不论是航空磁测，还是海洋磁测，都是直接测量磁场总强度T，而后以总磁异常ΔT成图。磁异常总强度Ta是磁场总强度T与正常场T0的矢量差，即：

Ta＝ T－ T0

根据参考文献1，2的推导，可以得出如下的公式：

ΔT≈ Tacosθ＝ Tacos（Ta，T0）

上式表明，当磁异常总强度Ta不大时，可以近似把ΔT看作Ta在T0方向的投影；海洋磁力测量中 一般Ta≤ 2000 nT，在进行高精度地面磁测的地区，一般Ta也不大。因此将ΔT近似看作Ta在T0方向的投影，有足够的精度。另外，T0在相当大的区域内，方向变化不大（10000 km2内变化1°左右），因此，可以把ΔT看作是Ta在固定方向的投影。在光缆磁异常电流模型中我们将利用到此结论。

1、海底光缆的磁场模型

当光缆含有钢铁材料或磁性材料平铺设于海底时，可以把它看作是一条走向水平、无限延伸的圆柱体。即二度体。

在参考文献3，假设海底光缆的横截面积S，探测高度D，光缆磁导率为μ0，有效磁化强度为Ms，有效磁化倾角为is，地磁倾角为I，测线方位角为A，见下图，

磁力仪在测线上连续记录的理想磁异常分布为：

这两个公式其实是一样的，根据第一个公式可以推导出第二个公式，推导公式过程如下：

2、电流模型

由于光缆周围的介质均为非磁介质当通过光 缆的电流为直流电或者低频电流时光缆中的线电 流在其周围空间产生的磁场可表示为：

由于磁力仪测得的是在T0方向的分量ΔT，见下图。

因此，ΔT的公式如下：

3、两个模型的磁异常曲线

文献2给出了圆柱体和电流模型的磁场曲线图，见下图：

在磁倾角为30°的区域，两个模型曲线除了都为南正北负外，其它特征均截然相反。如当磁倾角为0°时，圆柱体模型为关于y轴对称的负异常，而电流模型则为关于y轴对称的正异常； 90°时，圆柱体模型为关于y轴对称的正异常，而电流模型则为关于原点对称的南正北负异常。

4、海底管缆的定位

文献2，3给出了海底管缆的定位方法。

1）对于那些关于y轴对称的异常曲线，极值点在航迹线上的投影点就是光缆在海平面的投影点 （图A）。

2）对于那些关于原点对称的异常曲线，曲线的拐点在航迹线上的投影点就是光缆在海平面的投影点（图B）。

3）对于那些非对称的异常曲线，则根据其与上述两种对称曲线的接近程度来确定光缆的定位点。 如与y轴对称的曲线较接近，则其定位点较接近极值点（图C）；如与原点对称的曲线较接近，则其定位点较接近拐点（图D）。

4）所有定位点的连线方向就是所测管缆的走向，见下图虚线。

上图是重磁处理经常用到的平剖图。

5、海底管缆的埋深

从文献4可知，根据拖体与GPS的相对位置关系、拖体入水深度(H')、测得的水深值(H )，建立测量设备之间的空间立体关系，为最终的管道埋深计算与校正提供依据。

文献4只考虑了管道，使用圆柱体的磁场模型公式，通过ΔT反算管道埋深。文中给出了管道埋深计算的结果图。

6、小结

使用管线仪探测海底管道，使用磁力仪探测海底电缆是目前探测海底管缆的主流方法。管线仪能给出管道的位置和埋深，磁力仪能给出平面位置，无法给出埋深值。搭载在ROV上的TSS351能给出海缆的定位和埋深，但是作业条件要求高，且探测的深度有限。因此，通过磁力仪或磁力梯度仪获取管缆的定位和埋深，仍然是一个值得关注的研究的问题。

参考文献

地磁场与磁力勘探_管志宁

光泵磁力仪在光缆路由调查中的应用_刘胜旋

海底光缆磁法探测技术研究与应用_周普志

基于磁异常检测的海底管道探测技术研究与应用_淳明浩

海底管道磁异常正演与实测结果分析_王方旗

微分有限元海缆磁异常探测方法研究_石杰栋

SeaSPY磁力仪在南海海底光缆检测中的应用_年永吉

海底缆线的磁力探测方法与实践_裴彦良

海底电缆电磁场分布模拟与分析_甘团杰