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专利名称：一种海洋重力调查提取重力异常的方法
技术领域：
本发明提出了一种海洋重力调查提取重力异常的方法，属于海洋重力勘探技术领域。
背景技术：
重力勘探，观测地球岩石圈密度变化引起的重力异常，据此研究岩石圈中密度异常体的分布与形态。海洋重力勘探，采用船载海洋重力仪进行重力异常的观测，它是一种走航式的重力异常连续观测方式，处于动态的情况下进行。
海洋重力勘探，由于船舶的姿态不断的变化，导致重力仪在空间的位置随之变化，引起重力仪记录值的变化，此变化与岩石圈密度变化无关，是干扰误差，需进行改正予以消除。( I)海浪的影响，重力仪自带有滤波功能，消除此项影响。(2)潮汐的影响，获取潮汐的信息进行改正予以消除。(3)船舶整体重量变化的影响，获取船舶水线(舷高)变化的信息进行改正予以消除。(4)重力仪自身的零点漂移，获取漂移值进行改正予以消除。(5)正常重力值随地理纬度变化的影响，依据正常重力公式进行计算改正。(6)厄缶改正此项改正与船舶的航速、航向、所处的地理纬度相关，由相应的计算公式进行改正。其中(I)项是仪器自带，只能消除到重力仪出厂时规定的允许误差范围内。(2)至
(5)项均有规范性的计算方式，由于涉及改正的参量带有误差，计算的方法与实际的情况并不完全一致，导致改正不完善，从而存在误差。第(6)项，计算式是规范性的，船舶的航速、航向、所处的地理纬度等参数的获取决定了本项改正的正确程度。依据导航定位成果按时间进行匹配获得的航速、航向，与依据导航定位成果按时间进行匹配获得的位置信息计算的航速、航向存在差异。I秒间隔的航速、航向存在高频干扰。航速震荡幅度± I节，最大可达±3节，航向震荡幅度±5°最大可达±35°。

发明内容
本发明基于I秒间隔的重力仪记录值、船舶位置信息计算的瞬时航速值和航向值、潮汐值，通过高频滤波，剔除高频干扰。采用这些参量进行各项改正后得到I秒间隔的空间重力异常值。对I秒间隔匹配的水深值进行高频滤波，对空间重力异常值进行布格改正，得到I秒间隔的布格重力异常值。由于各项改正的不完善，重力异常值仍留有高频干扰，因而对空间重力异常、布格重力异常再进行高频滤波，获取不同时间间隔(10秒递增)的空间重力异常值、布格重力异常值。时间间隔可�。扑憬峁烁咂蹈扇牛糜谘沂�、地壳结构、油气成藏、密度异常体等研究。本发明的具体技术方案是一种海洋重力调查提取重力异常的方法，包括以下步骤
1、瞬时航向、航速计算，采用前后4秒的直角坐标数据计算中间点时间的航速、航向，滤去部分高频干扰；
2、重力仪读数、航速、航向、水深、潮汐首先进行9点圆滑，滤去部分高频干扰，然后再进行各项改正计算；
3、抽取10秒间隔的重力异常值，进行一次9点圆滑；
4、抽取10秒整数倍的重力异常值，再进行二次9点圆滑；
得到有效、合理的重力异常值最终结果，消除了高频干扰，与地壳密度分布密切相关的重力异常。进一步的，步骤I中，对I秒间隔匹配的重力仪记录值、航速值、航向值、潮汐值进行高频滤波。进一步的，步骤2中，对重力仪记录值进行各项改正零点漂移改正、舷高改正、厄缶改正、正常重力值改正、潮汐改正，得到I秒间隔的空间重力异常值。进一步的，步骤2中，对I秒间隔匹配的水深值进行高频滤波，对I秒间隔的空间重力异常值进行布格改正，得到I秒间隔的布格重力异常值；
进一步的，步骤2中，对I秒间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值，按10秒间隔进行抽取，再进行高频滤波；
进一步的，步骤3中，按需抽取10秒整数倍时间间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值，抽取的倍数可按照所需进行选择；
进一步的，步骤4中，对抽取的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值进行二次高频滤波，得到最终的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值；
高频滤波采用9点圆滑计算式
GG (i) = [g (i-4) +g (i-3) +g (i_2) +g (i_l) +g (i) +g (i+1) +g (i+2) +g (i+3) +g (i+4) ] /9 上式中GG，高频滤波后的值；g，高频滤波前的值；i，计算点顺序号；
最终结果，消除了高频干扰，与地壳密度分布密切相关的重力异常。


图I为船舶位置信息计算的I秒间隔的瞬时航速值曲线，波动幅度±1节，最大±3节，存在高频干扰，图中横坐标为距离单位米。图2为船舶位置信息计算的I秒间隔的瞬时航向值曲线，波动幅度±5度，最大±35度，存在高频干扰，图中横坐标为距离单位米。图3为基于I秒间隔的重力仪记录值曲线，存在高频干扰，图中横坐标为距离单位米。图4为不同方法提取的空间重力异常值曲线，图中横坐标为距离单位米。采用常规方法提取的空间重力异常值呈现锯齿状的曲线，存在高频干扰，用实线表示；本发明方法提取的空间重力异常值，去除了高频干扰，用虚线表示。图5为本发明具体实施的流程框图。
具体实施例方式如图f 5所示，一种海洋重力调查提取重力异常的方法，包括以下步骤
各项参量记录间隔1秒。记录参量测线名、顺序号、时间、重力仪记录值。差分GPS按时间匹配参量重力仪位置的纬度、经度。差分GPS按时间匹配参量调查船的瞬时航速、航向。测深仪按时间匹配参量水深值。验潮站按时间匹配参量潮汐值。 按设计要求的投影坐标系，将纬度、经度转换为直角坐标X、Y值。按前后4秒的直角坐标X、Y值，计算中间点时间的瞬时航速、航向。重力仪记录值滤波延迟匹配改正。重力仪记录值、航速、航向、水深、潮汐进行高频滤波。进行各项改正零点位移、舷高、厄缶、正常重力值、潮汐，计算I秒间隔的空间重力异常值。水深值进行高频滤波，I秒间隔的空间重力异常值进行布格改正，得到I秒间隔的布格重力异常值。抽取10秒间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值进行高频滤波。按需抽取10秒整数倍时间间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值。倍数可选。对抽取的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值进行二次高频滤波。最终结果，消除了高频干扰，与岩石圈中的密度异常体的分布、形态密切相关，从而用于岩石圈、地壳结构、油气成藏、密度异常体等研究。
权利要求
1. 一种海洋重力调查提取重力异常的方法，包括以下步骤 1、瞬时航向、航速计算，采用前后4秒的直角坐标数据计算中间点时间的航速、航向，滤去部分高频干扰； 2、重力仪读数、航速、航向、水深、潮汐首先进行9点圆滑，滤去部分高频干扰，然后再进行各项改正计算； 3、抽取10秒间隔的重力异常值，进行一次9点圆滑； 4、抽取10秒整数倍的重力异常值，再进行二次9点圆滑； 得到有效、合理的重力异常值最终结果，消除了高频干扰，与地壳密度分布密切相关的重力异常。
2.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤I中，对I秒间隔匹配的重力仪记录值、航速值、航向值、潮汐值进行高频滤波。
3.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤2中，对重力仪记录值进行各项改正零点漂移改正、舷高改正、厄缶改正、正常重力值改正、潮汐改正，得到I秒间隔的空间重力异常值。
4.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤2中，对I秒间隔匹配的水深值进行高频滤波，对I秒间隔的空间重力异常值进行布格改正，得到I秒间隔的布格重力异常值。
5.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤2中，对I秒间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值，按10秒间隔进行抽�。俳懈咂德瞬�。
6.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤3中，按需抽取10秒整数倍时间间隔的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值，抽取的倍数可按照所需进行选择。
7.根据权利要求I所述的一种海洋重力调查提取重力异常的方法，其特征在于，所述步骤4中，对抽取的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值进行二次高频滤波，得到最终的重力仪记录值、空间重力异常值、布格重力异常值； 高频滤波采用9点圆滑计算式 GG (i) = [g (i-4) +g (i-3) +g (i_2) +g (i_l) +g (i) +g (i+1) +g (i+2) +g (i+3) +g (i+4) ] /9 上式中GG，高频滤波后的值；g，高频滤波前的值；i，计算点顺序号； 最终结果，消除了高频干扰，与地壳密度分布密切相关的重力异常。
全文摘要
一种海洋重力调查提取重力异常的方法，包括以下步骤瞬时航向、航速计算，采用前后4秒的直角坐标数据计算中间点时间的航速、航向，滤去部分高频干扰；重力仪读数、航速、航向、水深、潮汐首先进行9点圆滑，滤去部分高频干扰，然后再进行各项改正计算；抽取10秒间隔的重力异常值，进行一次9点圆滑；抽取10秒整数倍的重力异常值，再进行二次9点圆滑；得到有效、合理的重力异常值最终结果，消除了高频干扰，与地壳密度分布密切相关的重力异常。被用于岩石圈、地壳结构、油气成藏、密度异常体等研究。
文档编号G01V7/06GK102841386SQ20121035908
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者高德章, 陈华根, 牛华伟, 郑军, 陆志宏 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司