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《基于回歸分析的衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常求取.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)2014年1月號(hào)理工上旬刊第11卷第1期JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Jan．2014，Vo1．11No．1基于回歸分析的衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常求取胡楨千，張春灌，任祖松劉一超一．一～一(西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安71oo65)，何永清一一?一???一????一[摘要]根據(jù)海洋衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)推算出具有較高分辨率的海洋大地水準(zhǔn)面高，基于重力場(chǎng)理論可計(jì)算得到衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常，再進(jìn)行相關(guān)的校正可得到衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常。提出
2、了一種新的方法計(jì)算衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常：基于一元線性回歸分析方法，對(duì)已知海域船測(cè)布格重力異常和衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常間的相關(guān)性進(jìn)行研究，計(jì)算出回歸方程，進(jìn)而求取相鄰未知海域的衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常。研究結(jié)果表明，在海底地形起伏變化不大時(shí)，利用一元線性回歸分析方法求取的衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常，能滿足中等或者小比例尺的海洋地質(zhì)與資源調(diào)查。[關(guān)鍵詞]衛(wèi)星測(cè)高重力異常；船測(cè)重力異常；回歸分析[中圖分類號(hào)]0212．1；P138．2[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1673—1409(2014)01—0021—0320世
3、紀(jì)8O年代初，衛(wèi)星測(cè)高重力異常分辨能力達(dá)到30～40km，開始應(yīng)用于難以開展實(shí)測(cè)工作的海洋地質(zhì)構(gòu)造研究，尤其是板塊構(gòu)造與盆地構(gòu)造研究]。2o世紀(jì)9o年代以后，美國(guó)與英國(guó)都進(jìn)一步研究與提高了衛(wèi)星測(cè)高重力的分辨力，基本達(dá)到了20kin，衛(wèi)星測(cè)高重力被石油公司用于海洋油氣快速普查與早期評(píng)價(jià)，一些盆地的應(yīng)用取得了較好的地質(zhì)效果ll]。21世紀(jì)初，衛(wèi)星測(cè)高重力的分辨力已經(jīng)達(dá)到15kin，目前，衛(wèi)星測(cè)高重力異常的分辨力已經(jīng)接近10~8km和4×10一m／s的觀測(cè)精度，已經(jīng)用于中等比例尺的海洋地質(zhì)與資源調(diào)查[1。]。
4、下面，筆者在對(duì)重力資料精度要求不高的情況下，基于一元線性回歸分析方法，對(duì)船測(cè)布格重力異常和衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常進(jìn)行了回歸分析，獲得了回歸方程，進(jìn)而利用回歸方程計(jì)算了衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常。1問題的提出衛(wèi)星對(duì)地觀測(cè)當(dāng)前主要是海洋衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)]。由于水對(duì)雷達(dá)頻域中的微波脈沖具有良好的反射性，所以衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)特別適用于海洋，能用于確定海洋大地水準(zhǔn)面和海洋重力異常，目前尚不能應(yīng)用于陸地。海洋衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)是利用星載雷達(dá)測(cè)高儀向海面發(fā)射脈沖信號(hào)，經(jīng)海面反射后由衛(wèi)星接收，根據(jù)衛(wèi)星的軌道位置并考慮到海潮、海流、海風(fēng)、
5、海水鹽度及大氣壓等因素的影響，推求海洋大地水準(zhǔn)面高]。根據(jù)衛(wèi)星的軌道位置推算出的海洋大地水準(zhǔn)面高，它具有較高的分辨率，可根據(jù)重力場(chǎng)理論計(jì)算得到自由空氣重力異常，再進(jìn)行相關(guān)的改正，可得到相應(yīng)的布格重力異常_1。對(duì)于近海，許多國(guó)家都開展了精度相對(duì)較高的船測(cè)重力測(cè)量工作。而對(duì)于離岸相對(duì)較遠(yuǎn)的海域，由于受政治爭(zhēng)端等各種條件的影響，船測(cè)重力測(cè)量工作很難開展或者無法開展，這種情況下，可選擇利用衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)計(jì)算重力異常。相對(duì)于衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常，衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常相對(duì)容易獲得。由自由空氣重力異常計(jì)算布格重力異
6、常過程中，海水校正相對(duì)復(fù)雜。對(duì)于海底地形起伏較小的情況下，可以研究已知海域船測(cè)布格重力異常和衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常間的相關(guān)性，利用一元線性回歸分析方法計(jì)算出預(yù)測(cè)方程，進(jìn)而求取未知海域的衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常。2一元線性回歸分析方法原理回歸分析中，只包括一個(gè)自變量和一個(gè)因變量，且2者的關(guān)系可用一條直線近似表示，這種回歸分[收稿日期]2013—09—23[基金項(xiàng)目]國(guó)土資源部油氣項(xiàng)目(GT—Yu—QQ20085—14)；西安石油大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)I練計(jì)劃資助項(xiàng)目。[作者簡(jiǎn)介]胡楨干(1992一)，男，現(xiàn)主要從
7、事應(yīng)用地球物理學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)。[通訊作者]張春灌(1981一)，男，碩士，講師，現(xiàn)主要從事地球物理資料綜合解釋及構(gòu)造地球物理方面的教學(xué)與研究工作；E·22·理工上旬刊*數(shù)理科學(xué)與應(yīng)用20i4年i月析稱為一元線性回歸分析。一元線性回歸分析是研究2個(gè)變量的線性相關(guān)性，它不僅可以說明2個(gè)變量是否一起變化，還可以計(jì)算出預(yù)測(cè)方程以預(yù)計(jì)這2個(gè)變量是如何一起變化的[11-12]。預(yù)測(cè)方程的形式為：Y一+口(1)方程(1)通常叫作回歸方程。其中，Y為因變量；為自變量；a是常數(shù)項(xiàng)；b是一元回歸系數(shù)。一般，線性回歸都可以通過
8、最小二乘法求出其方程：∑(x～)(y一)i=1∑(x～)(2)=Iy—bX式中，為樣本數(shù)；X、y、、分別為2個(gè)變量的觀測(cè)值和均值。若b>0，表明2變量是正相關(guān)；若b<0，表明2變量是負(fù)相關(guān)。3衛(wèi)星測(cè)高布格重力異常的計(jì)算選取黃海海域青島東部地區(qū)作為研究區(qū)域，海底地形起伏見圖1，已知船測(cè)布格重力資料范圍見圖2，衛(wèi)星測(cè)高自由空氣重力異常見圖3。由圖I可見，自西向東，該區(qū)海域海水逐漸變深，但是海底起伏變化圖I海底地形圖(圖中數(shù)字單位：m)相對(duì)較平緩
