C4 · 出版卷 14

Magnetic Processing

Diurnal、IGRF、levelling、gridding、RTP、derivatives

学习目标

学习者应能审计从原始磁测到发布产品的完整处理链，区分时间变化、参考场、平台和测线校正，利用测线数据评价延迟、调平和网格化，解释常见变换的假设，并保留足够中间产品，使伪影无需重新采集即可诊断。

处理的目标是在保留决策所需信号与不确定度的同时，移除或模拟已知非地质贡献。当假设错误时，每项校正也可能删除真实地质或制造结构。因此，最可靠的解释应把原始观测、校正后测线、交叉点统计和变换参数放在一起。

移动平台的最小有效记录包括原始场值、传感器时间、导航时间、位置、传感器高程、适用时的平台姿态、测线与定位点标识、采集状态和质量标志。基场记录还需要自身位置、时基、仪器状态和缺失日志。同步必须通过测试确认，不能假定。

延迟是传感器分离、时钟偏移、滤波或系统时延使场值与所赋位置之间产生的位移。平台速度为 v、时间偏移为 \Delta t 时，沿轨位移为 v\Delta t。利用地质特征估算延迟容易把真实不对称误当作计时误差，因此应采用往返线、校准机动或多个清晰特征，并报告不确定度。

任何平滑之前先检查原始剖面。尖峰、丢点、量化、机动噪声、高度突变和导航跳跃在采集顺序中比在网格上更容易定位。被剔除样点仍留在档案中，并附原因代码，不得静默删除。

外部场变化可用附近基站传感器或其他经论证的参考估计。适用性取决于距离、相关性、采样率、时钟对齐和变化是否空间一致。跨越基站缺失段的插值也是模型，需要规定最大允许缺口与不确定度。减去噪声很大的基站序列反而会增加噪声。

全球主场参考处理宽尺度的位置与年代变化；基站校正和主场移除针对不同贡献，不能互换。应声明模型、历元和计算几何，按有记录的顺序处理，并同时保存参考场计算值与校正序列。

校正前后都要比较重复线和控制线。有效校正应减少目标外来源造成的变化，同时不删除可重复地质。若控制特征形态改变，应检查时钟、空间错配与滤波，而不是不断调参直至地图平滑。

当测量值依赖平台方向、传感器姿态或平台自身磁场时，会产生航向效应。应在可比条件下用相反方向估算。若机动、载荷、电流或姿态变化，单一加性偏移可能不足。必须记录校准几何，以及航向校正是常量、逐线还是随时间变化。

调平通过测线交点或重复控制观测协调系统差异。交叉点残差应按测线、方向、时间和位置检查。最小二乘调整可分配差异，但不能判断原因是时间、位置、高度还是地质。大幅校正是警告，而不是清理成功的证据。

微调平在主要调平后抑制细微的线向残差。真实地质也可能与测线平行，因此必须展示校正网格和频谱设置。不得只发布最终平滑网格，应保留调平前后测线、交叉点表、逐线调整量与掩膜。

网格化估计测线之间的数值。网格单元大小应反映采样密度与目标带宽，而不能制造表观细节。应记录坐标参考、网格原点、范围、插值核、搜索半径、各向异性、趋势处理、留白规则及预滤波，并在数据位置检查观测减网格残差，显示超出支持域的区域。

导数增强高空间频率，因此会同时放大浅部信号、线噪声、导航误差和网格伪影。向上延拓压制短波，有助于尺度分离；向下延拓则放大短波并可能失稳。必须说明延拓距离、边界处理与稳定化方式。边缘增强极大值是处理响应，不能自动当作接触带。

把异常变换到另一外场方向下的预期响应，只有在磁化方向等假设充分时才能简化几何。低倾角、剩磁、各向异性、噪声和有限边界都可能使结果失稳。变换产品必须与原始剖面和合理敏感度备选一起比较。

一架合成平台以 70\ \mathrm{m/s} 运动。往返校准线的互相关显示，场序列相对导航滞后 0.8\ \mathrm s，对应沿轨位移为

$70(0.8)=56\ \mathrm m.$

若目标最短相关波长为 140 m，未校正位移占波长 40%，足以显著移动梯度。若延迟不确定度为 0.15\ \mathrm s，则其贡献的位置不确定度为 10.5\ \mathrm m，必须进入空间误差预算。

完成时间和延迟校正后，四个测线交点残差为 3,-2,4,-1 nT。均值为 1 nT，均方根残差为 \sqrt{(9+4+16+1)/4}\approx2.74 nT。只报告均值会掩盖离散程度。若交叉点尺度上的关键模型差异为 2 nT，即使平均偏差很小，调查也尚不能支持该区分。

复习问题：每个发布值能否追溯至原始时间和位置？每项校正针对何种物理贡献？测线调整量相对关键响应是否足够小？网格化制造了哪些无支持细节？变换是否依赖未检验的磁化假设？