。航重数据转换处理的目的和作用是基于位场转换和反演理论方法获得航空重力数据的延拓、导数等各种位场数据转换处理图件和深度等反演处理图件,结合地质和构造资料用于航空重力数据的推断解释工作。

野外数据预处理包括航空重力数据校正和航空重力测量质量评价两方面,主要任务是对航空重力测量系统每个测量架次的GPS导航数据进行差分解算,获得航空飞行载体的位置和速度(以及加速度);对航重数据进行各项校正和滤波处理,获得每个测量架次沿测线的原始航空空间重力异常数据;同时利用GPS导航数据对飞行载体的高度、速度、偏航、卫星数和PDOP值等参数进行统计,对航空重力仪数据的饱和点数、平台角度、姿态、零点漂移进行统计,从而实现对每架次航重测量数据质量的统计评估和控制目的。数据预处理工作要求在野外作业基地,由专业技术人员使用专用和配套的航空重力数据预处理软件,每天对测量完成的飞行架次航重测量数据进行处理,根据处理和质量统计结果对当天的测量质量进行评价,并对以后的飞行测量工作提出必要的建议和要求。

室内数据处理的主要任务是对野外数据预处理获得的整个测区所有测线的原始航空空间重力异常数据进行数据调平处理、布格地形改正处理,获得最终处理后航空空间重力异常和航空布格重力异常剖面和网格数据;同时对整个测区所有测线的飞行高度、测网疏密度、重复线数据内符合精度、航空重力测量总精度进行统计和质量评价。

数据转换与反演解释处理的主要任务是对室内数据处理获得的航空布格重力异常剖面或网格数据进行延拓、导数、梯度模等位场转换处理,获得用于定性分析的各种位场数据转换处理图件;也可进行异常体或界面深度和密度等反演处理,获得用于定量解释的深度或密度反演处理图件。

航空重力测量数据的精度不但取决于航空重力系统精度和飞行测量水平,还取决于专用配套的航空重力数据预处理软件的技术水平,包括运动载体位置、速度与加速度的测定和解算精度,观测数据的滤波和改正技术等,航空重力异常的空间分辨率取决于运动载体的速度、高度和低通滤波窗口宽度。

  • 曾华霖.重力场与重力勘探.北京:地质出版社,2005.
  • 孙中苗,夏哲仁,石磐.航空重力测量研究进展.地球物理学进展,2004,(3):492-496.
  • VERDUN J, BAYER R, KLINGELÉ E E, et al.Airborne gravity measurements over mountainous areas by using a LaCoste & Romberg air-sea gravity meter.Geophysics,2002,67(3):807-816.

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