《Applied Sciences》：Joint Evaluation of Satellite-Derived Potential Field Data for the Delineation of Favourable Geothermal Areas in the Iberian Peninsula
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在区域尺度上识别地热勘探有利区仍具挑战性，尤其在常规地球物理勘测空间有限或经济不可行的地区。研究人员提出一种集成框架，利用全球重力与磁法产品结合地下热信息，对伊比利亚半岛地热有利度进行圈定。通过地统计建模、各向异性普通克里金及统一网格处理，对EGM2008、W
在区域尺度上识别地热勘探有利区仍具挑战性，尤其在常规地球物理勘测空间有限或经济不可行的地区。研究人员提出一种集成框架，利用全球重力与磁法产品结合地下热信息，对伊比利亚半岛地热有利度进行圈定。通过地统计建模、各向异性普通克里金及统一网格处理，对EGM2008、WGM2012、EMAG2与WDMAM2进行比较与协调；采用位场变换与谱相干分析推导地球物理有利度指数（FI_geof），再将该指数与100 m深度温度通过加权模糊逻辑（采用FuzzyLinear与FuzzyLarge隶属函数，FI_geof权重60%、温度权重40%）集成，获得地热有利度指数（FI_geot）。定量比较与交叉验证表明，EGM2008与EMAG2分别为各自数据集中最合适的主参考产品，WGM2012与WDMAM2提供互补的区域尺度信息。模糊集成显示最高有利度主要位于加利西亚及Levante–Betic带，此处FI_geot高值与约96–154 mW m?2热流及较高地热梯度吻合；约20%研究区属最高有利度类。所得FI_geot应作为区域筛选与优先级排序工具，而非可开发地热资源的直接证据。总体而言，该方法为在大型且表征不全的地区识别地热进一步调查优先区提供了可复现途径。
研究背景与问题提出
地热能源因基荷能力、低排放与长期可用性成为低碳转型关键可再生资源，但区域尺度有利区圈定受限于常规地质—地球物理—地球化学调查成本高、覆盖不均，尤其在伊比利亚半岛这类勘探缺口大的区域。卫星反演重力、磁法等位场数据分辨率提升，为区域地热筛查提供新机会，但多源数据分辨率、获取时间与测量技术差异带来联合解释困难。为此，研究人员在《Applied Sciences》发表该研究，旨在建立可复现的集成框架，对伊比利亚半岛卫星位场与地下热信息进行联合评价，输出优先调查区而非直接资源量。
主要关键技术方法
研究人员编译全球位场模型：重力采用EGM2008与WGM2012，磁法采用EMAG2与WDMAM2；以0.033°与0.05°工作网格重采样，标准化后作各向异性普通克里金与留一法交叉验证；位场处理在Oasis montaj中进行，计算布格异常一阶垂向导数、磁法化极（RTP，倾角48.5°、偏角?3.1°）与伪重力变换；对五层归一化位场作谱相干分析得十层相干面，按与54个IHFC点地热梯度统计关联赋权，构建FI_geof并经二维高斯滤波平滑；以IDW插值199个唯一热测点获100 m深温度，用FuzzyLinear（FI_geof）与FuzzyLarge（温度，μ=24.99 °C，σ=7.40 °C）隶属函数以60:40加权得FI_geot，按P20/P40/P60/P80分五类并做权重敏感性分析。
研究结果
2.1 研究区地理地质背景
伊比利亚半岛由Variscan与Alpine构造叠加，含Iberian Massif、Pyrenees、Betic Cordillera及Ebro/Duero/Tagus/Guadalquivir盆地；岩性—放射性生热—裂隙渗透差异控制区域热制。研究人员指出该背景决定位场与热场空间分异，是后续数据集成的地质依托。
2.2 数据来源与处理
重力集EGM2008、WGM2012；磁法集EMAG2、WDMAM2；辅以IGME 1:5万GEODE岩性（26类聚合）与199个唯一热测点（原881条去重）。经0.033°/0.05°重采样、零均值单位方差标准化、球状变异函数拟合与各向异性普通克里金，重采样至5×5 km公共网格，为位场变换提供一致框架。
2.3 地球物理处理与有利度构建
位场变换获布格异常、垂向导数、RTP磁异常、磁伪重力；五层归一化后两两谱相干得十层，Bouguer–RTP相干权重最高（0.40）；加权得FI_geof（0.306–0.548），30 km标准差高斯平滑。模糊集成段将FI_geof经FuzzyLinear、100 m温度经FuzzyLarge（μ=24.99 °C，σ=7.40 °C）以0.60:0.40合成FI_geot，权重0.50–0.80敏感性测试显示空间格局稳定。
3.1 模型比对与遴选
EGM2008 vs WGM2012：Pearson 0.995，R2 0.990，WGM2012系统偏高123.87 mGal；EMAG2 vs WDMAM2：相关系数0.583，R2 0.340，RMSE 255.48 nT。跨验证RMSE重力<10 mGal、磁法<5 nT。研究人员选EGM2008、EMAG2为主参考，WGM2012、WDMAM2作区域互补。
3.3 位场图件
布格异常负低对应Ebro/Guadalquivir盆地，正高在西Iberian Massif；垂向导数勾绘Pyrenees、Cantabrian、Betic边界；RTP突出北Meseta—Ebro—地中海带；伪重力提供磁—密对比等价面。
3.4 谱相干与FI_geof
Bouguer与磁伪重力相干C2=0.998，伪重力—RTP 0.992，Bouguer—RTP 0.990；高相干部分源自公共网格与变换数学依赖，非密度—磁化率物理等价。FI_geof高值（>0.43）在Guadalquivir、Betic、Galicia–Trás-os-Montes，低值（<0.41）在西南Iberia与北Meseta。
3.5 地热梯度与热流
地热梯度图（各向异性OK，各向异性方向320°/230°）92%与IHFC参考点一致；热流30–150 mW m?2，南部—东南局部>120 mW m?2；100 m温度IDW插值显示Galicia与Central System放射状花岗岩域40–74 °C，Levante—Murcia新生带35–55 °C，Cantabrian/Pyrenees 10–25 °C。
3.6 模糊集成FI_geot
60:40权重下FI_geot高值集中Galicia（热流119–154 mW m?2）与Levante—东南带（96–154 mW m?2）；94%高热流单元格μ_FI_geof与μ_Temp均>0.7；92% IHFC点与预测格局一致（属内部一致性非独立验证）；约20%面积入最高类。
讨论部分总结
4.1 位场相干与岩石圈结构：高相干反映公共波长与区域构造叠加，不能推密度—磁化率等价；北—南向磁各向异性可能继承Variscan—Alpine组构。
4.2 温度—热流关系：Galicia与Levante温—热吻合支持内部一致；北Meseta低温低流因花岗片麻岩高导热（2.8–3.4 W m?1 K?1）扩散热使梯度偏低。
4.3 FI_geot地热含义：高值区与热流>96 mW m?2、梯度>30 °C km?1重合，但仅为多间接指标空间重合筛查；Galicia部分热流>140 mW m?2仅中FI_geof，系过铝花岗岩放射生热无强磁对比所致，显示相干法对纯放射热源欠敏感。
4.4 局限与不确定：热测点空间不均、199点参与FI_geot非独立；全球位场重采样不增物理分辨率；未显式纳入渗透性/流体/连通性；权重敏感性仅测FI_geot对60:40扰动鲁棒，未做全链Monte Carlo传播。
结论部分翻译
本研究建立了伊比利亚半岛区域尺度地热有利度评价框架，集成全球重力与磁法产品及地下热信息。定量比较显示EGM2008与EMAG2分别为各自组别最适主参考，WGM2012与WDMAM2作互补。地统计流程协调了异分辨率数据，位场层再现盆地低值、地壳梯度与Iberian Massif—Pyrenees—Betic复杂带。Bouguer、伪重力、RTP与垂向导数间高相关受公共网格与变换依赖影响，非密度—磁化率物理等价。FI_geof与100 m温度模糊集成显示最高有利度在Galicia与Levante–Betic带，与高热流、高梯度吻合，约20%面积入最高类。FI_geot应作区域筛查与排序工具，非可开发资源直接证据；局限来自热测点不均、全球位场本征分辨率及相干法对放射热源欠敏。局部地质—水文—地球化学—地球物理仍需跟进。该可复现方法适用于大型且表征不全地区的优先区识别。
