海洋磁力仪探测实施方案
磁法勘察在海洋工程中的应用
磁法勘察在海洋工程中的应用海洋工程是人类开发利用海洋资源的重要领域，其中涉及众多复杂的工程技术问题。
在海洋工程中，地质勘察具有至关重要的意义。
它可以帮助我们了解海洋地质环境，为工程设计提供基础数据，避免潜在的风险。
在地质勘察中，磁法勘察是一种常用的方法，它具有无损、高效、高精度等特点。
本文将详细介绍磁法勘察在海洋工程中的应用。
磁法勘察是利用地磁场的分布特征和变化规律，来研究地质构造、矿产分布等情况的一种地球物理方法。
地磁场是一种天然的、分布广泛的磁场，其强度和方向在地球表面和内部不断变化。
当岩石或土壤中含有磁性矿物时，它们会受到地磁场的作用而产生磁性，从而改变地磁场分布。
通过测量和分析地磁场的分布特征，我们可以推断出地质构造、矿产分布等情况。
数据采集：使用磁力仪等设备，测量地磁场的分布特征和变化规律。
在海洋工程中，通常采用船载或海底机器人进行数据采集。
数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括数据预处理、磁场异常识别、数据校正等。
通过数据处理，可以提取出反映地质构造和矿产分布等信息的磁场异常数据。
结果分析：根据磁场异常数据，结合相关的地球物理和地质资料，进行综合分析。
通过结果分析，可以得出地质构造、矿产分布等情况的结论，为海洋工程提供基础数据支持。
在海洋工程中，磁法勘察广泛应用于以下领域：海洋石油钻探：在海洋石油钻探中，磁法勘察可以帮助我们了解海底地质构造和岩石性质，识别出可能存在石油资源的区域。
通过对地磁场分布特征的测量和分析，可以推断出岩石层的地质年代、厚度和岩性等信息。
这些信息对于石油钻探的选址和钻井方案设计具有重要意义。
海洋天然气开采：在海洋天然气开采中，磁法勘察可以用于研究海底地质构造和岩石性质，寻找可能存在天然气资源的区域。
通过对地磁场分布特征的测量和分析，可以推断出岩石层的厚度、结构和岩性等信息。
这些信息对于天然气开采的钻井位置选择和开采方案设计具有指导作用。
深海钻探：在深海钻探中，磁法勘察可以帮助我们了解海底以下的地质构造和岩石性质。
海底缆线的磁力探测方法详解
二、探测原理
海洋磁力仪是测量地球磁力场强度的高精度测量设备。 美国G-881型铯光泵海洋磁力仪 拖鱼、拖缆、收发器、甲板缆、 RS232通讯电缆 量程：20,000-100,000 nT 最高采样率为每秒10次 灵敏度为0.005nT
探测原理
海底电缆的铁磁性材料和电缆中的电流会产生磁场，叠加 在海底地磁背景场上，产生磁场异常。只要获得高精度的区域 海底磁场数据，利用海底电缆产生的磁场异常特性，就可对实 际地磁场异常特性进行分析判断，对海底电缆进行识别定位。
的余弦。
海洋磁力仪测量的是地磁场总强度T的绝对值，然后减去
正常的地磁场T0的绝对值，求出T的值，称为总磁场异常：
T T T 0
T Z a sin I H ax cos I cos A H aY cos I sin A
其中，I和A分别为磁倾角和磁偏角。
三、海底缆线探测
（1）探测前的资料收集：地质、地球物理、人文资料等 （2） 测线布设 ：海底缆线磁力探测线，一般垂直于已敷设 缆线。为尽量减少由于磁力仪拖鱼定位不准引起的系统误差， 中央一条测线补测返航向测线。 （3）海底缆线的定位：测点的位置归算 、缆线的定位
对于任一磁性物体v，它在空间一点P产生的磁位u可表示为：
1 u J grad ( )dv r v
J为磁性体的磁化强度，r代表磁性体某一体积元到P点的距离。 对磁位u分别求x，y和z方向的偏导数，即得到磁场强度的垂直 分量和水平分量： u J n cos( r z )ds
四、工程实例
（1）工程概况及探测方法 此区域是捕鱼区，缆线是多年前敷设的。G881NT-SX型海洋 磁力仪 ，NGD-60型DGPS设备，SDH-13D型测深仪 。 （2）探测结果及分析
武汉大学测绘学院现代海洋学第10章--海洋磁力测量
某地某个地磁要素的年变率 就是这个地磁要素年平均值的逐 年变化。 利用相隔几年某两个日期的 地磁观测值之差，除以由相隔的 天数所换算的年数，就可以求出 1975年世界地磁场垂直强度等值线图 相应的平均年变率。 把某年各个地磁台站和各个地磁测点的某个地磁要素 的平均年变率标注在地图上,并且画出一系列的等值线,这 种年变率等值线图就称为某年世界某地的地磁要素等变线 图或长期变化图。 等变线图的一个显著特点是等变线围绕着几个中心分 布，地面被划分为几个区域，其长期变化值有的为正，有 的为负。这些中心称为地磁场长期变化中心或焦点。
利用高斯系数把地磁场分解为偶极子磁场和非偶 极子磁场两个部分。利用不同年代的高斯系数可以研 究偶极子磁场和非偶极子磁场的长期变化。
地球磁矩在过去4000年间的变化
地球磁场不仅存在长周期变化，还存在短周期变 化。长期变化来源于地球内部的物质运动，而短期变 化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。
10．4 海洋磁力测量仪器
上述这种把磁位展成球函数级数的方法一般称为球谐分析。 从这些分析计算得出这样一个基本事实：6～8阶的全部系数是 急剧减小的，之后就变为缓慢地减小并出现一些振荡，但是一 直到23阶为止，没有一个系数是明显增大的。因此绝大多数的 现代球谐分析，都是把级数限制在8～10阶(即80～120个系数)。 另外。前述的级数展开仅考虑了地磁场作为内源场的情况，实 际分析时，还应考虑外源场的影响。
10．3 地磁场的结构及其变化
地球总磁场是由两种性质不同的磁场组成，即稳定磁 场 和变化磁场 。 稳定磁场是地磁场的主要成分。变化磁场很小，只 有地磁场总强度的2％～4％，最大的变化磁场是磁暴 。
上式中， 是地球内源场， 是外源场地磁场，地球的稳定磁场 主要起源于内部磁源。变化磁场主要源于外源部分。
磁力探测在海洋工程中的应用
运营商更 了解客户 情况 ， 该深 入进 行 信息 数据 挖 掘 ， 应 细分 客 户 群 落 和 需 求 ， 而 达 到 价 值 信 息 的 精 准 投 送 ， 时 应 深 从 同 入分析用 户行为 ， 卡住 信息 的 口和人 口才是关 键所在 。
例如， 目前 盛 行 的 团 购 商 业 模 式 ， 果 在 其 中 加 入 了 如 基 于 位 置 的 服 务 （．ｃ ｔ ｎＢ ｓｄＳ ｒｉｅ Ｉ Ｓ 和 社 会 性 网 Ｉ ａｉ ａｅ ｅｖｃ ， Ｂ ） ｏ ｏ 络 服 务 （ ｏ ｉ ｔ ｒ ｉｇＳ ｒｉｅ ＮＳ 因 素 后 对 相 关 客 Ｓ ｃａ Ｎｅｗｏｋｎ ｅｖｃｓＳ ） ｌ 户 进 行 精 准 的折 扣 和 团 购 信 息 等 价 值 内 容 推 送 的 话 ， 起 能 到 非 常 好 的 效 果 。 大 众 点 评 网 就 采 用 这 种 模 式 利 用 ＧＰ Ｓ 定 位 并 根 据 客 户 行 为 对 其 进 行 娱 乐 餐 饮 等 信 息 的 准 确 推 送 ， 务 发 展 极 为 迅 速 ， 是 电 信 运 营 商 可 以 参 考 的 良 好 业 这 对象之 。 一
参考文献 ：
（） ３ 在终 端 ， 昂的终 端 补 贴终 究 不 能持 续 ， 高 由诺基 亚 和 苹 果 的此 消 彼 长可 以 看 ， 量 廉 价 的 终 端 比 不 过 少 数 大
几 款 优 秀 的 终 端 。 电 信 运 营 商 多 年 建 设 的 客 户 经 理 团 队 和 积 累 的大 龟 客 户 信 息 才 是 最 宝 贵 的 财 富 ， 以 说 没 有 谁 比 可
２ １ 年 第 ２期 ０１ （ 第 １ ２期 ） 总 １
信 息 通 信
Ｉ （ＲＭ ＡＴＩ ＮＦ ） ＯＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
水下磁异常探测
基于水下磁异常的潜艇探测技术0引言目前以声响讯号探测水面下的人造物体成为运用最广泛的手段。
但由于复杂的海洋环境，声纳探测的灵敏度受到一定的限制，同时，声纳探测还有自身的诸如“声影区”的局限，探测海洋中的运动物体（如潜艇）和海洋资源，非声探测技术将发挥重要的作用，其中水下磁场探测技术是一种基于磁异信号的目标探测技术，是近年来随着磁传感器的测量精度不断提高而新兴的一种目标磁探测技术。
虽然电磁波在水中衰减的速率非常的高，但随着减声降噪技术的发展，磁测量定位可以准确地推算出磁体与探头之间的相对位置，获得磁体在不同的位置下准确的磁场信息，磁探测技术被广泛地应用于军事设施上可以定位侵入防护区域的磁性目标（坦克，潜水艇，导弹等）的探测。
因此，开展水下目标磁探测研究，根据水下大型目标磁场的远场分布特征，建立目标磁场分布的探测模型，对水下大型目标进行远程探测，迅速准确地判断出目标物的类型，并进一步对其进行定向与定位，已成为在现代海战中取得决胜的关键性因素。
1水下目标磁异常探测原理磁探测技术是各种非声探测中发展较早、技术较成熟的一种探测方法，与声纳技术相比具有识别能力高、运行时间短、定位精度高及成本低等优点。
海洋磁探测是搜索水下磁性体最有效的手段之一，这些磁性体产生的感应磁场叠加在海洋磁背景场之上，会导致海洋磁背景场明显畸变，会改变所在位置周围空间的地磁场分布，从而产生磁场异常信号，通过测试和处理磁异信号，可以得到反映磁性目标的探测信息，其物理基础为：含有铁磁性物质的物体会改变所在位置周围空间的地磁场分布，从而产生磁场异常信号，其原理如图1所示。
图 1 磁异常现象示意图可见基于磁异信号的目标磁探测技术与磁异常场和地磁场有关。
对磁性目标的探测信息的提取都是通过对磁异信号的测量，从地磁场（近似均匀场）为背景中提取出来的。
2水下磁异常探测研究现状2.1潜艇磁场模型建立分析目标的磁特性可以使磁异常探测系统准确确定目标，根据磁场来源可将用于水下目标探测的电磁场主要有四种：第一种是水下潜艇一般都是由不同金属构成的，不同金属之间会产生电化学腐蚀电流从而产生的感应电磁场，还有就是为了防止海水腐蚀金属，外加电流阴极保护系统(ICCP)产生的电磁场(CRE和CRM)；第二种是螺旋桨扰动腐蚀相关产生的轴频电磁场；第三种是舰船各种机电设备泄漏到海水中的电流产生的工频电磁场；第四种是水下目标的铁磁性金属结构的剩磁场和感应磁场。
海洋磁力测量技术应用及发展现状
海洋磁力测量技术应用及发展现状一、引言海洋是地球最广阔的区域，占地球表面积的71％，目前海底还有95％的未知世界。
21世纪是海洋世纪，着力打造“向海经济”，搞好“21世纪海上丝绸之路”，发展海洋磁力测量技术是海洋测量技术的重要组成部分。
海洋磁力测量技术是认识和开发海洋的重要手段，海洋磁场信息是海战场环境信息建设的重要组成部分，也是地球物理场和海洋地质科学研究的主要内容之一。
海洋磁力测量的对象主要是地磁场或地磁异常场。
地磁场是随时间和空间而变化的矢量场，海洋磁力测量技术属于弱磁场探测技术，海洋磁力测量的任务就是通过各种手段获取海洋区域地磁场的分布和变化特征，为进一步研究、解释和应用海洋磁力信息提供基础数据支撑。
海洋磁力测量在军事领域和民用领域都有广泛应用，高精度的海洋磁场信息可为地震监测与研究、海底地质研究、海洋矿产资源勘探、海洋沉船打捞搜救、海洋油线管道调查、水下磁性目标探测、导弹地磁匹配导航、水下潜器自主导航等方面提供重要的基础资料。
海洋磁力测量技术涉及到磁力仪传感器技术磁场测量数据的采集、磁力测量信息的处理、磁场模型的建立以及磁力成果与应用需求的结合等多方面的问题。
当前我国海洋磁力测量技术处在发展阶段，我国海域和部分重要海区精密海洋磁力测量，还是以船载地磁总场测量为主，航空磁力测量为辅。
磁场信息获取手段不完备、测量平台效率低、测量要素不齐全、测量区域覆盖不全等问题普遍存在。
本文结合海洋磁力测量技术在海洋工程和军事方面的应用需求，对海洋磁力测量技术发展现状进行了评估对发展前景进行了展望。
二、海洋磁力测量技术在海洋工程上的应用近年来随着海洋磁力测量相关技术的不断发展，技术越来越成熟，海洋磁力测量技术在民用领域应用范围越来越广。
比如，海洋磁力测量发现了海底条带状磁异常，为板块构造学说提供了重要依据。
海洋磁力测量技术在海洋工程开发上有广阔的空间。
（一）海底光缆铺设中的应用海洋磁力探测技术是通过探测海底线缆引起的地球磁场变化，从而实现对海缆的探测和定位。
磁异法探测海底缆线
u Jn 2 cos( r x ) ds H ax x s r
H ay
u Jn 2 cos( r y ) ds y s r
cos r, x ， cos r, y 和分别为r与3个坐标轴之夹角的余弦，为磁化 式中 cos r, z ， 强度在磁性体外法线上的投影。
2、磁异探测原理
• 磁异常产生的原因
• 铁磁体磁化产生的磁场叠加在海底地磁背景场上，就会产生磁异常 。
是基于铁磁性物体扰乱地磁场磁力线均匀分布这一基本物理现象的。由于磁 场的磁力线从水中进入空气几乎不改变传播方向，而且传播方式几乎一致，
这样我们就能通过在空气中测量磁场的异常来确定水下目标。因此只要获取
3、工程实例分析
• 探测前的准备工作
• 确定作业区域的精确水深，判断海底的地貌情况，了解海 底缆线的存在状态（埋藏、暴露），分析管线区的地表地 质灾害情况。这些资料时进行探测的依据，也是以后缆线 的维护时的参考。
3、工程实例分析
• 测线布设
测线的布设与已知海缆的走向垂直，一般布设测线3-5条。探测过程中的船速 较慢，确保拖鱼接近海底。
4、总结
随着磁力仪灵敏度和磁法勘察精度的提高,磁法勘察作为一项传统的海 洋调查方法,近年来在海洋工程方面得到了新的应用。调查时根据工程 项目实际情况和要求布设测线或测网,工作中适当控制磁力仪探头的深 度和调查船的速度,尽量获取高精度的磁测资料。 海洋磁力探测海底管线主要包括供水、供油、供气、排污等铁质、水 泥质的管线和供电、通信等电缆和光缆，均存在明显的磁异常状况， 可以用来快速准确探明海底管线的平面位置和走向，其优点是显而易 见的，并且完全不受海底管线的埋深限制，是一种探测海底缆线的有 效手段。
海洋磁力仪性能指标分析与测试
第36卷第6期2016年11月海洋测绘HYDROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTINGVol. 36,No. 6Nov.,2016D01:10.3969/j.issn.1671-3044.2016.06.009海洋磁力仪性能指标分析与测试任来平\王耿峰、张哲、马越原2,葛忠孝1(1.海军海洋测绘研究所，天津300061; 2.解放军信息工程大学地理空间信息学院，河南郑州400052)摘要：海洋磁力仪性能测试和评价是海洋磁力测量前期技术准备的重要内容，也是当前海洋磁力测量规范要 求的薄弱环节。
研究了海洋磁力仪的性能指标的具体含义，提出了切合实际的海洋磁力仪性能指标测试内容、流 程、方法和要求，采用G-882G SX海洋磁力梯度仪实测数据，计算了海洋磁力仪动态噪声、内符合精度和外符合精 度等关键指标，为海洋磁力仪性能测试工作提供了技术指导，也为海洋磁力仪国产化中面临的性能指标论证和设 计提供了依据。
关键词：海洋磁力仪;性能指标;测试方法;G-882G SX;动态噪声；内符合精度;外符合精度中图分类号：P716+.82 文献标志码：B文章编号：1671-3044(2016)06-0038-051引言随着国家海洋开发战略的实施，海洋磁力仪的应用更加普遍。
按照工作原理，目前使用的海 洋磁力仪可划分为质子磁力仪和光栗磁力仪，均 属于电子仪器[1-2]。
不同类别的磁力仪均具有其优缺点，分别适用于不同的作业场合和作业条件，无法相互取代[3-4]。
国内常用的海洋磁力仪主要 有美国G eom etries公司G-882型光栗磁力仪[5]和 加拿大Marine M a g n e tic s公司的S e a S P Y型 O verhauser质子磁力仪[6]。
质子磁力仪的绝对准确度高、技术成熟、成本低，适用于采样率较低的 绝对测量。
光栗磁力仪采样率最高、噪声水平低，适用于采样率和灵敏度要求较高的相对测量，但 其存在盲区和能耗高等不足。
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海洋磁力仪探测实施方案
一、前言。
海洋磁力仪是一种用于测量海底磁场的仪器，通过对海底磁场的测量，可以获
取地球内部结构和地质构造的信息，对海洋地质勘探和资源调查具有重要意义。
本文档将详细介绍海洋磁力仪探测的实施方案，包括前期准备、仪器配置、数据采集和处理等内容，以期为相关工作提供指导和参考。
二、前期准备。
1. 确定探测区域，根据勘探目的和需求，选择合适的海域进行磁力仪探测，考
虑海底地质情况、水深、海洋气象等因素。
2. 准备船只和设备，选择适合的调查船只，并配备海洋磁力仪及其相关设备，
确保设备完好，能够正常工作。
3. 组织人员，确定调查人员组成及任务分工，包括仪器操作人员、数据采集人员、数据处理人员等，保证人员配备到位。
三、仪器配置。
1. 安装海洋磁力仪，根据调查船只的结构和要求，选择合适的位置进行海洋磁
力仪的安装，确保仪器稳固、准确。
2. 调试仪器，在实施探测前，对海洋磁力仪进行调试和校准，确保其工作正常，数据准确可靠。
3. 检查相关设备，检查和测试与海洋磁力仪相关的设备和仪器，包括电源供应、数据采集系统、通信设备等，确保其正常运行。
四、数据采集。
1. 测量路径规划，根据探测区域的地质特征和勘探要求，制定合理的测量路径
和方案，确保全面、有效地覆盖目标区域。
2. 实施测量，在船只航行过程中，根据测量路径和方案，进行海洋磁力仪的数
据采集工作，确保数据的准确性和完整性。
3. 实时监测，在数据采集过程中，对海洋磁力场进行实时监测和记录，及时发
现并处理可能出现的问题。
五、数据处理与分析。
1. 数据传输，将采集到的海洋磁力数据传输至数据处理中心，确保数据的完整
性和安全性。
2. 数据处理，对采集到的海洋磁力数据进行处理和分析，包括数据清洗、滤波、校正等步骤，得到准确的地磁场数据。
3. 结果解释，根据处理后的数据，进行地磁场的解释和分析，获取目标区域的
地质信息和构造特征，为后续工作提供科学依据。
六、总结。
海洋磁力仪探测是一项复杂而重要的工作，需要充分的前期准备和精细的实施
方案。
通过本文档的介绍，相信能够为相关工作提供指导和帮助，提高海洋磁力仪探测工作的效率和准确性，为海洋地质勘探和资源调查做出贡献。