城市活动断裂探测是防震减灾的基础工作,更是城市地质安全的重要保障。武汉市是我国中部六省唯一的副省级特大城市,长江经济带核心城市,截至2019年底,常住人口已经达到1121.2万人,是我国城市现代化进程最快的内陆大型国际都市之一。在地质演化过程中,武汉地区受多期构造活动影响,断裂构造发育,具有发生中强震的地质背景,历史上武汉及周边地区也曾发生过多次中强地震。随着武汉市现代化进程的不断发展,跨及辖区地下的隐伏深大断裂对城市安全的潜在威胁日益严峻,探测其分布情况对于城市整体规划、保障城市健康发展具有积极意义。本文基于重力场多尺度边缘、重力异常小波分析、功率谱分析（场源埋深估计）等方法,对理论模型及武汉地区高精度重力数据进行研究和分析,以探测武汉市主干隐伏断裂分布及其相关参数,主要研究内容包括:1.通过模型试验,对比分析正则化倾斜角法（NTA）、Theta图法、增强型局部相位滤波器（ILP）和重力场多尺度边缘检测方法的边界识别效果,证明了重力场多尺度边缘检测方法较其他方法更能准确提取模型边界,具有较好的抗噪性,更适合用于实际断裂构造信息的检测,在模型分析的基础上,总结了相应模型边界对应的多尺度边缘特征。2.构建了多地层断裂二度体模型,在前人研究基础上,推导其一维重力异常小波变换理论计算公式及模型参数与重力场多尺度边缘位置之间的非线性关系式,结合量子遗传算法,通过模型计算,验证了多尺度边缘反演断层参数的可行性。3.将重力场多尺度边缘检测方法应用于武汉地区实际布格重力异常,综合相关地质、地球物理资料,推测了武汉市内隐伏深大断裂的空间分布及倾向。按断裂走向划分,武汉市内隐伏深大断裂可主要分为北北东向和北西西向,两者形成一个菱形网络系统。北北东走向断裂包括团麻断裂、岳阳-武汉断裂和长江断裂;北西西走向断裂包括襄广断裂、新黄断裂、天门河断裂和麻洋潭断裂。4.基于武汉地区布格重力异常1～6阶小波细节和场源深度估计,分析了各主干隐伏断裂在地下不同深度的延展情况,新黄断裂与襄广断裂的延展深度在0～30km,其余主干断裂发育深度为0～20km。5.以小波多尺度分析获取的断层深度及各层近似厚度为约束条件,结合多尺度边缘与断层参数之间非线性关系,通过二阶小波逼近的剖面重力异常反演计算了各主干隐伏断裂的倾角,新黄断裂与襄广断裂倾角均在50°～60°之间,与前人研究结果基本吻合。