• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

位场向下延拓系数矩阵性质及Barzilai-Borwein向下延拓法

张志厚 廖晓龙 姚禹 范祥泰 路润琪

周亚龙, 王旭, 蒋代军, 刘德仁, 何菲, 晏昌, 牛富俊. 青藏铁路接触网异型桩基抗冻拔模型试验研究[J]. 西南交通大学学报, 2024, 59(3): 677-684. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220241
引用本文: 张志厚, 廖晓龙, 姚禹, 范祥泰, 路润琪. 位场向下延拓系数矩阵性质及Barzilai-Borwein向下延拓法[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(2): 323-330, 362. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190440
ZHOU Yalong, WANG Xu, JIANG Daijun, LIU Deren, HE Fei, YAN Chang, NIU Fujun. Experimental of Anti-Frost Jacking Model of Grotesque Pile Foundations of Overhead Contact System Mast of Qinghai–Xizang Railway[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2024, 59(3): 677-684. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220241
Citation: ZHANG Zhihou, LIAO Xiaolong, YAO Yu, FAN Xiangtai, LU Runqi. Coefficient Matrix Properties of Downward Continuation for Potential Fields and Barzilai-Borwein Downward Continuation Method[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(2): 323-330, 362. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190440

位场向下延拓系数矩阵性质及Barzilai-Borwein向下延拓法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20190440
基金项目: 国家自然科学基金(41672295);四川省科技计划(2019YFG0460,2019YFG0001,2019YFG0047,21YYJC3115);中国中铁股份有限公司科技研究开发计划项目(CZ01-重点-05)
详细信息
    作者简介:

    张志厚(1983—),男,讲师,博士,硕士生导师,研究方向为应用地球物理,E-mail: logicprimer@163.com

Coefficient Matrix Properties of Downward Continuation for Potential Fields and Barzilai-Borwein Downward Continuation Method

  • 摘要: 位场的向下延拓不仅仅能够提高地球物理数据解释的可靠性,在导航方面也有着重要的作用. 为了进一步提高计算精度和速度,提出了位场向下延拓的Barzilai-Borwein (BB)法. 首先证明了位场向下延拓的系数矩阵为对称的双重Toeplitz系统矩阵(block-Toeplitz-Toeplitz-block,BTTB);其次,假定该系数矩阵为正定的条件下,采用BB法迭代求解下延方程组,并约束其迭代步长确保算法收敛;最后,分别通过理论模型无噪声数据和实际资料对BB法进行检验,并与积分迭代法进行对比. 结果表明:理论模型验证时,同一收敛精度条件下,BB法的计算速度是积分迭代法的2倍以上;实际资料检验时,在相同计算次数下,BB法与积分迭代法的平均相对误差分别为6.1%与7.7%.

     

  • 青藏铁路的开通对促进青藏高原的交通与经济建设发挥了重要作用. 为进一步提高其运输能力和效益,青藏铁路格拉段电气化工程提上日程. 青藏铁路格拉段穿越青藏高原多年冻土地段546.43 km,地质条件复杂,路基的冻胀融沉病害严重[1-2]. 由于接触网支柱桩基础承担的上部荷载较小且桩长较短,在长期冻融循环约束冻胀作用下易产生冻拔失稳或破坏[3]. 如何保证接触网支柱桩基础的冻拔稳定性是青藏铁路格拉段电气化改造工程中的关键问题[4-5].

    目前,在冻土地基中桩基冻拔方面,国内外学者已通过现场试验、模型试验与数值模拟的方法取得了一定的研究成果:Lu等[6]通过引入关于层状饱和土的状态向量、静态波向量和反射-透射矩阵(RTM)的基本解,建立层状冻土与单桩相互作用的第二类Fredholm积分方程,并对其进行了数值求解;Zhou等[7]采用现场试验与数值模拟的方法研究了热管对青藏高原多年冻土区输电塔基热力学特性的影响;王腾飞等[8-10]研究了季节冻土区光伏支架螺旋桩基础在单向冻结条件下的冻拔响应及半螺旋桩的抗冻拔理论计算方法;为减小桩基冻拔量,锥形桩与扩底桩逐渐被应用于工程实践中,许健等[11-16]采用模型试验、理论分析及数值模拟的方法对冻土区锥形桩与扩底桩的抗冻拔性能及其影响因素进行深入研究,并对扩底桩的优化选型进行总结分析. 上述研究中,桩周土体都产生水平方向的对称冻胀. 然而,铁路接触网支柱桩基是设置于既有路基中的柱型构件,其稳定性受路基与边坡2个方向冷(热)量的共同影响,桩周土体产生水平方向的非对称冻胀. 关于多年冻土区既有路基活动层在二维冻融过程中桩基受力变形方面的研究成果较少.

    鉴于此,本文通过大比例模型试验,对多年冻土区不同桩型的接触网支柱桩基在冻融作用下的相关热力学特性开展研究. 探讨在冻拔作用下等截面圆形桩、直锥柱形桩及曲锥柱形桩的抗冻拔效果,得到接触网支柱桩基础的地温、冻拔位移、切向冻胀力的分布规律,揭示接触网支柱桩基在冻融循环作用下的受力变形机理.

    为更好地体现青藏铁路路基土体对接触网桩基础的影响,试验用土取自青藏铁路沱沱河车站,接触网下部基础钻孔施工试验的现场. 试验土体的最大干密度为1.92 g/cm3,其中,小于0.075 mm粒径的颗粒占5.6%,根据土工试验方法标准(GB/T 50123—2019)[17],该土样定义为含细粒土砂(SF). 试验所用低温环境箱的内尺寸为3.2 m (长) × 1.7 m (宽) × 1.9 m (高). 制作1.6 m (长) × 1.0 m (宽) × 1.0 m (高)的模型箱,置于低温环境箱,模型箱四周均覆盖保温隔热材料. 为模拟多年冻土,采用2个冷浴系统分别模拟控制环境温度与多年冻土层的温度.

    为降低接触网支柱桩基的冻拔力,改变普通等截面圆形桩在活动层的桩基截面形状,本次试验中共设置3种截面形式的模型桩,分别为等截面圆形桩Z1、圆锥柱形桩Z2及曲锥柱形桩Z3. 根据模型试验相似原理,土质、含水量及环境温度与现场实际情况一致,现场接触网支柱桩基预设计桩长8 m,桩径0.55 m. 模型桩采用有机玻璃加工制作,桩身材料的密度、弹性模量与导热系数分别为1.18 g/cm3、2.56 GP和0.19 W/(m·℃). 结合现有的试验条件,将模型试验的几何相似比取为1∶10. 模型桩的具体尺寸及应变片布设见图1所示. 沿桩身同一深度处对称布设BE120-3AA-P300型号应变片,利用同一深度处相同的温度变化来消除温度对应变片的影响,其中一片沿桩身轴向贴在外表面(测量片),另一片沿桩身环向贴于相应的位置(温度补偿片). 在应变采集仪中采用半桥接线法.

    图  1  模型桩几何尺寸及应变片布设示意
    Figure  1.  Geometric dimension of model pile and layout of strain gauge

    试验采用PT100温度传感器测试土体温度,精度为 ± 0.1 ℃. 图2为模型桩及测试元件布设图,温度传感器共布设3个断面,从左到右依次为断面A、断面B与断面C,每个断面有2个测温孔,分别位于路基与边坡上. 环境箱内布设3个环境温度测点. 在桩顶布设2个位移传感器实时测试桩顶的竖向与水平位移,在Z1与Z2桩之间、Z2与Z3桩之间分别布设3个位移计,测试路基、路肩及边坡土体的位移. 根据文献[7]的研究成果,距桩3.4 倍桩径处土体的冻胀位移基本不受桩体影响,故本试验中模型桩之间的相互影响忽略不计.

    图  2  模型桩及测试元件布置
    Figure  2.  Layout of model piles and test elements

    选取青藏高原沱沱河地区一年内正弦气温变化函数为

    Ta(t)=2.5+12.0sin(2πt/8640+π/2)
    (1)

    式中:-2.5为年平均气温,12.0为气温振幅,t为时间,h.

    模型试验共设计3个冻融循环,正式试验前通过多次预试验可得:若时间相似比取1∶10,即模型试验中3.6 d模拟现场的1年,土体的冻融深度达不到30 cm;当时间相似比取1∶6时,冻融深度约为30 cm. 因此,将模型试验的时间相似比取为1∶6,即模型试验中10.0 d模拟现场的1年. 模型试验中环境箱温度按式(2)控制.

    T(t)=2.5+12.0sin(2πt/240+π/2).
    (2)

    试验步骤主要包含:

    步骤1 准备试验. 按试验设计加工制作试验模型箱,模型箱四周均粘贴保温隔热材料,底部设计冷浴管路;按各模型桩的设计尺寸加工有机玻璃模型桩,桩周粘贴布设BE120-3AA-P300型号应变片;将现场取回的土样配备足量含水量为15%的试验用土,将其搅拌充分均匀后用塑料布包裹并静置72 h.

    步骤2 土样分层填筑压实及测设元件布设. 在模型箱内壁涂抹凡士林,以此来消除模型箱边界对土体的约束作用. 试验填土初始含水量15%,分10层填筑,压实度按0.93控制,模型箱内壁粘贴软皮尺以控制土层的填筑厚度,桩身附近的土体采用橡皮锤击实. 填筑过程中,温度及位移传感器按图2进行布设.

    步骤3 模型箱底板与顶板温度的控制. 将底板温度调为−2 ℃恒温控制,顶板调制为10 ℃, 静置30 d,形成初始温度场.

    步骤4 开始试验. 按T(t) 调节环境温度实现土体的冻融变化.

    步骤5 试验数据的自动采集. 自动实时采集冻融循环过程中应变、温度传感器与位移传感器的读数.

    试验中断面ABC的温度场分布基本一致,以断面B桩Z2附近路基与边坡上2个测温孔的温度场进行分析. 图3为断面B路基与边坡测温孔不同深度土层温度随时间的变化曲线,其中第17天的数据缺失. 由图3可以看出:整个试验共进行30.0 d,为3个冻融循环,随着T(t)的变化,不同深度土层温度随时间也呈正弦状分布,能较好地模拟现场实际地温的变化情况;各土层温度的变化相对于环境温度出现滞后现象,且随深度的增加,滞后效应越明显;下冷板能较好地控制模型下部土层的地温,路基与边坡2个测温孔深90 cm处的平均地温约为−1.5 ℃ .

    图  3  断面B不同深度土体温度随时间的变化曲线
    Figure  3.  Changes of soil temperature at different depths of section B with time

    通过试验进程中所得的各测点温度,绘制冻融过程中断面B路基与边坡处的等温线分布,如图4所示. 由图可得:试验开始阶段,模型箱底部20 cm 厚的土层处于冻结状态,其他土层都为未冻土,随着环境温度的降低,基础与土体的热量向环境中扩散,冻结锋面下移,土层主要发生自上而下的冻结. 经过一个冻结期后,整个基础完全处于冻结状态. 随着环境温度的升高,模型上部土层融化,路基测温孔第2、3个周期的最大融化深度分别为31.5 cm和28.0 cm,边坡测温孔第2、3个周期的最大融化深度分别为17.0、14.0 cm.

    图  4  冻融过程中断面B的等温线分布(单位:℃)
    Figure  4.  Isotherm distribution of section B during freezing and thawing (unit: ℃)

    图5为路基与边坡2个测温孔地温沿深度变化的对比曲线. 由图可以看出:冻土上限以上活动层地温正负温变化较剧烈,其中第11、12、19、20 天活动层地温为正值,呈融化状态,第16天活动层地表地温最低,达到 −8.1 ℃. 通过比较2个测温孔的地温数值,发现相同时间同一深度处2个测温孔的数据存在较大的差异,在暖季阶段,边坡测温孔的地温比相同条件下路基测温孔的地温较高;在寒季阶段,边坡测温孔的地温比相同条件下路基测温孔的地温较低,且在活动层内这种现象愈剧烈. 以上说明路基体的冻结(融化)受路基顶面与边坡的2个方向冷(热)量的共同影响,是一个二维冻结(融化)问题,接触网支柱基础路基与边坡两侧的温度场是非对称分布的.

    图  5  断面B 2个测温孔地温沿深度变化的对比
    Figure  5.  Comparison of ground temperature variation along depth between two temperature measuring holes at section B

    第1个周期,由于土层的填筑与环境箱内初始温度等因素的影响,试验数据的变化规律相对杂乱,在下面的分析中以第10天为起点. 图6(a)为路基、路肩及边坡处土体表层的位移随时间的变化曲线. 由图可知:路基、路肩及边坡处位移变化趋势基本一致,都与环境温度的变化密切相关. 当环境温度为正温阶段,路基、路肩及边坡土体位移基本不变,环境温度降为负温时,土体的冻结速率较快,土层位移迅速发生冻胀,路基、路肩及边坡处土体最大冻胀量分别为2.2、4.3、3.1 mm,其中,路肩处的位移最大. 产生以上现象的原因是环境温度降低时,冷量从路基顶面与边坡2个方向进入路基体,路基土体在2个方向上产生二维冻结,导致路肩处的冻胀位移最大. 当环境温度为正温并升高时,路基、路肩及边坡处土体位移均产生融沉,基本回到冻胀起始前的位移.

    图  6  土体与桩顶位移随时间的变化曲线
    Figure  6.  Variation curves of displacement of soil and pile top with time

    图6(b)、(c)为桩顶竖向与水平位移随时间的变化曲线. 由图可知:桩顶位移的变化与土体位移的变化规律基本一致,亦与环境温度的变化密切相关;在第2个冻融周期内桩Z1、Z2、Z3的竖向冻拔量分别为0.26、0.12、0.15 mm,桩Z2、Z3的竖向冻拔量分别为桩Z1的46%、58%,说明直锥柱形桩与曲锥柱形桩在整个冻结过程中有较好的抗冻拔效果;路基土体冻结过程中桩Z1、Z2、Z3的桩顶都会产生较小的水平冻胀位移,分别为0.10、0.13、0.14 mm.

    图7为第2个冻融周期内桩身轴力沿深度的分布曲线. 由图可以看出:活动层土体在冻结融化过程中,桩长范围内的轴力都为拉力,随桩长增加0~0.3 m范围内轴力先增大,随后轴力逐渐减小,即桩长0.3 m断面处是桩身的一个中性点;轴力在整个桩长范围内呈非均匀变化,活动层内(0.3 m以上)桩身各截面的轴力差变化较大,多年冻土层内桩身各截面的轴力差变化较小. 将桩长30.0 cm处的轴力进行比较,结果如图8所示. 由图可以看出:桩身轴力与环境温度有密切的关系,随环境温度逐渐降低,桩身各截面的轴力均逐渐增大,当环境温度升高,桩身各截面的轴力均逐渐降低,其中,第16 天的桩身轴力最大,桩Z1、Z2、Z3在第16 天的轴力分别为5.66、4.56、4.01 kN;与桩Z1相比,桩Z2及桩Z3的轴力分别降低19.4%与27.5%.

    图  7  桩身轴力沿深度的变化曲线
    Figure  7.  Variation curves of pile axial force along depth
    图  8  模型桩30 cm处轴力的比较
    Figure  8.  Comparison of axial force at 30 cm of model piles

    图9为温度与桩侧切向应力沿深度的变化曲线. 由图可以看出:与桩身轴力的变化规律相似,活动层内的切向应力为方向向上的冻胀应力,且变化较剧烈,在冻深附近由正值转变为负值,永冻层内的切向应力为方向向下的冻结应力. 是由于随环境温度的降低,活动层内的土体冻结后产生向上的冻胀变形,桩基的存在对土体的自由冻胀产生约束作用,从而在桩侧产生向上的切向冻胀力,永冻层的土体对桩的向上运动或运动趋势有抑制作用,导致桩土之间的冻结应力发挥作用;切向冻胀力的最大值出现在地表附近,桩Z1、Z2、Z3在第16 天的最大切向冻胀应力分别为157.2、153.5、159.4 kPa;活动层内的平均切向冻胀应力为109.3、106.4、97.7 kPa.

    图  9  温度与桩侧切向应力沿深度的变化曲线
    Figure  9.  Variation curves of temperature and pile-side tangential stress along depth

    由冻结过程桩基的受力特点可知,桩基冻深处的轴力为切向冻胀总力. 3种桩基础的冻深Zn均约为0.3 m,表1为不同桩型模型桩的受力情况对比. 表中: S 为冻深范围内桩和冻土的接触面积,F为桩基的切向冻胀总力, τ为冻深范围内各桩平均切向冻胀应力. 由表可以看出:桩型的改变可明显降低F,桩Z3的切向冻胀总力最小,桩Z2次之. 桩Z1、Z2、Z3切向冻胀总力之比为1.00∶0.81∶0.71,与S之比呈正相关,且比值接近,τ 之比约等于1∶1∶1.

    表  1  不同桩型模型桩的受力对比
    Table  1.  Stress comparison of model piles in different shapes
    Zn/mS/cm2F/kNτ/kPa
    Z10.35185.66109.3
    Z20.34474.56106.4
    Z30.34274.0197.7
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格

    环境温度降低时,桩周土体逐层自上而下低发生冻结. 以第1层土冻结时对桩基的作用力进行分析:当土体冻结时,产生竖向冻胀力V1和水平冻胀力H1,每层土的厚度为ΔH,桩基锥角为 β,如图10所示.

    图  10  直锥(曲锥)桩侧土体冻胀力的分解图示
    Figure  10.  Decomposition of frost-heave force of the side of straight-cone (curved-cone) pile

    V1H1沿桩侧与垂直桩侧分解,则第1层土体作用于桩基础的切向应力和法向应力分别为

    {τ1=V1cosβΔH+H1sinβΔH,σ1=H1cosβΔHV1sinβΔH.
    (3)

    结合式(3)与表1,直(曲)锥柱形桩比等截面圆形桩的抗冻拔效果好的主要原因可归纳为以下2点:

    1) 由于锥形桩桩侧斜面的存在,改变了桩基的受力状态,式(3)中V1sin β 表现为拉应力,导致桩侧水平应力减小. 冻土桩基接触面的抗剪强度与法向应力的大小呈正相关. 因此,锥形桩桩土界面的极限抗剪强度相比于等截面桩较低,更易达到极限抗剪强度.

    2) 随着桩周土体冻胀变形的发展,若桩土界面达到极限强度,则桩土界面产生滑移. 冻深范围内各桩平均切向冻胀应力的差异较小,但曲锥柱形桩与冻土的接触面积最小,从而导致曲锥柱形桩的切向冻胀总力最小,抗冻拔效果最好.

    1) 路基体的冻结(融化)受路基顶面与边坡 的2个方向冷(热)量的共同影响,是一个二维冻结(融化)问题,接触网支柱桩基础路基与边坡两侧的温度场是非对称分布的,桩基附近的最大融深约为 30.0 cm,边坡测温孔的最大融深约为15.0 cm.

    2) 土体与桩顶的位移均与环境温度的变化密切相关. 路基土体的二维冻结现象导致路肩处的冻胀位移最大,路基、路肩及边坡处土体最大冻胀量分别为2.2、4.3、3.1 mm. 等截面圆形桩的竖向冻拔量为0.26 mm,直锥柱形桩与曲锥柱形桩的竖向冻拔量仅为Z1的46%、58%,3根桩的桩顶均产生约为0.10 mm的水平冻胀量.

    3) 活动层土体在冻结过程中桩基础整体受拉,冻深处的轴力最大. 等截面圆形桩的最大切向冻胀总力为5.66 kN,与等截面圆形桩相比,直锥柱形桩与曲锥柱形桩分别降低19.4%与27.5%. 切向应力在活动层内为方向向上的切向冻胀应力,永冻层内为方向向下的冻结应力,切向冻胀应力的最大值出现在地表附近.

    4) 桩周土体冻融作用下,曲锥柱形桩具有竖向冻拔位移小、切向冻胀总力小的特点,即曲锥柱形桩具有较好的抗冻拔效果. 研究成果可为多年冻土区铁路电气化接触网支柱基础的抗冻拔设计提供参考.

  • 图 1  理论重力异常与不同方法向下延拓结果对比

    Figure 1.  Theoretical gravity anomaly compared with downward continuation results of different methods

    图 2  重力模型计算结果的均方误差

    Figure 2.  Mean square error calculated by gravity model

    图 3  不同高度面上的磁异常等值线(单位:nT)

    Figure 3.  Magnetic anomaly isolines at different planes (unit: nT)

    图 4  理论磁异常向下延拓后的计算结果(单位:nT)

    Figure 4.  Calculation results of theoretical gravity anomaly after downward continuation (unit: nT)

    图 5  三维磁场模型计算结果的均方误差

    Figure 5.  Mean square error calculated by 3D magnetic field model

    图 6  实例验证(单位:nT)

    Figure 6.  Validation by measured data (unit: nT)

    表  1  三维组合圆球型磁异常体参数

    Table  1.   Magnetic anomaly parameters of 3D combination sphere

    模型编号 x0/km y0/km h0/km r0/km M0/(A•m−1 I0/(°) A0/(°) I/(°) A/(°)
    1 13.5 6.5 2.5 0.5 1.0 50 60 30 60
    2 6.5 6.5 2.5 0.5 1.2 50 60 30 60
    3 10.0 10.0 2.5 0.5 1.0 50 60 30 60
    4 13.5 13.5 2.5 0.5 1.0 50 60 30 60
    下载: 导出CSV
  • 徐世浙,曹洛华,姚敬金. 重力异常三维反演-视密度成像方法技术的应用[J]. 物探与化探,2007,31(1): 25-28.

    XU Shizhe, CAO Luohua, YAO Jingjin. 3D inversion of gravity anomaly:an application of the apparent density imagery technology[J]. Geophysical & Geochemical Exploration, 2007, 31(1): 25-28.
    徐世浙,余海龙,李海霞,等. 基于位场分离与延拓的视密度反演[J]. 地球物理学报,2009,52(6): 1592-1598. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.06.021

    XU Shizhe, YU Hailong, LI Haixia, et al. The inversion of apparent density based on the separation and continuation of potential field[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52(6): 1592-1598. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.06.021
    徐世浙,王华军,余海龙,等. 普光气田重力异常的视密度反演[J]. 地球物理学报,2009,52(9): 2357-2363. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.09.021

    XU Shizhe, WANG Huajun, YU Hailong, et al. Apparent density inversion of gravity anomalies of Puguang gas field[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52(9): 2357-2363. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.09.021
    杨金玉,徐世浙,余海龙,等. 视密度反演在东海及邻区重力异常解释中的应用[J]. 地球物理学报,2008,51(6): 1909-1916. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2008.06.034

    YANG Jinyu, XU Shizhe, YU Hailong, et al. Application of apparent density inversion method in the east China sea and its adjacent area[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2008, 51(6): 1909-1916. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2008.06.034
    徐世浙,张秀达,张昌达. 水下磁定位的若干问题[J]. 海军大连舰艇学院学报,2007,30(3): 4-6.

    XU Shizhe, ZHANG Xiuda, ZHANG Changda. Several problems of underwater magnetic location[J]. Journal of Dalian Naval Academy, 2007, 30(3): 4-6.
    许大欣. 利用重力异常匹配技术实现潜艇导航[J]. 地球物理学报,2005,48(4): 812-816. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2005.04.012

    XU Daxin. Using gravity anomaly matching techniques to implement submarine navigation[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2005, 48(4): 812-816. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2005.04.012
    杨昆,康戈文,李洪. 重力场和地磁场综合匹配在导航中的应用[J]. 航海工程,2010,39(1): 129-816.

    YANG Kun, KANG Gewen, LI Hong. Application of gravity and geomagnetism matching in navigation[J]. Ship & Ocean Engineering, 2010, 39(1): 129-816.
    彭富清. 地磁模型与地磁导航[J]. 海洋测绘,2006,26(2): 73-75. doi: 10.3969/j.issn.1671-3044.2006.02.021

    PENG Fuqing. Geomagnetic model and geomagnetic navigation[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2006, 26(2): 73-75. doi: 10.3969/j.issn.1671-3044.2006.02.021
    王向磊,田艳峰. 基于地磁场的自主导航研究[J]. 地球物理学报,2010,53(11): 2724-2731.

    WANG Xianglei, TIAN Yanfeng. Automous navigation based geomagnetic research[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2010, 53(11): 2724-2731.
    EVJEN H M. The place of the vertical gradient in gravitational interpretations[J]. Geophysics, 1936, 1: 127-136. doi: 10.1190/1.1437067
    PETERS L J. The direct approach to magnetic interpretation and its practical application[J]. Geophysics, 1949, 14: 290-320. doi: 10.1190/1.1437537
    FEDI M, FLORIO G. A stable downward continuation by using the ISVD method[J]. Geophysical Journal International, 2002, 151(1): 146-156. doi: 10.1046/j.1365-246X.2002.01767.x
    ZHOU Wenna, LI Jiyuan, YUAN Yuan. Downward continuation of potential field data based on Chebyshev-Pade approximation function[J]. Pure and Applied Geophysics, 2017, 175: 275-286.
    DAMPNEY C N G. The equivalent source technique[J]. Geophysics, 1969, 34(1): 39-53. doi: 10.1190/1.1439996
    SYBERG F J R. Potential field continuation between general surfaces[J]. Geophysical Prospecting, 2010, 20(2): 267-282. doi: 10.1111/j.1365-2478.1972.tb00632.x
    EMILIA D A. Equivalent source used as an analytic base for processing total magnetic field profiles[J]. Geophysics, 1973, 38(2): 339-348. doi: 10.1190/1.1440344
    侯重初,蔡宗熹,刘奎俊. 剖面曲线上的位场转换系统[J]. 地球物理学报,1984,27(6): 573-581. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1984.06.007

    HOU Chongchu, CAI Zongxi, LIU Kuijun. Potential transformation techniques on an undulating observed profile[J]. Chinese Journal of Geophysics, 1984, 27(6): 573-581. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1984.06.007
    侯重初,蔡宗熹,刘奎俊. 从单层位出发建立曲面上的位场转换解释系统[J]. 物化探计算技术,1985,7(2): 99-107.

    HOU Chongchu, CAI Zongxi, LIU Kuijun. Establishing an interpretation system of potential field transformation on an uneven surface from the potential of a single layer[J]. Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration, 1985, 7(2): 99-107.
    黄翼坚,王万银,于长春. 等效源法三维随机点位场数据处理和转化[J]. 地球物理学进展,2009,24(1): 95-101.

    HUANG Yijian, WANG Wanyin, YU Changchun. Processing and transform of 3D arbitrarily distributed potential filed data using an equivalent source approach[J]. Progress in Geophysics, 2009, 24(1): 95-101.
    刘天佑,杨宇山,李媛媛,等. 大型积分方程降阶解法与重力资料曲面延拓[J]. 地球物理学报,2007,50(1): 290-296. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.01.036

    LIU Tianyou YANG Yushan, LI Yuanyuan, et al. The order depression solution for large scale integral equation and its application in the reduction of gravity data to a horizontal plane[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2007, 50(1): 290-296. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.01.036
    徐世浙.  位场大深度向下延拓[J].  物探化探计算技 术, 2006, 28(增):  29-31.

    XU Shizhe. Downward continuation for potential field to  a  deeper  level[J].  Computing  Techniques  for Geophysical  and  Geochemical  Exploration, 2006, 28(S):  29-31.
    徐世浙. 迭代法与FFT法位场向下延拓效果的比较[J]. 地球物理学报,2007,50(1): 285-289. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.01.035

    XU Shizhe. A comparison of effects between the iteration method and FFT for downward continuation of potential fields[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2007, 50(1): 285-289. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.01.035
    徐世浙,余海龙. 位场曲化平的插值-迭代法[J]. 地球物理学报,2007,50(6): 1811-1815. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.06.022

    XU Shizhe, YU Hailong. The interpolation-iteration method for potential field continuation from undulating surface to plane[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2007, 50(6): 1811-1815. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.06.022
    陈生昌,肖鹏飞. 位场向下延拓的波数域广义逆算法[J]. 地球物理学报,2007,50(6): 1816-1822. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.06.023

    CHEN Shengchang, XIAO Pengfei. Wavenumber domain generalized inverse algorithm for potential field downward continuation[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2007, 50(6): 1816-1822. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2007.06.023
    郝燕玲,成怡,孙枫,等. Tikhonov正则化向下延拓方法仿真实验研究[J]. 仪器仪表学报,2008,29(3): 605-609. doi: 10.3321/j.issn:0254-3087.2008.03.030

    HAO Yanling, CHENG Yi, SUN Feng, et al. Simulation research on Tikhonov regulation algorithm in downward continuation[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2008, 29(3): 605-609. doi: 10.3321/j.issn:0254-3087.2008.03.030
    周军,施桂国,葛致磊. 地球物理导航中位场下延的迭代正则化方法研究[J]. 宇航学报,2011,32(4): 787-794. doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.04.013

    ZHOU Jun, SHI Guiguo, GE Zhilei. Study of iterative regularization methods for potential field downward continuation in geophysical navigation[J]. Journal of Astronautics, 2011, 32(4): 787-794. doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.04.013
    高玉文,骆遥,文武. 补偿向下延拓方法研究及应用[J]. 地球物理学报,2012,55(8): 2747-2756. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.08.026

    GAO Yuwen, LUO Yao, WEN Wu. The compensation method for downward continuation of potential field from horizontal plane and its application[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2012, 55(8): 2747-2756. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.08.026
    曾小牛,李夕海,韩绍卿,等. 位场向下延拓三种迭代方法之比较[J]. 地球物理学进展,2011,26(3): 908-915. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.03.016

    ZENG Xiaoniu, LI Xihai, HAN Shaoqin, et al. A comparison of three iteration methods for downward continuation of potential fields[J]. Progress in Geophysics, 2011, 26(3): 908-915. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2011.03.016
    曾小牛,刘代志,牛超,等. 改进高斯-牛顿法的位场向下延拓[J]. 测绘学报,2014,43(1): 37-44.

    ZENG Xiaoniu, LIU Daizhi, NIU Chao, et al. A modified Gauss-Newton method for downward continuation of potential field[J]. Acta Geodaetica et Gartographica Sinica, 2014, 43(1): 37-44.
    陈龙伟,张辉,郑志强,等. 水下地磁辅助导航中地磁场延拓方法[J]. 中国惯性技术学报,2007,15(6): 693-697. doi: 10.3969/j.issn.1005-6734.2007.06.013

    CHEN Longwei, ZHANG Hui, ZHENG Zhiqiang, et al. Technique of geomagnetic field continuation in underwater geomagnetic aided navigation[J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2007, 15(6): 693-697. doi: 10.3969/j.issn.1005-6734.2007.06.013
    曾小牛,李夕海,贾维敏,等. 位场各阶垂向导数换算的新正则化方法[J]. 地球物理学报,2015,58(4): 1400-1410. doi: 10.6038/cjg20150426

    ZENG Xiaoniu, LI Xihai, JIA Weimin, et al. A new regularization method for calculating the vertical derivatives of the potential field[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2015, 58(4): 1400-1410. doi: 10.6038/cjg20150426
    XU Shizhe, YANG Jinyu, YANG Changfu, et al. The iteration method for downward continuation of a potential field from a horizontal plane[J]. Geophysical Prospecting, 2007, 55: 883-890. doi: 10.1111/j.1365-2478.2007.00634.x
    张辉,陈龙伟,任治新,等. 位场向下延拓迭代法收敛性分析及稳健向下延拓方法研究[J]. 地球物理学报,2009,52(4): 1107-1113. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.04.028

    ZHANG Hui, CHEN Longwei, REN Zhixin, et al. Analysis on convergence of iteration method for potential fields downward continuation and research on robust downward continuation method[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52(4): 1107-1113. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.04.028
    刘东甲,洪天求,贾志海,等. 位场向下延拓的波数域迭代法及其收敛性[J]. 地球物理学报,2009,52(6): 1599-1605. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.06.022

    LIU Dongjia, HONG Tianqiu, JIA Zhihai, et al. Wave number domain iteration method for downward continuation of potential fields and its convergence[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52(6): 1599-1605. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.06.022
    于波,翟国君,刘燕春,等. 噪声对磁场向下延拓迭代法的计算误差影响分析[J]. 地球物理学报,2009,52(8): 2182-2188. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.08.029

    YU Bo, ZHAI Guojun, LIU Yanchun, et al. Analysis of noise effect on the calculation error of downward continuation with iteration method[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2009, 52(8): 2182-2188. doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.08.029
    王顺杰,朱海,栾禄雨. 水下地磁导航中位场积分迭代法收敛性分析[J]. 地球物理学进展,2009,24(3): 1095-1097. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2009.03.040

    WANG Shunjie, ZHU Hai, LUAN Luyu. Constringency analysis of the iteration method for continuation of potential fields in underwater geomagnetism navigation[J]. Progress in Geophysics, 2009, 24(3): 1095-1097. doi: 10.3969/j.issn.1004-2903.2009.03.040
    李星. 积分方程[M]. 北京: 科学出版社, 2008: 37-39
    BATEMAN H. Some integral equations of potential theory[J]. Journal of Applied Physics, 1946, 17(2): 91-102. doi: 10.1063/1.1707698
    BARZILAI J, BORWEIN J M. Two-point step size gradient methods[J]. IMA Journal of Numerical Analysis, 1988, 8(1): 141-148. doi: 10.1093/imanum/8.1.141
    曾祝明. 对称Toeplitz矩阵特征值的快速算法[J]. 福建工程学院学报,2009,7(3): 301-303. doi: 10.3969/j.issn.1672-4348.2009.03.024

    ZENG Zhuming. A fast eigenvalue algorithm for symmetric Toeplitz matrices[J]. Journal of Fujian University of Technology, 2009, 7(3): 301-303. doi: 10.3969/j.issn.1672-4348.2009.03.024
    陈龙伟,胡小平,吴美平,等. 空间与位场延拓新方法研究[J]. 地球物理学进展,2012,27(4): 1509-1518.

    CHEN Longwei, HU Xiaoping, WU Meiping, et al. Research on spatial domain continuation method for potential field[J]. Progress in Geophysics, 2012, 27(4): 1509-1518.
    张志厚,吴乐园. 位场向下延拓的相关系数法[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2012,42(6): 1912-1919.

    ZHANG Zhihou, WU Leyuan. Correlation coefficient method for downward continuation of potential fields[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2012, 42(6): 1912-1919.
    姚长利,郝天珧,管志宁,等. 重磁遗传算法三维反演中高速计算及有效存储方法技术[J]. 地球物理学报,2003,46(2): 252-258. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2003.02.020

    YAO Changli, HAO Tianyao GUAN Zhining, et al. High-speed computation and efficient storage in 3D gravity and magnetic inversion based on genetic algorithms[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2003, 46(2): 252-258. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.2003.02.020
    王彦飞. 反问题的计算方法及其应用[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007: 45, 49-51.
    张志厚,吴乐园,王瑞赛,等. 位场向下延拓的CGNR法[J]. 中南大学学报(自然科学版),2013,44(8): 3273-3281.

    ZHANG Zhihou, WU Leyuan, WANG Ruisai, et al. CGNR method for potential field downward continuation[J]. Journal of Central South University (Science and Technology), 2013, 44(8): 3273-3281.
    张志厚,王瑞赛. 位场向下延拓的法方程Lanczos方法[J]. 地球物理学进展,2013,28(2): 1064-1072. doi: 10.6038/pg20130261

    ZHANG Zhihou, WANG Ruisai. Normal equation Lanczos method for downward continuation of potential fields[J]. Progress in Geophysics, 2013, 28(2): 1064-1072. doi: 10.6038/pg20130261
    张志厚. 位场向下延拓的数值计算方法[D]. 杭州: 浙江大学, 2013.
    管志宁. 地磁场与磁力勘探[M]. 北京: 地质出版社, 2005: 100-101.
    杨文采. 地震道的非线性混沌反演——Ⅰ. 理论和数值试验[J]. 地球物理学报,1993,36(2): 222-232. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1993.02.011

    YANG Wencai. Nonlinear chaotic inversion of seismic traces:(I) Theory and numerical experiments[J]. Chinese Journal of Geophysics, 1993, 36(2): 222-232. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1993.02.011
    杨文采. 非线性地震道的混沌反演——Ⅱ. 关于Lyapunov指数和吸引子[J]. 地球物理学报,1993,36(3): 376-387. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1993.03.012

    YANG Wencai. Nonlinear chaotic inversion of seismic traces: (II) Lyapunov exponents and attractors[J]. Chinese Journal of Geophysics, 1993, 36(3): 376-387. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1993.03.012
  • 加载中
图(7) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  526
  • HTML全文浏览量:  260
  • PDF下载量:  15
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-25
  • 修回日期:  2020-03-21
  • 网络出版日期:  2021-01-13
  • 刊出日期:  2021-04-15

目录

/

返回文章
返回