內(nèi)容摘要:區(qū)域性的重力場微變化與地表形變、近地表物質(zhì)運(yùn)移和深部介質(zhì)變形等因素密切相關(guān)慰照,可表示為測量時間和測點(diǎn)位置的函數(shù)敞葛,具有明確的地球物理意義狮惜。今天我們談?wù)勅绾慰梢暬@些微重力數(shù)據(jù)前鹅。
1摘悴、微重力變化
在以往分析這種重力場時變信號時多采用用等值線方法進(jìn)行分析,但由于地表實(shí)際重力觀測受限于環(huán)境舰绘、交通蹂喻、儀器、成本等因素除盏,重力測點(diǎn)空間分布不均勻叉橱,時間采樣高度離散化挫以。
由于重力場隨時間變化的量級很小者蠕,通常與測量誤差之間的區(qū)別不顯著。常規(guī)方法中掐松,對高度離散的測點(diǎn)進(jìn)行插值后踱侣,再進(jìn)行等值線繪制,往往會引入一定的虛假異常信號大磺,我們針對這些問題抡句,提出一種專用的可視化方法研究時變重力場場變化特征,并定義相關(guān)指標(biāo)量輔以定量分析杠愧。
2待榔、段差變化圖
流動重力測量是在固定測點(diǎn)間進(jìn)行往返測量,相鄰兩個測點(diǎn)之間的重力段差作為測量的最基本單元流济,具有一定的獨(dú)立性锐锣。重力段差的測量誤差除了與扣除儀器漂移、固體潮等因素后的往返測量閉合差有關(guān)外绳瘟,還與兩個測點(diǎn)之間的段差值大小相關(guān)雕憔。而對一個測段進(jìn)行多次測量獲取的重力段差變化相比段差值本身僅為倍。 針對這些特點(diǎn)糖声,我們重新定義了基于流動重力段差變化的可視化方法斤彼。
圖1(a)中A和B兩點(diǎn)表示一個測段的相鄰兩個測點(diǎn),O點(diǎn)表示測段AB連線的中心點(diǎn)蘸泻。以O(shè)點(diǎn)為橢圓中心琉苇,橢圓的兩個軸所在直線分別用p軸和v軸表示,p軸平行于測段AB悦施,v軸垂直于測段AB翁潘。箭頭所在直線與p軸重合,箭頭的尾部起始于橢圓中心O點(diǎn)歼争,箭頭指向段差變化增大的方向拜马。對重力段差值渗勘、重力段差的時間變化值以及測量誤差進(jìn)行歸一化處理,使得段差俩莽、段差變化和測量誤差這些物理量以相同比例變化旺坠。
3、實(shí)際資料
圖2是實(shí)際資料繪圖結(jié)果扮超,可以看出測網(wǎng)重力變化較小取刃,區(qū)域重力場變化較為平緩,重力場自西北向東南呈現(xiàn)正出刷、負(fù)璧疗、正的有序性變化,其中延慶南部測點(diǎn)的箭頭都向外發(fā)散馁龟,這種情況可能是由于單個測點(diǎn)的環(huán)境變化所導(dǎo)致的四周測點(diǎn)產(chǎn)生較大的段差變化崩侠。 重力等值線是由重力點(diǎn)值分析方法插值得到的,從圖4可以看出坷檩,測網(wǎng)北部觀測數(shù)據(jù)很少却音,但是由于插值卻出現(xiàn)了許多條重力等值線,產(chǎn)生了虛假的重力異常值矢炼。
在流動段差圖中系瓢,區(qū)域的重力場變化通常呈連續(xù)的趨勢性變化,但圖2中宣化東部的兩個測點(diǎn)的箭頭長度明顯大于觀測誤差句灌,這是由于此處的兩個測點(diǎn)周圍測點(diǎn)非常少夷陋,無法反映測網(wǎng)的重力場趨勢性變化,因此這兩個測點(diǎn)所產(chǎn)生的重力異常具有很大的不確定性胰锌。通過對比流動段差分析法與重力點(diǎn)值分析法骗绕,可以清楚地看到流動段差分析方法有助于分析觀測數(shù)據(jù)中不可靠的部分,便于篩選剔除數(shù)據(jù)匕荸,尤其對重力測量數(shù)據(jù)較為稀疏區(qū)域的作用更為突出爹谭。
一句話總結(jié):今天討論的基于重力段差的可視化方可以作為重力等值線分析方法的一個較好的補(bǔ)充;尤其對于重力測點(diǎn)分布稀疏榛搔,數(shù)據(jù)較少的區(qū)域的重力等值線诺凡,該方法可以有助于排除與插值方法和測量誤差等相關(guān)的虛假異常信息,從而輔助判斷重力變化等值線的可靠性践惑。