[發明專利]一種基于積分迭代算法的航空重力向下延拓方法

有效

• 申請號: 201310322111.X
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103399350A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 吳美平;趙磊;張開東
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01V7/00
• 分類號: G01V7/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

技術領域

本發明主要涉及到航空重力測量的技術領域，特指一種基于積分迭代算法的航空重力向下延拓方法。

背景技術

地球重力場是地球重力場是地球的一種基本物理場，在基礎科學、軍事和國家安全等領域中的具有重大戰略和基礎性意義。航空重力測量是以飛機為載體確定區域和局部重力場的方法，其測量速度快、范圍廣、成本低，是區域范圍內獲取高精度、中高分辨率重力場信息的最有效手段。

航空重力測量得到的是在航線高度上的重力異常數據，這些測量數據通常在距地球表面幾百米甚至上千米的空中。由此獲得的數據無法直接運用在地球表面或者大地水準面上，所以需要將航空重力測量數據通過一定的方法向下延拓至地球表面或者大地水準面，進而進行更多的應用。將航空重力測量數據推算到地球表面或者大地水準面的這一過程就是航空重力數據的向下延拓。

航空重力測量數據向下延拓是信號放大的非平穩過程，很小的觀測噪聲會引起待求參數較大的誤差，屬于非穩定問題的求解。目前，航空重力測量數據的向下延拓依然是根據球面Poisson積分進行求解，比較常見的方法主要有虛擬點質量法、梯度法、最小二乘配置法、直接代表法和正則化方法。

虛擬點質量模型方法簡單，但受邊界效應的影響較大。梯度法不能聯合已有的地面數據，而且由于重力異常的垂直梯度在實際應用中難以精確求得。最小二乘配置法能顧及觀測量的誤差和計算待估量的誤差協方差矩陣，但這一方法需要求解超大型協方差矩陣的逆矩陣，實現起來比較困難。直接代表法需要有測區內較精細的地形高數據作為參考值，對缺少地形數據的地區無法實現快速延拓。向下延拓的正則化算法可以有效抑制觀測噪聲以及重力異常高頻分量對延拓精度的影響，但是該方法關鍵在于求解合適的正則化參數，而且計算比較復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種原理簡單、操作簡便、易推廣、可提高數據精度和置信度的基于積分迭代算法的航空重力向下延拓方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種基于積分迭代算法的航空重力向下延拓方法，在對測區航空重力測量數據進行向下延拓時，將航空重力測量數據作為積分迭代的初始值進行向上延拓；將向上延拓得到的向上延拓結果與航空重力測量數據求差后作為向下延拓結果的反饋量；將反饋量與初始值疊加得到新的迭代初始值進行下一次迭代。

作為本發明的進一步改進：所述向下延拓深度不超過觀測數據點距的20倍。

作為本發明的進一步改進：其具體步驟為：

（1）將δg_r(x,y)作為待求面的初始值，即

（2）根據下式，將向上延拓至航空重力測量數據高度，得到

δgr(x,y)=F-12{K~(u,v)·F2{δgR(x,y)}}]]>