03重力异常数据处理
重力勘探—重力异常的数据处理
第四章重力异常的数据处理布格重力异常反映了地壳内部物质密度的不均匀性，即从地表到地下几十公里的地壳深部，只要物质密度横向发生变化，在地下不同的空间和范田内形成剩余质量，就可以引起地表的重力异常。
定性解释侧重于判断引起异常的地质原因，并粗略估计产生异常的地质体的形状、产状及埋深等。
定量解释则是通过理论计算．对地质体的规模、形状、产状及埋深等作出具体解答。
重力异常的推断解释的步骤：①阐明引起异常的地质因素具体地说，就是确定异常是浅部因素还是深部因素引起，是矿体还是构造或其它密度不均匀体(岩性变化、侵入体等)的反映。
——定性解释②划分和处理实测异常重力异常图往往是地表到地球深处所有密度不均匀体产生的异常的叠加图象。
为了获取探测对象产生的异常，需要将它们进行划分。
不同的研究目的提取的异常信息不同，例如，矿产调查要提取队是矿体或没部构造产生的局部异常；而深部重力研究的目标正好相反，需要划分出的是反映地壳深部及上地幔的区域异常。
③确定地质体或地质构造的赋存形态一是根据已知地质体或地质构造的形状、产状及埋深等．研究它们引起的异常的特征，包括异常的形状、幅度、梯度及变化规律等。
二是根据异常的形态及变化规律等，确定地质体或地质构造的形状、产状、埋深及规模等。
前者足由源求场，称为止(演)问题；后者是由场求源，称为反(演)问题。
正问题是反问题的基础，而求解反问题则是定量解择的最终目的。
§4.1 重力异常的主要地质原因一．地壳深部因素莫霍洛维奇面：地壳与上地馒之间存在着一个界西地壳厚度各地不同，大陆平原地区大约20～30km，高山区为40～60km，西藏高原达60km以上，海洋区为10～20km，最薄处仅数公里。
这一界面上下物质密度差达0.3g／cm3以上，界面以上的硅镁层密度为 2.8～3.0g／cm3，硅侣层为2.5～2.7g／cm3，界面以下物质密度为3.3～3.4g／cm3。
该界面的起伏引起地表重力变化的特点是导常分布植围广，幅度变化大。
重力数据处理过程
数据处理与异常推断解释一、数据处理方法的选择实测的重力异常是地下由浅至深各类地质体的物性差异在地面综合叠加效应，其中包括界面起伏，岩性不均匀等诸多地质因素在内。
为了从实测异常中提取和强化有用信息，压抑干扰噪声，提高重力勘探综合地质解释的能力，故需对实测资料进行数据处理和综合分析。
1、数据处理目的通过不同的数据处理手段，达到突出区域重力场信息、突出与强化断裂带异常信息、突出局部重力异常信息，有效地克服或压制不同干扰异常。
顺利达到完成区域重力场特征分析、提取剩余异常、断裂构造划分与分析，圈定钾矿成矿有利部位等地质任务。
2、常用的数据处理方法数据处理采用中国地质调查局发展研究中心推广的多元信息处理系统软件—GeoExpl及中国地质大学MAGS软件进行数据处理。
数据处理的目的是在消除各类误差的基础上从叠加场中分离或突出某些目标物的场，并使其信息形式（或信息结构）更易于识别和定量解释。
常用的处理方法有：各种滤波、趋势分析、解析延拓（上延和下延）、导数转换（水平和垂直导数）、圆滑（圆环法和窗口法）、多次切割、差值场法、小波多尺度分析法等方法。
（1）、数据网格化为空间分析模块及其它数据处理提供数据源。
本次采用克里格法，200米×200米，搜索半径1500米。
（2）、异常分离采用不同滤波因子的正则化滤波、差值场法、小波多尺度分析法、向上延拓等，可分别求取“区域场”和“局部场”，达到异常分离目的。
（3）、延拓处理向上延拓：压制了浅部小的地质体场的干扰，了解重力异常衰减规律，随着上延高度增加，突出了深部大的地质体的场。
区域场反映了测区深部地质环境和地质构造特征的差异性，为测区地质构造分区划分提供了重要信息；本次向上延拓自100 m、200 m、500 m、1000 m、2000 m，共5个高度。
向下延拓：利用向下延拓可以分离水平叠加异常。
密度体埋深大，异常显得宽缓。
越接近密度体，异常的范围越接近其边界。
本次向下延拓自100 m、200 m、300m、500 m四个高度。
重力数据处理解释方法
2. 简单规则形体的异常特征及应用 ●Wzz异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用 ●Wzz异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用
2)水平圆柱体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用
2)水平圆柱体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用
2)水平圆柱体的重力异常及特征应用
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用
2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
第三节 正常重力和重力异常
四、重力异常的例子
Rotational Fault
2. 简单规则形体的异常特征及应用 1)球形体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用 1)球形体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用 1)球形体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用 1)球形体的重力异常及特征应用
2. 简单规则形体的异常特征及应用 1)球形体的重力异常及特征应用
异常体分开,压制区域性异常
3. 重力资料高次导数的计算与应用
3. 重力资料高次导数的计算与应用
3. 重力资料高次导数的计算与应用
3. 重力资料高次导数的计算与应用
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
3. 重力资料高次导数的计算与应用 2）高次导数的计算
物探学习参考资料 重力资料数据处理
重力资料数据处理
1、如何利用布格重力异常选取区域重力异常和求取剩余重力异常？使用Surfer的何种功能可以完成这两种数据处理？
答：对布格重力异常数据采用多种不同大小的窗口进行数据处理并对比，当为某一边长时区域重力场的形态基本趋于平稳，局部异常的成分已基本剔除，可选用该边长时的区域重力场做为区域场。
用布格重力场减区域重力场即可求取到剩余重力场。
打开Surfer软件，菜单中：“网格－滤波器”功能，打开的窗口中选“移动平均方法”通过设置相关参数后即可求取窗口滑动平均的区域场。
打开Surfer软件，菜单中：“网格－数学”功能，打开的窗口中通过设置相关公式后即可求取剩余重力场。
2、对布格重力异常数据进行水平方向导数数据处理的意义？一般对哪些方向进行求导？使用Surfer的何种功能可以完成水平方向导数的数据处理？
答：水平方向导数异常主要用于突出走向垂直于求导方向的断裂及其大致位置、岩脉的位置、宽大地质体的边界线以及确定地质体的走向等。
一般对布格重力异常分别进行0°、45°、90°和135°四个方向的水平方向导数计算。
打开Surfer软件，菜单中：“网格－微积分”功能，打开的窗口中选“方向导数中的一阶导数”通过设置方向参数后即可求取水平方向导数异常。
重力勘探中的数据处理与解释
重力勘探中的数据处理与解释一、引言地球物理勘探技术是石油勘探开发领域中不可或缺的一部分。
其中，重力勘探技术是最为基础的一项技术，其对于石油勘探具有非常重要的意义。
因此，重力勘探中的数据处理与解释技术显得尤为重要。
二、重力勘探的基本原理重力勘探是通过测量地球上任意一点的重力值、重力异常等参数，推断出地下物质的密度分布及其空间结构及形态特征。
在重力勘探中，最基础的是测量地球重力场的各种参数，例如重力值和重力异常等，进而利用理论方法将测量值转化为密度结构。
重力勘探仪器广泛使用的是重力仪，它利用重力加速度的变化来测量地球的重力值。
三、数据处理1. 数据采集与处理重力勘探的数据采集常用重力仪完成。
在完成数据采集后，首先需要对数据进行处理。
（1）数据质量控制在数据采集过程中，为了保证数据的准确和可靠，需要严格把握每个采样点的质量。
数据采集后，需要进行质量控制，主要包括数据滤波、异常值处理、坏点检测和采样点校正等。
在数据的初步处理之后，为了方便数据的后续分析，需要对处理后的数据进行分类存储。
（2）数据校正重力勘探数据在采集过程中可能由于许多因素引起测量误差，包括仪器的灵敏度、环境因素和采样点高度等。
因此，进行数据处理时需要进行数据校正。
（3）数据分析重力勘探数据处理的最终目的是通过分析数据推断出地下物质的密度结构特征。
对于处理过的数据，需要进行统计分析、测试分析、图像处理等方法对数据进行分析。
2. 数据解释（1）地下构造解释地下构造解释是指将重力勘探数据与其他信息相结合，根据地球物理理论模型推断地下构造情况。
常用的方法包括正演模拟、反演模拟等。
（2）岩性解释岩性解释是指通过对重力勘探数据的解释，归纳出样地所含有的岩性类型和岩性组合，通过这种方法可以预测出石油、煤炭、地下水等目标物质的分布情况。
（3）含油气解释含油气解释是指通过分析重力勘探数据，判断目标地区是否有含油气的可能性和分布范围。
通过重力勘探数据分析，可以对含油气区域的地质构造及沉积等特征提供定量化的模型，从而为油气开发提供技术支持。
重力数据处理与初步解释的基本流程
重力数据处理与初步解释的基本流程Processing and interpreting gravity data is a fundamental step in geophysical exploration. 重力数据处理与初步解释是地球物理勘探中的基础步骤。
Gravity data provides crucial information about subsurface geological structures and can help geoscientists understand the distribution of rock densities. 重力数据提供了关于地下地质结构的重要信息，可以帮助地球科学家了解岩石密度的分布。
The basic workflow for processing gravity data involves data collection, data reduction, processing, interpretation, and analysis. 重力数据处理的基本工作流程包括数据采集、数据约简、处理、解释和分析。
Each step in this process is essential for accurately interpreting the gravity anomalies and gaining insights into the subsurface geology. 这个过程中的每一个步骤对于准确解释重力异常并深入了解地下地质都非常重要。
Data collection is the first step in processing gravity data, and it involves measuring gravity values at various locations. 数据采集是处理重力数据的第一步，涉及在不同地点测量重力值。
重力异常数据处理新法
重力异常数据处理新法重力异常数据处理新法重力异常数据处理是地球物理学中的重要研究内容之一。
它通过测量地球表面的重力场变化，揭示地球内部的结构与成分的分布情况。
在传统的重力异常数据处理方法中，常使用傅立叶变换来分析频谱特征，但该方法存在一些局限性。
因此，本文将介绍一种基于新方法的重力异常数据处理流程。
第一步：数据收集与预处理在进行重力异常数据处理之前，首先需要收集相应的数据。
一般可以通过重力测量仪器在不同地点进行重力场的测量。
然后，需要对原始数据进行预处理，包括去除噪声、校正测量误差等。
这可以通过滤波、平滑等方法来实现。
第二步：建立重力异常模型在重力异常数据处理中，需要建立一个适当的模型来描述地球内部的结构与成分。
常见的模型包括均匀球模型、层状模型等。
根据具体情况选择合适的模型，并进行参数估计。
第三步：重力异常数据反演通过建立的重力异常模型，可以进行重力异常数据的反演。
反演过程中，常用的方法是最小二乘法。
该方法通过最小化观测数据与模型计算值之间的差异，调整模型参数，使其逼近真实的地球重力场分布。
第四步：模型验证与优化反演得到的重力异常模型需要进行验证与优化。
可以通过与其他地球物理数据进行比较，如地震数据、磁力数据等，来验证模型的准确性。
若存在差异，可以进行进一步优化调整，直至获得较为准确的重力异常模型。
第五步：结果解释与应用最后，根据得到的重力异常模型，可以对地球内部结构与成分进行解释与应用。
例如，可以利用重力异常数据揭示地下矿产资源分布情况、构造活动的特征等。
这对地质勘探、资源开发等领域具有重要意义。
综上所述，基于新方法的重力异常数据处理流程包括数据收集与预处理、建立重力异常模型、重力异常数据反演、模型验证与优化以及结果解释与应用等关键步骤。
通过这一流程，可以更准确地揭示地球内部的结构与成分分布情况，为地球科学研究提供有力支持。
重力资料处理与分析
异常检测
通过模式识别和机器学习方法 ，检测重力数据中的异常值， 识别潜在的地质构造和矿产资 源。
模型拟合
利用地球重力模型和地球物理 理论，对重力数据进行模型拟 合，推算地球内部结构和地球
参数。
数据应用技术
地质勘探
利用重力资料分析地壳结构、地质构造和矿 产资源分布，为地质勘探提供依据。
导航定位
利用重力资料辅助导航定位系统，提高定位 精度和稳定性。
地质解释的方法包括绘制地质剖面图、 制作地质图和进行地质填图等，这些 方法可以帮助研究人员更好地了解地 下地质情况。
资源评估
资源评估是重力资料分析的重要应用之一，它 涉及到对地下矿产资源的评估和预测。
资源评估的方法包括绘制资源量图、进行矿产 资源量估算和进行成矿预测等，这些方法可以 帮助研究人员了解矿产资源的分布和规模。
重力资料处理与分析
目录
• 重力资料处理 • 重力资料分析 • 重力资料应用 • 重力资料处理与分析技术 • 重力资料处理与分析的挑战与展望
01 重力资料处理
数据采集
野外测量
通过重力测量仪器在野外实地测量，获取原始重 力数据。
精度要求
保证测量精度，减少误差，确保数据可靠性。
测量环境
考虑地形、气候等环境因素对测量结果的影响。
地球科学研究
通过重力资料分析地球重力场变化，研究地 球内部结构和地球动力学过程。
灾害预警
通过分析地震、火山等地质灾害发生前的重 力变化，预警和防范地质灾害。
05 重力资料处理与分析的挑 战与展望
面临的挑战
数据量庞大
重力资料数据量庞大，需要高效的数据处理和存储技 术来应对。
精度要求高
重力资料分析需要高精度测量和计算，以满足地质勘 探和地球科学研究的需求。
重力勘探数据处理
将数据归一化处理，统一量纲，便于 比较分析。
数据转换
将原始数据转换为统一格式，便于后 续处理。
数据处理
01
02
03
04
数据平滑
采用滤波算法对数据进行平滑 处理，降低噪声干扰。
异常值检测
通过统计方法检测异常值，并 进行处理。
数据插值
对缺失数据进行插值处理，填 补空白区域的数据。
数据拟合
对数据进行拟合处理，提取地 质信息。
结果解释
地质构造分析
根据处理后的数据，分 析研究区域的地质构造
特征。
矿产资源预测
成果图件编制
综合评价与建议
结合地质背景和数据处 理结果，预测矿产资源
的分布和储量。
根据处理结果编制各种 成果图件，如等值线图、
平面图等。
对处理结果进行综合评 价，提出进一步勘探的
建议和方向。
03 重力勘探数据处理技术
效率和精度。
多学科融合
加强与其他学科的交叉融合， 引入相关领域的先进理论和方 法，推动重力勘探数据处理技 术的发展。
实时数据处理
发展实时数据处理技术，提高 数据处理速度，以便更好地指 导现场勘探和资源开发。
高精度数据处理
提高数据处理精度，挖掘更准 确的地质信息，为地质研究和 资源开发提供更有力的支持。
反演方法
常见的反演方法包括最小二乘法、遗传算法、模拟退火算法等。这些方法可以根据实际需 求选择使用，以达到最佳的反演效果。
反演结果评估
反演结果的评估可以通过对比反演结果和实际地质情况，观察反演结果的准确性和可靠性 。同时，也可以通过反演结果的正演计算，评估反演结果的合理性。
模型正演技术
模型正演技术概述
重力数据处理解释方法
重力数据处理解释方法重力数据处理是指对地球或其他天体的重力测量数据进行处理和分析的方法。
通过重力数据处理，人们可以了解地球内部的物质分布和结构变化，研究地质构造、地壳运动和岩石的物理性质等。
下面将介绍几种常见的重力数据处理方法。
1.重力测量数据的收集与处理在进行重力数据处理之前，首先需要进行重力测量数据的收集。
常用的重力测量仪器有落体仪和重力仪等。
测量数据包括重力值、测量点的经纬度和高程等。
然后，对采集到的重力数据进行预处理，如去除仪器漂移、大气压力和海洋潮汐等影响因素，得到相对重力值。
2.重力异常的计算与分析重力异常是指实际测量值与参考重力值之间的差异，它反映了地下物质分布和地下结构的变化。
通过对重力数据进行异常的计算与分析，可以揭示地下构造和地质过程。
常用的重力异常计算方法有布格(Bouguer)异常和自由残差(Free-air)异常等。
布格异常是将测量值减去由海平面到测量点计算得到的理论重力值，同时考虑海平面以下的地壳质量；自由残差异常则是将布格异常再减去由海平面到一些参考高度计算得到的理论重力值。
3.重力数据的噪声处理重力数据中可能存在各种噪声，如仪器误差、大气压力和海洋潮汐等。
为了提高重力数据的质量和准确性，需要对噪声进行处理。
常用的噪声处理方法有滤波、平滑和插值等。
其中，滤波是通过将数据在频域进行变换，并去除高频成分来降低噪声影响；平滑则是通过对数据进行平均或加权平均来降低噪声的波动；插值是指通过已知数据点之间的关系来估算未知数据点的值。
4.重力数据的反演与解释通过对重力数据进行处理和分析，可以推断地下的物质分布和结构变化。
重力数据反演方法主要包括正演和反演两个过程。
正演是指根据已知的地下模型，通过数值计算得到理论重力数据；反演则是根据测量的重力数据，通过数值计算反推出地下的物质分布和结构。
常用的反演方法有二维反演、三维反演和重力异常分解等。
反演结果的解释需要结合地质、地球物理等其他数据，如地震资料和磁力资料等，以确定地下结构的精确性和可靠性。
03重力异常数据处理
• 向下延拓
突出浅部高频信息，揭示目标地质体深度、形态 特征，还可能分离水平横向叠加场等。
• 由此可见：抬高观测面的结果是突出深部 球体的异常（可以理解为区域异常），压 制浅部球体的异常。相反，降低观测面则 可以突出浅部异常，压制深部异常。
• 二、几种简单情况下异常的叠加
• 两个相邻球体异常的叠加
球体异常与单斜异常的叠加
• 铅垂台阶异常与单斜异常的叠加
• 三、区域异常和局部异常
• 区域异常和局部异常的相对性示意图
重磁力资料数据处理方法技术
主要方法技术
• 1、压制、消除随机误差和浅层不均匀体影响
方法：多项式圆滑、向上解析延拓、滑动平均
②二次曲面圆滑
g ( x, y) a0 a1x a2 y a3 xy a4 x2 a5 y 2
i m j n
m
2 2 a a x a y a x y a x a y 0 1 i 2 j 3 i j 4 i 5 j g ( xi , y j ) min 2
1.狄利克莱问题和诺伊曼问题 • Neumann，Carl Gottfried von
德意志帝国数学家。生于1832年5月7日，1925年 3月27日卒于莱比锡。就学于柯尼斯堡大学，1855 年获博士学位，1858年在哈雷大学讲授数学，1865 年任蒂宾根大学教授，1868～1911年任蒂比锡大学 教授。诺伊曼首创解狄利克雷问题的算术平均法， 对平面凸边界曲线和空间凸曲面情形证明了狄利克 雷问题解的存在性。
2 2 2 ( x ) ( y ) z
普通物探第1-5节重力勘探的数据处理
区域异常与局部异常的叠加
1. 球体剩余密度为正，埋深大，异常水平梯度小于区域 异常梯度，平面异常等值线向低值方向扭曲，不能形 成闭合；
2. 埋深小，异常水平梯度大于区域异常梯度，在中心附 近可以形成小的高值闭合；
3. 球体剩余密度为 负时，平面异常 等值线向高值方
向扭曲，或形成 小的低值闭合。
（华东）
剖面异常的平均值法
• 对于剖面异常，可以用 x 点的异常偏差值：
g(x) g(x) g(x L) g(x L)
2
近似代替局部异常值，近似效果的好坏决定于参 数 L 的选择是否合理。
g
g
LxL
x
（华东）
平面异常的圆周平均法
• 对于平面异常，可以采用圆周平均求取区域异常， 即以圆周平均值近似圆心处的区域异常值，它是偏 差值法在平面域中的自然推广。
– ③ 各点上的偏差应不超过实测异常的均方误差。
（华东）
2. 多次线性内插圆滑
• 在根据离散点的数据绘制重力异常剖面图时，一般 都是将相邻点用直线连起来，即线性内插，由于各 种误差及干扰的存在，有时异常曲线不圆滑，呈锯 齿状。多次线性内插的做法是：
① 将原始数据的相邻点用直线连接，构成原始曲线L0； ② 在L0上取相邻点的中点，依次直线连接构成曲线L1； ③ 在L1上取相邻点的中点，依次直线连接构成曲线L2； ④ 以此类推，直到曲线Ln达到所希望的圆滑效果。
博兴县
草桥
广饶县 618.2
牛头镇
20570000
20580000
20590000
591.7 20600000
20610000
20620000
20630000
20640000
重力实验中的误差与控制方法
重力实验中的误差与控制方法引言：重力是地球上的一种基本物理现象，它对于我们的日常生活和科学研究都有着重要的影响。
在进行重力实验时，我们需要考虑到实验过程中可能出现的误差，并采取相应的控制方法，以确保实验结果的准确性和可靠性。
本文将探讨重力实验中常见的误差来源以及一些常用的控制方法。
一、实验误差的来源1. 仪器误差：重力实验中常用的仪器包括天平、弹簧测力计等。
这些仪器本身可能存在刻度误差、零位漂移等问题，导致实验结果的偏差。
2. 环境因素：重力实验往往需要在实验室或者特定的环境中进行。
而环境因素如温度变化、空气湿度等都可能对实验结果产生影响。
3. 操作误差：实验者在进行重力实验时，操作不当也会引入误差。
例如，在进行称重实验时，如果没有将待测物体放置在天平的中心位置，就会导致测量结果的偏差。
4. 人为误差：重力实验中，实验者的主观因素也会对实验结果产生影响。
例如，实验者在读取仪器刻度时的视觉误差、实验者对实验结果的期望等。
二、控制误差的方法1. 仪器校准：在进行重力实验之前，对所使用的仪器进行校准是十分重要的。
通过与已知标准物体进行比对，可以减小仪器本身的误差。
例如，使用已知质量的物体对天平进行校准，以消除刻度误差。
2. 环境控制：为了减小环境因素对实验结果的影响，我们可以在实验过程中控制温度、湿度等参数。
在实验室中使用恒温恒湿设备可以有效地降低环境因素对实验结果的干扰。
3. 操作规范：实验者在进行重力实验时，应该遵循一定的操作规范。
例如，在进行天平称重实验时，应该确保待测物体放置在天平的中心位置，避免因操作不当引入误差。
4. 多次重复实验：为了减小人为误差的影响，可以进行多次重复实验，并取平均值作为最终结果。
通过多次实验，可以减小个别实验的误差对结果的影响，提高实验结果的可靠性。
5. 数据处理：在重力实验中，合理的数据处理方法也可以减小误差的影响。
例如，使用统计学方法对实验数据进行分析，可以识别出异常值，并对其进行处理，提高实验结果的准确性。
测绘技术中的重力测量原理与数据处理
测绘技术中的重力测量原理与数据处理在测绘技术中，重力测量是一项重要的技术手段，用于测量和研究地球的重力场。
重力测量可以提供关于地球重力场的丰富信息，对于地质研究、地球物理勘探以及工程测量等方面都有着重要的应用。
本文将介绍重力测量的原理和数据处理方法。
一、重力测量原理1. 什么是重力？首先，我们需要了解什么是重力。
重力是一种自然现象，是地球对物体吸引力的表现。
根据牛顿的万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
地球作为一个质量较大的物体，可以产生较强的引力。
2. 重力测量原理重力测量的原理很简单，就是通过测量物体所受的重力来确定重力场的性质。
一般情况下，我们会使用重力仪器进行测量。
重力仪器可以测量物体所受的重力，并将其转化为重力单位（通常以毫加尔为单位）。
重力仪器中的重力传感器是关键部件。
重力传感器通常采用弹簧系统或液体系统来实现测量。
当物体放置在重力传感器上时，受到的重力会引起传感器的变形，这种变形会被测量，并转化为重力的数值。
二、重力测量数据处理方法1. 重力测量数据的收集在进行重力测量时，需要收集大量的测量数据。
为了获得高精度的数据，一般会进行多次测量，并取平均值。
此外，还需要注意避开可能干扰测量的因素，如地面的非均匀性、测量仪器的漂移等。
为了进一步提高测量精度，还可以采用众多的测量点进行测量，并通过插值等方法来推导出整个区域的重力场分布。
2. 重力异常的计算在进行重力测量时，我们并不仅仅是在测量地球表面的重力加速度，也包括了由于地下密度变化所引起的重力异常。
这些重力异常可以提供有关地下构造和地质特征的信息。
重力异常的计算需要进行数据处理。
常见的方法是通过剔除仪器漂移和大尺度地形效应等干扰因素，得到清晰的重力异常数据。
然后，可以使用数学模型对地下构造和地质特征进行解释。
3. 重力数据的解释与应用重力测量数据的解释需要借助于物理模型和数学方法。
物理模型是指对地球内部结构和地质特征的理论模拟，可以使用球体模型、柱体模型等。
哈德逊湾重力异常的解决方法和处理措施
哈德逊湾重力异常的解决方法和处理措施哈德逊湾重力异常，听起来是不是有点神秘？就像大海里藏着某个不为人知的秘密。
这个问题就是我们研究地球引力场时遇到的一个“奇怪现象”。
简单来说，哈德逊湾一带的重力值和我们预期的标准值比起来，明显偏低，好像某种力量在悄悄地把这块区域的重力“拉低”了，弄得科学家们一头雾水。
别看它听起来复杂，实际上，解决这个问题的方法倒也挺有意思。
今天就给大家聊聊，哈德逊湾重力异常到底咋回事，又是怎么解决的。
我们得知道哈德逊湾为什么会有这么奇怪的现象。
大家都知道地球上有些地方的地壳比其他地方要厚，有些地方则比较薄。
哈德逊湾这个地方，地壳比较薄，再加上下面有大规模的沉积物，造成了这片区域的重力值偏低。
简单说，就像一个大胖子站在地上，四周的压力会让地面发生变化。
而这里的“胖子”是沉积物，重量很大，导致了“异常”的重力现象。
你看，这种自然的“体重”差异，就是我们研究重力异常的关键。
好啦，咱们就得聊聊如何“破解”这种重力异常的问题了。
要想解决哈德逊湾的重力异常，首先得从探测入手。
科学家们可不是坐在实验室里等着答案掉下来，他们得派出各种各样的设备，去现场“探险”。
比如，利用卫星重力数据、地面引力测量、以及海底勘探等手段，获取更多准确的信息。
这些方法就像侦探破案一样，逐步揭开真相。
卫星数据就像放大镜，能让科学家们从太空看到哈德逊湾地区的引力情况，直接给出了异常的线索。
然后，地面测量就更像“脚踏实地”的调查员，仔细检查每一寸土地，看看是不是有什么特别的“线索”被忽视了。
不过，别以为解决这个问题就这么简单。
这个过程就像拆解一个复杂的拼图，错综复杂的数据背后，隐藏着很多未知。
哈德逊湾的重力异常不仅仅是因为地壳薄，还有其他一些因素，比如冰川的存在和一些特殊的地质活动。
冰川的融化，甚至是海底板块的活动，都能影响这个地方的引力。
就像一台不稳定的钟表，每个零件都可能让整个系统出问题。
因此，科学家们需要从多个角度去解决这个问题，仔细琢磨每一条线索。
重力观测数据处理
重
力
数 据
02 重力数据预处理与平差方法 预处理与方法的使用性
处
理
重力数据预处理与平差方法
数据预处理
0
0 2
03
04
05
1
固 体 潮 汐 改
气 仪器格 重 压 值系统 力 改 误差改 仪 正 正和周 高
期误差 度
零 漂 改 正
正
改正
改
正
经典平差 采用的是固定基准，它是假定网中有重力 值固定不变的起算基准；
拟稳平差
采用的是拟稳基准，它是将网中的测点 分为拟稳区和非拟稳区两个部分，拟稳 区内的点相对于非拟稳区的点而言是稳 定的。
平差计算步骤
平差用观测数据文件的建立
A
准备好重力网平差需要的4个数据文件
平差计算
B
执行ADJ.EXE观测数据平差程序，系统自动进行平差 计算并生成平差报告，将重力网平差处理获得的各项结 果逐一列入报告中。
重力网平差方法
经典平差 最宽松；
拟稳平差 网中具有相对稳定点群的情况似乎要多一 些，在加强稳定点分析和研究的基础上， 应用效果较好。
拟稳平差
次之； 经典平差
自由网平 差最苛刻。
如能配以同步观测的绝对重力测量，则 强制到绝对重力基准上最好，否则，会 引入起算基准的扰动效应。
自由网平差
比较适合于局部重力网和微型重力网， 由于应用条件过于苛刻，建议慎重使用。
华北测网的测量平差 (LCR-G808 G818 2010.06)
00000
0.0100 1.1724 0 (拟稳点数)
WHHB1006.DZJ
气压系数 一次 二次 三次
G808 LCR-808
0.0000000 1.000643 0.0000 0.0000
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g(1, 2) g(1, 2)] ( 27 8)g(2, 2) g(2, 2)
5
g(2, 2) g(2, 2)
25点圆滑公式
数据圆滑中的一些基本规律：
1）当点数一定，阶数越低越圆滑。 2）当阶数一定，点数越多越平滑。 3）不同点数和阶数的圆滑公式有时可以得到相似的圆滑
• 4.沉积岩的构造和成分变化 • 在沉积岩系发育的盆地地区，沉积岩系的内部往往存
在多个密度分界面。 • 另外，沉积岩内部的岩性或岩相变化也可能引起明显
的重力变化。 • 其他密度变化
• 二、几种简单情况下异常的叠加
• 两个相邻球体异常的叠加
球体异常与单斜异常的叠加 • 铅垂台阶异常与单斜异常的叠加
im
im
im
im
m
m
m
m
2 xi4 g(xi ) 2 xi2 xi2g(xi )
a i1 im 0
i1 im
m
m
2(2m 1) xi4 4( xi2 )2
i 1
i 1
m
m
m
m
xi4 g(xi ) xi2 xi2g(xi )
g (0) i1 im
i1 im
m
m
(2m 1) xi4 2( xi2 )2
重磁力资料数据处理方法技术
主要方法技术
• 4、断裂构造信息提取
方法：水平梯度法、褶积滤波法、垂向导数法、布 格重力异常/剩余异常特征点/特征线法
• 5、密度界面正反演
Parker 密度界面反演、多约束三维密度界面反演， 剖面拟合、LCT重震联合反演
• 6、位场数据的图象处理
将异常数据按照合理的网格密度转化为灰度，并以 灰度图/彩色图、立体灰度图表现出来，反映为漂 亮的立体纹理。
9
9
9
g(1, 1) g(1,1) g(1, 1)
9点圆滑公式
g
(0,
0)
1 35
27 2
g (0,
0)
(
27 5
1)
g
(1,
0)
g(0,1)
g
(0,
1) g(1, 1) g(1,1) g(1, 1) ( 27 4)
5
5
g(2, 0) g(0, 2) g(0, 2) g(2, 0) ( 27 5)g(2,1)
3.重力异常平面数据的最小二乘圆滑 ①线性圆滑
g (x, y) a0 a1x a2 y
g (0, 0) 1 g(0, 0) g(1, 0) g(1, 0) g(0,1) g(0, 1)
5
g (0, 0) 1 g(0, 0) g(2, 0) g(1, 0) g(1, 0) g(2, 0)
a1
im m
xi2
im
g (0)
a0
1m 2m 1 im
g(xi )
g (0) 1 g(1) g(0) g(1)
3
g (0) 1 g(2) g(1) g(0) g(1) g(2)
5
2.二次曲线圆滑
g (x) a0 a1x a2 x2
a0 a1xi a2 xi2 g(xi )2 min
• 三、区域异常和局部异常
• 区域异常和局部异常的相对性示意图
重磁力资料数据处理方法技术
主要方法技术
• 1、压制、消除随机误差和浅层不均匀体影响
方法：多项式圆滑、向上解析延拓、滑动平均
• 2、局部重力异常的提取
滑动趋势分析、数理统计、向上解析延拓、滑动平均、 正演法
• 3、区域重力异常的分离
手工圆滑法、平均场法、数理统计、向上解析延拓、趋势分 析法、地质校正（剥层校正/正演法）法
效果。 • 此外，值得注意的是： • 1）圆滑时取的点数越多，剖面的两段和平面图的四周
损失的点数也越多。 • 2）曲线经过圆滑处理之后，在不同程度上消弱了原始
• 4.要根据重力异常求(反演)某个地质体，必须首先从叠加 重力异常中分离出单纯由这个地质体引起的异常，然后用 这个异常进行反演。
一、 重力异常的复杂性 • 1.地壳深部因素
• 2.结晶基岩内部的密度变化
• 3.结晶基底顶面的起伏 • 结晶基底与上覆沉积岩系通常都存在一定的密度差，
在基底内部岩性较均匀的情况下，基岩顶面的起伏能 引起较大范围内的重力变化，据此可以成功地圈定那 些范围较大的、具有较大幅度的隆起或凹陷。
四、 异常数据的圆滑
• 1. 最小二乘圆滑法
g (x) a0 a1x
g (xi ) g(xi )2
a0
a1xi
2
g(xi )
min
2
a0
a0 a1xi g(xi ) 0
2 a1
a0 a1xi g(xi )xi 0
m
g(xi )
a0
im
2m 1
m
xi g(xi )
重力异常数据处理
• 为什么要对重力异常进行数据处理
• 1.观测重力值得到的重力异常或布格重力异常，包含了从 地表到深部所有密度不均匀引起的重力效应；
• 2.不同地质因素引起的异常无论从幅度、分布范围、变化 大小等特征均有不同，异常所包含的信息非常丰富；
• 3.重力异常是所有这些重力效应的总和或叠加；
m
m
m
m
( 1)a0 ( xi )a1 ( xi2 )a2 g(xi )
im
im
im
im
m
(
m
xi )a0 (
m
xi2 )a1 (
xi3 )a2
m
g(xi )xi
im
im
im
im
m
m
m
m
( xi2 )a0 ( xi3)a1 ( xi4 )a2 g(xi )xi2
9
g(0, 2) g(0,1) g(0, 1) g(0, 2)
②二次曲面圆滑
g (x, y) a0 a1x a2 y a3xy a4x2 a5 y2
m
n
a0
a1xi
a2 y j
a3xi y j
a4 xi2
a5
y
2 j
g(xi ,
y j )2
min
im jn
g (0, 0) 5 g(0, 0) 2 g(1, 0) g(1, 0) g(0, 1) g(0,1) 1 [g(1,1)
i 1
i 1
g(0) 1 17g(0) 12g(1)+g(-1) 3g(2)+g(-2)
35
g(0) 1 7g(0) 6g(1)+g(-1)+3g(2)+g(-2) 2g(3)+g(-3)
21
g(0) 1 59g(0) 54g(1)+g(-1)+39g(2)+g(-2)
231
+14g(3)+g(-3) 21g(4)+g(-4)