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物探与化探  2021, Vol. 45 Issue (6): 1530-1538    DOI: 10.11720/wtyht.2021.0294
  《重、磁方法理论及应用研究》专栏 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
山区地形改正密度逐次回归选取方法
高维强1(), 史朝洋1, 张利明1, 冯旭亮2()
1.陕西省矿产地质调查中心,陕西 西安 710068
2.西安石油大学 地球科学与工程学院,陕西 西安 710065
Successive regression for determining the optimum terrain correction density in mountainous areas
GAO Wei-Qiang1(), SHI Zhao-Yang1, ZHANG Li-Ming1, FENG Xu-Liang2()
1. Shaanxi Mineral Resources and Geological Survey, Xi’an 710068, China
2. School of Earth Sciences and Engineering, Xi’an Shiyou University, Xi’an 710065, China
全文: PDF(5814 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

在山区进行重力测量时,布格重力异常往往与地形呈现相关关系,不利于重力资料的地质解释,这一现象主要是由地形改正密度选择不准确引起的。本文利用回归分析方法来选取山区地形改正密度,其利用自由空间重力异常与测点高程的相关关系获取地形改正密度,并利用每一次计算得到的布格重力异常与测点高程的相关关系得到地形改正密度的调整值。逐次调整地形改正密度,直至获得最佳的地形改正密度和与地形无关的布格重力异常。将该方法用于九嵕山地区实测重力数据校正,经过5次迭代获得了最佳地形改正密度,并由此计算得到了布格重力异常。布格重力异常与地形的相关分析结果证明了该方法的正确性。

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高维强
史朝洋
张利明
冯旭亮
关键词 布格重力异常山区地形改正密度    
Abstract

Bouguer gravity anomaly is constantly correlated with terrain in mountainous areas, which is unserviceable to geological interpretation of gravity data. This phenomenon is mainly caused by inaccurate terrain correction density. We ascertain the terrain correction density in mountainous areas based on regression analysis. We obtain the terrain correction density by analyzing the relationship between the free-air gravity anomaly and the elevation, and modify the density according to the relationship between the calculated Bouguer gravity anomaly in each step and the elevation. Based on this, we adjust the terrain correction density of topographic correction successively until we obtain the optimum terrain correction density and the corresponding Bouguer gravity anomaly. We have adopted the proposed method for the terrain correction of the gravity data in the Jiuzongshan mountain and obtained the optimum terrain correction density after 5 iterations, and thus the Bouguer gravity anomaly was calculated. The results of Jiuzhongshan mountain confirmed the correctness of our proposed method.

Key wordsBouguer gravity anomaly    mountainous area    terrain correction    density
收稿日期: 2021-05-24      修回日期: 2021-06-03      出版日期: 2021-12-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:陕西省公益性地质调查项目“唐昭陵地下遗址精细探测与虚拟景观再现示范工程”(201920);国家自然科学基金项目“基于不同范数的密度界面三维重力反演研究”(41904115)
通讯作者: 冯旭亮
作者简介: 高维强(1988-),男,硕士,毕业于中国地质大学(武汉),主要从事电磁法和重力工作。Email: totti_gao@163.com
引用本文:   
高维强, 史朝洋, 张利明, 冯旭亮. 山区地形改正密度逐次回归选取方法[J]. 物探与化探, 2021, 45(6): 1530-1538.
GAO Wei-Qiang, SHI Zhao-Yang, ZHANG Li-Ming, FENG Xu-Liang. Successive regression for determining the optimum terrain correction density in mountainous areas. Geophysical and Geochemical Exploration, 2021, 45(6): 1530-1538.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2021.0294      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2021/V45/I6/1530
Fig.1  九嵕山及邻区无人机激光雷达测量的地形
Fig.2  研究区自由空间重力异常
Fig.3  研究区地形
岩性 标本块数 密度变化范围/(103 kg·m-3) 平均密度/(103 kg·m-3)
粉砂岩 15 2.574~2.815 2.676
复成分砾岩 9 2.637~2.783 2.704
砾岩 74 2.404~2.812 2.734
砂砾岩 8 2.706~2.820 2.773
杂色含泥砂质砾岩 9 2.559~2.714 2.659
杂色砾岩 7 2.749~2.812 2.771
紫红色砾岩 8 2.608~2.772 2.700
大理岩(嵕山玉) 6 2.635~2.667 2.655
石英砂岩 2 2.775
灰色含泥砂质砾岩 2 2.457
灰色厚层状复成分砾岩 3 2.777
白云岩 2 2.788
灰岩 2 2.725
泥质粉砂岩 3 2.648
泥质砂质砾岩 2 2.631
砂质页岩 1 2.727
唐瓦 2 1.792
唐砖 1 2.214
Table 1  研究区各类岩石密度统计
Fig.4  研究区由实测密度计算的地形影响值及相应的布格重力异常
Fig.5  研究区部分测点处地表露头俯视(a~e)和远景(f)照片
Fig.6  研究区自由空间重力异常与高程散点
Fig.7  研究区由第一次回归密度计算的地形影响值及相应的布格重力异常
Fig.8  研究区自由空间重力异常与第一次计算的地形影响值散点
Fig.9  研究区第一次计算的布格重力异常与高程散点
Fig.10  密度及相关系数随迭代次数的变化
Fig.11  研究区布格重力异常
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