重磁实验报告(地大)

1、重磁资料采集与处理实习1、 实习目的（1）通过本次实习，加深对理论知识的认识和理解。（2）熟悉Grapher和sufer以及matlab软件的使用，会进行基本的操作和数据处理。二、实习内容（1）重磁数据的光滑、拟合、插值和网格化1、 利用Grapher软件实现磁异常曲线的光滑、拟合与去噪上图红线代表线性光滑后的结果，可见磁异常在局部呈锯齿状，很可能地下分布有基性的喷出岩；蓝线代表10阶多项式拟合后的结果，可以反映区域场的变化情况。将原始曲线改为散点图，可看出光滑后的效果。2、 利用Surfer软件实现磁异常数据的网格化与显示测区内测点分布图如下：打开sufer，点击Grid中出现Data，然后

2、选中目标文件进行网格化，将网格化的文件在sufer中显示如下：（2） 组合长方体重力异常计算与分析1、 计算出多个长方体的重力异常，并将结果导出为GRD格式Model 1： X1 = -100; %长方体X方向起点坐标 X2 = 100; %长方体X方向终点坐标 Y1 = -100; %长方体Y方向起点坐标 Y2 = 100; %长方体Y方向终点坐标 Z1 = 10; %长方体Z方向起点坐标 Z2 = 55; %长方体Z方向终点坐标经过matlab运行后导出mod_1.grdModel 2： X1 = 120; %长方体X方向起点坐标 X2 = 180; %长方体X方向终点坐标 Y1 = 12

3、0; %长方体Y方向起点坐标 Y2 = 180; %长方体Y方向终点坐标 Z1 = 1; %长方体Z方向起点坐标 Z2 = 20; %长方体Z方向终点坐标经过matlab运行后导出mod_2.grdModel 3： X1 = -75; %长方体X方向起点坐标 X2 = -125; %长方体X方向终点坐标 Y1 = -75; %长方体Y方向起点坐标 Y2 = -125; %长方体Y方向终点坐标 Z1 = 1; %长方体Z方向起点坐标 Z2 = 20; %长方体Z方向终点坐标经过matlab运行后导出mod_3.grd2、 利用Sufer软件绘制重力异常平面等值线图Model 1:Model 2：

4、Model 3：3、 合并生成多个长方体组合模型的重力异常利用surfer中grid中的math进行组合。Muti-Model_1:(Model 1+Model 2)输出文件为muti-model_1.grdMuti-Model_2:(Model 1+Model 3)输出文件为muti-model_2.grdMuti-Model_3:(Model 1+Model 2+Model 3)输出文件为muti-model_3.grd4、 利用Surfer滑动平均方法，分离大小长方体异常首先点击grid，然后选择filtering中的moving-average，用滑动平均后的结果减去输出结果，即可得到

5、。Muti-Model_1:(Model 1+Model 2)Muti-Model_2:(Model 1+Model 3)Muti-Model_3:(Model 1+Model 2+Model 3)上述三种组合模型，第一个图像为原始磁异常，第二个为滑动平均后的结果，第三个为得到的局部磁异常图像，从图上可以看出滑动平均的不足，即会产生虚假异常。（3） 组合长方体模型重力异常边界分析1、 计算出多个长方体的重力异常，并绘制其平面等值线图Muti-Model_1:(Model 1+Model 2)输出文件为muti-model_1.grd，平面等值线图如下：Muti-Model_2:(Model 1

6、+Model 3)输出文件为muti-model_2.grdMuti-Model_3:(Model 1+Model 2+Model 3)输出文件为muti-model_3.grd2、 利用Surfer软件求水平一阶方向导数Muti-Model_1:(Model 1+Model 2)SN first derivative:EW first derivative:NE first derivative:SE first derivative:Muti-Model_2:(Model 1+Model 3)SN first derivative:EW first derivative:NE first

7、derivative:SE first derivative:Muti-Model_3:(Model 1+Model 2+Model 3)SN first derivative:EW first derivative:NE first derivative:SE first derivative:3、利用Surfer软件计算水平总梯度，分析模型边界信息Muti-Model_1:(Model 1+Model 2)Muti-Model_2:(Model 1+Model 3)Muti-Model_3:(Model 1+Model 2+Model 3) （4） 组合球体磁异常分析假设组合球体模型位于武

8、汉地区（磁化倾角45，磁偏角0），地面水平，且不考虑剩磁假设有这样三个磁性球体：-磁性球体1 -X点坐标 0 m -Y点坐标 0 m - 中心埋深 50 m - 半径 20 m - 磁化率 0.2 -磁性球体2 -X点坐标 -30 m -Y点坐标 -30 m - 中心埋深 10 m - 半径 3 m - 磁化率 0.2-磁性球体3 -X点坐标50 m -Y点坐标50 m - 中心埋深 10 m - 半径 3 m - 磁化率 0.2在200*200的区域分布，如下图所示： 1、计算出球体Ha，Za和T异常，并将结果导出为GRD格式利用老师所给matlab程序，将组合球体Ha，Za和T异常依次导出

9、结果记录为muti_sphere_Ha.grd , muti_sphere_Za.grd , muti_sphere_deltaT.grd .2、 利用Sufer软件绘制磁异常平面等值线图muti_sphere_Ha.grd :muti_sphere_Za.grd :muti_sphere_deltaT.grd :3、 利用Surfer软件滑动平均法，分离大小球体异常对Ha异常处理：对Za异常处理：对deltaT异常处理：（5）球体磁异常分量转换与化极处理假设地磁倾角为45度，地磁偏角为0度，地面水平，不考虑剩磁。1、 计算单个斜磁化球体的Ha，Za和T异常假设有这样一个磁性球体：-磁性球体

10、-X点坐标 0 m -Y点坐标 0 m - 中心埋深 50 m - 半径 20 m - 磁化率 0.2在200*200的区域分布，如下图所示：利用老师所给的matlab程序计算单个磁性球体的异常，分别输出Ha.grd ,Za.grd ,deltaT.grd 。对应的图像如下：Ha.grd:Za.grd :deltaT.grd :2、 频率域分量转换处理：由T计算出Za和Ha根据老师给的mm_fft.m 程序,我又做了修改，增加了两个选项，将处理后的结果依次导出为deltaT_trans_Za和deltaT_trans_Ha。3、 正演计算结果与分量转换结果的图形绘制与比较Za和deltaT_t

11、rans_Za：Ha和deltaT_trans_Ha：上图中第一幅图为正演计算结果所绘图像，第二幅图为经过频率域分量转换处理所绘图像。从图像中可以看到经过傅里叶变换后边界存在的震荡效应。这也是傅里叶变换再大的问题，从傅里叶本身的算法理论上，这个是不可避免的。4、频率域化极处理：对T进行化极，并与垂直磁化结果进行对比。将muti_sphere文件中的magGI改为90，运行输出文件verti_deltaT。上图中第一幅图为垂直磁化结果所绘图像，第二幅图为经过化极所绘图像。从图像中可以看到经过傅里叶变换后边界存在的震荡效应，通过合适的扩大背景场区域或做一个扩边可以和正演结果更为接近。（6） 卫星重

12、力异常的处理与解释 The location of EarthS:16-26 W:8-18The picture of Google Earth1、 利用下载的卫星重力异常和海底地形，网格化处理，并绘制等值线图将下载的数据cgi格式的文件转换成txt文件，然后直接用sufer进行网格化。将网格化文件分别记录为gravity.grd和topography.grd。然后绘制等值线图。Gravity.grd：Topography.grd：2、 海底地形校正，得到布格重力异常，并绘制等值线图根据布格校正公式BA = FA - 0.0419 * ( 1.64 * Dw)（其中FA为自由空间重力异常，BA

13、为布格重力异常，Dw为海底深度，向上为正），利用surfer中Math代入公式，输出文件BA.grd。然后绘制等值线图。3、 布格重力异常解析延拓首先要对BA.grd做一个转换处理，变成sufer6 Text.grd ,命名为convert BA.grd。将布格重力异常导入Matlab，分别求1km，2km，5km，10km，20km，50km，并保存计算结果。将延拓后前后的图像进行对比，第一幅为延拓前，第二幅为延拓后。BA_UC_1.grd:BA_UC_2.grd:BA_UC_5.grd:BA_UC_10.grd:BA_UC_20.grd:BA_UC_50.grd:4、利用向上延拓方法，实现布格重力异常位场分离通过3中图像的对比，可以将向上延拓5km和10km得到重力异常作为区域场，然后再求取局部异常，从而实现重力异常位场分离。下图第一个图为原图像，第二个图为通过延拓得到的背景场，第三个为局部异常。延拓5km作为背景场：延拓10km作为背景场：5、求布格重力异常一阶水平方向导数，绘制光照影像图，并分