一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法技术

本发明专利技术公开一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法。所述定权方法包括：采集地磁台站的磁力测量数据；将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据；获取待测点的搜索半径范围内的所述地磁台站的磁力测量数据和位置信息，获得搜索磁力测量数据和搜索位置信息；根据所述搜索磁力测量数据和搜索位置信息计算水平方向x分量差、垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离；根据所述水平方向x分量差、所述垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离确定k因子和权值；根据所述权值计算所述待测点的日变数值，获得待测点的通化处理结果。地磁台站测量数据通化处理时依靠距离定权时数据精度。

A Two-Factor Weighting Method for Data Integration Processing of Geomagnetic Stations

The invention discloses a two-factor weighting method for data integration processing of geomagnetic stations. The weighting method includes: collecting magnetic measurement data of geomagnetic stations; correcting the magnetic measurement data with daily variation to obtain corrected magnetic measurement data; acquiring magnetic measurement data and position information of geomagnetic stations within the searching radius of the points to be measured, obtaining searching magnetic measurement data and searching position information; and searching magnetic measurement data and searching position information according to the said searching magnetic measurement data and searching position information. The position information calculates the horizontal x component difference, the vertical Y component difference and the distance between the geomagnetic stations; determines the K factor and weight according to the horizontal x component difference, the vertical Y component difference and the distance between the geomagnetic stations; calculates the diurnal variation value of the points to be measured according to the weight value, and obtains the generalization processing results of the points to be measured. The data processing of geomagnetic stations depends on the accuracy of data when the distance is fixed.

【技术实现步骤摘要】
一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法
本专利技术涉及地磁测量领域，特别是涉及一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法。
技术介绍
地球磁场是由地球内部的磁性岩石以及分布在地球内部和外部的电流体系所产生的各种磁场成分叠加而成的三维矢量物理场，是空间位置和时间的函数。由于磁场的起源不同，各种磁场成分的空间分布和时间变化规律也大不相同。按照场源的位置划分，地磁场分为內源场和外源场两大部分。内源场起源于地表以下的磁性物质和电流，包括地核场和地壳场。地核场又称主磁场，是由地核磁流体发电机过程产生的。地壳场又叫局部异常场，是由地核磁性岩石产生的，主磁场和局部异常场变化缓慢，有时又合成为稳定磁场，年变化率在0.1％以下。内源场中还应包括外部变化磁场在地球内部的感应场，与稳定磁场不同的是，感应场变化较快。外源场起源于地表以上的空间电流体系，主要分布在电离层、磁层和行星际空间。由于这些电流体系及其磁场的时间变化特点，一般可以把变化磁场分为平静变化磁场和扰动磁场。外源场的变化比较复杂，有太阳日变化、太阳月变化、27天变化、季节变化和不规则的磁暴变化等。地面台站观测的地球磁场成份主要包含了主磁场、岩石圈磁场、变化磁场和感应磁场，用地面台站地磁观测资料研究地磁场主磁场的空间分布特征或者是研究岩石圈磁场变化捕捉地震地磁异常时，需要消除变化磁场和感应磁场成份。地磁场变化受多种因素影响，在地磁导航，地磁匹配以及地震预报领域有着广泛应用，所以获取精确的地磁场日变化就显得尤为重要，而全球台站分布是不均匀且稀少的，利用已知台站估算待测点的日变数据，即地磁数据通化处理。在现有地磁台站测量数据通化处理的定权方法中，一般使用的是反距离定权方法。反距离定权方法的基本原理是以待求点为中心，确定一定搜索半径内所有已知地磁台站的个数，计算每个台站到待求点的距离，以该距离的倒数或距离平方的倒数为权值，计算待求点的值并作为其观测值。反距离定权的方法适用于短距离地磁台站的测量数据通化处理，不适用于远距离的地磁台站的测量数据通化处理。未考虑地磁台站测量数据水平方向分量差与垂直方向分量差在定权中的影响，仅依靠台站之间的距离来定权，与地磁场的时空变化特性匹配性较弱，在远距离地磁台站测量数据通化处理中精度较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够提高在远距离地磁台站测量数据通化处理中的精度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，所述定权方法包括：采集地磁台站的磁力测量数据；将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据；获取待测点的搜索半径范围内的所述地磁台站的磁力测量数据和位置信息，获得搜索磁力测量数据和搜索位置信息；根据所述搜索磁力测量数据和搜索位置信息计算水平方向x分量差、垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离；根据所述水平方向x分量差、所述垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离确定k因子和权值；根据所述权值计算所述待测点的日变数值，获得待测点的通化处理结果。可选的，所述采集地磁台站的磁力测量数据具体包括：采用dIdD矢量磁力仪和Overhauser标量磁力仪获得地磁台站的矢量和标量测量数据。可选的，所述将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据具体包括：根据所述磁力测量数据，计算A点和B点高斯滤波器的系数；高斯滤波器系数的计算公式：其中，x表示点位坐标，μ为0，σ表示Gaussian分布的标准差，利用N天数据子夜2小时的观测数据的标准差取平均值获得；分别采用A点和B点高斯滤波器对所述磁力测量数据进行降采样，获得降采样磁力测量数据；根据所述降采样磁力测量数据计算地磁日变基值；将所述磁力测量数据减去所述地磁日变基值，获得台站的地磁日变化量；采用所述地磁日变化量对所述磁力测量数据进行日变改正。可选的，所述根据所述降采样磁力测量数据计算地磁日变基值具体包括：日变基值计算最简单的方法是取算术平均；选择一个地磁平静日，计算地磁稳定时段的平均值作为该站地磁日变基值；采用低通数字滤波技术，计算公式如下：①采用9点Gaussian滤波器，由1Hz或0.1Hz采样的数据计算5s采样的数据，对于t，t+1，t+2，……等，②采用19点Gaussian滤波器，由5s采样的数据计算50s采样的数据③采用19点Gaussian滤波器，由50s采样的数据计算地磁日变站基值以上各式中，为第i个日变基值(nT)；Hi(t)为第i个日变站t时刻的观测值(nT)；Cn、Dn为Gaussian滤波器系数。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种顾及方向和距离的地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，即在距离定权的基础上增加了地磁台站测量数据水平方向分量差与垂直方向分量差在权值中的影响，进而内插获得待求点的日变数据，且内插结果精度较高，与该地区日变数据的实际物理属性吻合度也很好。该专利技术解决了传统地磁台站测量数据通化处理时依靠距离定权时存在的缺陷，不仅可以计算获得沙漠、沼泽、冰川、原始森林、陆海交界等一些难以开展地面磁力测量区域的地磁日变数据，也可以为全球热点和关键地区的地磁导航、地磁匹配、地震预报、矿产调查等领域提供可靠的地磁基础数据支撑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法的流程图；图2为本专利技术提供的磁力测量数据进行日变改正的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种能够提高在远距离地磁台站测量数据通化处理中的精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，所述定权方法包括：采集地磁台站的磁力测量数据；将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据；获取待测点的搜索半径范围内的所述地磁台站的磁力测量数据和位置信息，获得搜索磁力测量数据和搜索位置信息；根据所述搜索磁力测量数据和搜索位置信息计算水平方向x分量差、垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离；根据所述水平方向x分量差、所述垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离确定k因子和权值；其中，水平方向x分量差、垂直方向y分量差一般对应地磁台站的经度差、纬度差，假设地磁台站A、B的经纬度分别为(xA、yA)、(xB、yB)，则水平方向x分量差可表示为xB-xA，垂直方向y分量差可表示为yB-yA，地磁台站之间的距离计算公式可表示为的根据所述权值计算所述待测点的日变数值，获得待测点的通化处理结果。所述采集地磁台站的磁力测量数据具体包括：采用dIdD矢量磁力仪和Overhaus本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，其特征在于，所述定权方法包括：采集地磁台站的磁力测量数据；将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据；获取待测点的搜索半径范围内的所述地磁台站的磁力测量数据和位置信息，获得搜索磁力测量数据和搜索位置信息；根据所述搜索磁力测量数据和搜索位置信息计算水平方向x分量差、垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离；根据所述水平方向x分量差、所述垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离确定k因子和权值；根据所述权值计算所述待测点的日变数值，获得待测点的通化处理结果。

【技术特征摘要】
1.一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，其特征在于，所述定权方法包括：采集地磁台站的磁力测量数据；将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据；获取待测点的搜索半径范围内的所述地磁台站的磁力测量数据和位置信息，获得搜索磁力测量数据和搜索位置信息；根据所述搜索磁力测量数据和搜索位置信息计算水平方向x分量差、垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离；根据所述水平方向x分量差、所述垂直方向的y分量差和所述地磁台站之间的距离确定k因子和权值；根据所述权值计算所述待测点的日变数值，获得待测点的通化处理结果。2.根据权利要求1所述的一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，其特征在于，所述采集地磁台站的磁力测量数据具体包括：采用dIdD矢量磁力仪和Overhauser标量磁力仪获得地磁台站的矢量和标量测量数据。3.根据权利要求1所述的一种地磁台站测量数据通化处理的双因子定权方法，其特征在于，所述将所述磁力测量数据进行日变改正，获得改正磁力测量数据具体包括：根据所述磁力测量数据，计算A点和B点高斯滤波器的系数；高斯滤波器系数的计算公式：其中，x表示点位坐标，μ为0，σ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，姬剑锋，秦显平，管斌，庞振兴，张丽萍，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，
类型：发明
国别省市：陕西,61