| 单词 | 位场波谱分析 |
| 释义 | 【位场波谱分析】 又称“重磁位场频率域分析”。近20多年来，随着电子计算机和数据处理技术的迅速发展和普及，用波谱分析方法对重磁异常进行处理和解释，在理论和实践两个方面都取得了令人信服的成就，促使其成为一个新兴分支学科。 从1807年傅里叶级数理论的建立，谱分析便迅速为各个科学领域所利用。20世纪40年代以来，随着电子计算机的出现和应用，为谱分析从理论走向实际提供条件。1965年美国Cooley与Tukey提出快速傅里叶变换算法，即FFT算法，并编制出计算程序。这种算法使得原来与N2成比例的计算量变成为Nlog2N，因此N很大时，计算速度比原先有成万倍的提高。而且计算精度高、计算过程稳定。1958年，迪安(Dean)开始利用现代波谱分析方法对重磁位场进行研究和解释，论证了各种位场转换的波谱特性。1962年，前苏联索洛维也夫(Сoловъeв)讨论了垂直磁化条件下二维磁异常波谱的一般表达式，推导了板状体异常的波谱公式，提出了相应的解释方法。这时期前苏联出版的供高等学校用的重磁勘探教科书中已有专门一章介绍重磁异常的波谱分析方法。1965年奥迪加德(Odegard)讨论了水平圆柱体、球及垂直断层上重磁异常的波谱公式，并提出用指数分解的解释方法。1966年斯佩克特(Spector)等讨论了点极、单线极及有限长偶极总磁场异常的能量谱公式，研究了磁化方向、磁源体尺寸及埋深的影响，并首次提出磁异常的谱函数可表示为3个因子的乘积。同年，布哈塔查里亚(Bhattacharyya)推导了直角棱柱体总磁场异常的波谱公式。1967年富勒(Fuller)详细讨论了垂向二次导数、向上向下延拓的种种二维网格算子的波数响应，从波谱分析的角度评价了以往在空间域导出的各种二维网格算子的优劣。1968年舍马(Sharma)讨论了任意角度二维断层重力异常波谱及其解释方法。70年代对较复杂形体的重磁位场波谱分析研究有了进一步发展。1973年拉奥(Rao)研究了二维棱柱体重力异常的波谱函数及其解释。帕克(Parker)在1972～1974年提出快速计算物性界面位场异常的约束正、反演公式，国内外学者都曾采用，并在其基础上有所发展。从理论上首先阐明了位场波谱意义的是法国著名的地球物理学家巴兰洛夫(Baranov)，他在1975年发表的《应用地球物理中的位场及其变换》一书中，论述了拉普拉斯方程的解和位场波谱之间的深刻联系。1975年布哈塔查里亚提出了多边形截面二维物体重磁异常的波谱函数及其解释方法。1977年布希马森卡拉姆(Bbimasancaram)等人推导了二维倾斜板重力异常的波谱公式，并提出对各种规则二维物体都适用的“标准化”解释方法。1978年皮德松(Pederson)推导了二维、似二维及三维任意多面体的位场波谱公式。应用波谱分析方法研究重磁异常的一个主要困难是剖面长度有限(测区有限)，里甘(Regan)1976年讨论了用各种滤波窗克服剖面有限影响的可能性。柯德尔(Cordell，1982)结合理论模型分析提出了有限长剖面的空间域等效源外推法及波数域旋尾滤波法。里卡德(Ricard)1988年提出坐标旋转法，黄国祥等(1989)提出卡尔曼滤波法。80年代以来除继续发展重磁异常波谱分析的正反演理论外，更多地注意起实际应用。1980年巴布(Babu)讨论了二维不对称三角棱柱体总磁场异常波谱及其解释。皮德松1985年讨论了椭球体重磁异常波谱公式及其解释。西尔瓦(Silva，1986)提出用等效源法克服低纬度航磁化极的不稳定性。格伦瑟(Granser，1987)推导了密度随深度成指数变化时的三维重力常波谱函数及其解释。这一时期西方各国将位场波谱分析方法广泛用于航磁异常解释、反演磁性界面深度、居里等温面(磁性体下界面)深度、视磁化强度填图以及沉积盆地重力异常反演、莫霍面反演等。在中国，重磁异常波谱分析的研究工作虽起步较晚，但无论在理论上还是在应用上都发展很快，取得不少新成果。70年代末以来，在重磁异常波谱基本关系式及正反演方法方面有杨文采、侯重初等人的工作。在滤波变换方面有王继伦、侯重初等人的工作。在介绍国外有关情况的基础上，特别是利用位场的调和性，重力位与磁位之间的泊松公式以及重磁异常之间的内在联系时，系统归纳了前人获得的各种波谱公式，总结了重磁异常波谱的基本规律。1987年程方道、黄国祥合著的《重磁位场波谱理论及其应用》一书是这方面的第一本专著，对有关问题作了系统论述。程方道用波谱分析方法讨论了位场波数域变换处理中的随机误差传递问题，得出了理论上及实际上有意义的结果。与此同时，重磁异常波谱分析方法在中国的航磁异常解释、磁性界面反演、居里等温面反演、视磁化强度填图，区域重力反演，莫霍面反演等方面均广泛应用。重磁位场波谱分析的研究工作，正沿着以下几个方向进行探索和发展：(1)进一步研究和克服波谱分析数值计算中产生的误差，特别是剖面有限长所产生的误差。(2)继续完善和充实波数域重磁异常处理系统。(3)发展和建立波数域重磁异常解释系统。【参考文献】：1 Parker R L，Huestis S P．J．G．R．1974，79(11)∶1587～15922 Silva J B C．Geophysics，1986，51(2)∶369～3823 Cheng Fangdao．中南矿冶学院学报，1986，4∶10～164 程方道，黄国祥，重磁位场波谱理论及其应用，长沙：中南工业大学出版社，19875 Granser．Geophys，Prosp，1987，35(9)∶1030～10416 侯重初，杨全成，物探化探计算技术，12(3)∶191～194(中南工业大学程方道教授撰) |
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