本发明专利技术提供一种基于小波变换的重力异常计算方法及装置，方法包括：获取空中重力异常信号；对空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号；对无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值；对小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，根据小波细节系数估值和小波近似值进行小波反变换，获得重构的空中重力异常信号；采用点对点的方法将重构的空中重力异常信号延拓至地面，获得地面重力异常信号。本发明专利技术利用小波变换能实现重力异常信号多阶次分解的优点，并结合点对点延拓的快速算法，实现高处空中重力异常计算地面低处的重力异常。常。常。
【技术实现步骤摘要】
基于小波变换的重力异常计算方法及装置
[0001]本专利技术涉及大地测量
，尤其涉及一种基于小波变换的重力异常计算方法及装置。
技术介绍
[0002]重力异常是地表、地壳、地幔及深部构造的密度不均匀分布的叠加产生的共同影响。随着现代大地测量技术的发展，对于油、气、矿藏等自然资源勘探，国家高程基准的构建所采用的基础资料——重力异常信号的获取手段，已经由传统的地面测量获取逐渐发展成为空间手段，比如航空重力测量等方式。空间手段获得的重力资料具有覆盖面广、测量效率高和节省人力资源开销的优点。但在实际应用过程中，需要采用一定的数据处理方法将重力资料向下延拓至地面，才方便使用。
[0003]重力异常向下延拓是经典的不适定问题，向下延拓的方法可分为空间域和频率域进行分类。在空间域，由于观测矩阵条件数大，求逆容易受到误差的影响，使得延拓计算结果不稳定。为此，为了改善法方程求解不稳定的问题，涌现了大量的针对法方程正则化等的多种改进算法。在频率域进行向下延拓时，同样存在对误差的放大效应，通常采用滤波的方法抑制误差。实际上在抑制误差的同时，也抑制了有用的信号。同时，现有方法常通过将观测值的多尺度边缘视为地面延拓值的多尺度边缘，并据此来判断虚假边缘，实现向下延拓。但是多尺度边缘约束只适用于延拓高度较低的情况，对卫星高度的延拓则不适用。
[0004]为了得到依据地面高精度的重力异常数据的产品，需要针对以上不足之处进行改进完善。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种基于小波变换的重力异常计算方法及装置，用以解决现有技术中已有向下延拓方法法方程条件数过大、频率域对误差向下延拓方向的不足的缺陷，利用小波变换的方法实现空中重力异常向地面延拓。
[0006]本专利技术提供一种基于小波变换的重力异常计算方法，包括：获取空中重力异常信号；对所述空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号；对所述无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值；对所述小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，根据所述小波细节系数估值和所述小波近似值进行小波反变换，获得重构的空中重力异常信号；采用点对点的方法将所述重构的空中重力异常信号延拓至地面，获得地面重力异常信号。
[0007]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法，所述对所述无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值，包括：根据正交性、对称性和消失矩的特征选取小波函数，根据所述无粗差的空中重力
异常信号选取阶数，采用所述选取的小波函数对所述无粗差的空中重力异常信号在所述阶数进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值。
[0008]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法，所述选取的小波函数为bior3.5小波函数，所述阶数为4阶。
[0009]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法，所述对所述空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号，包括：对所述空中重力异常信号进行粗差探测，删除粗差，获得无粗差的空中重力异常信号。
[0010]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法，所述对所述小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，包括：设置阈值，对大于阈值的所述小波细节系数置零，获得误差消除后的所述小波细节系数估值。
[0011]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法，采用点对点的方法将所述重构的空中重力异常信号延拓至地面，获得地面重力异常信号，包括：获取所述空中重力异常信号在地面上点对点投影位置处的原始地面重力异常信号；根据所述空中重力异常信号和所述原始地面重力异常信号获取改正项；根据所述改正项和所述重构的空中重力异常信号获得地面重力异常信号。
[0012]本专利技术还提供一种基于小波变换的重力异常计算装置，包括：空中采集模块，获取空中重力异常信号；粗差消除模块，对所述空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号；小波变换模块，用于对所述无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值；还用于对小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，根据所述小波细节系数估值和所述小波近似值进行小波反变换，获得重构的空中重力异常信号；对地延拓模块，用于采用点对点的方法将所述重构的空中重力异常信号延拓至地面，获得地面重力异常信号。
[0013]根据本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算装置，所述对地延拓模块包括：投影信号获取模块，用于获取所述空中重力异常信号在地面上点对点投影位置处的原始地面重力异常信号；改正项计算模块，用于根据所述空中重力异常信号和所述原始地面重力异常信号获取改正项；输出模块，用于根据所述改正项和所述重构的空中重力异常信号获得地面重力异常信号。
[0014]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于小波变换的重力异常计算方法的步骤。
[0015]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于小波变换的重力异常计算方法的步骤。
[0016]本专利技术提供的一种基于小波变换的重力异常计算方法及装置，通过小波变换将重力异常数据的粗差与误差采用一步法融合处理，提高了数据处理精度，采用了点对点的向下延拓方案，避免矩阵求逆对误差的放大效应。本专利技术可以将航空重力测量或卫星重力异常数据延拓到地面，形成覆盖均匀、范围广、精度高的重力异常模型，促进自然资源的物理勘探和国家高程基准的建立。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例提供的基于小波变换的重力异常计算方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的点对点延拓的流程示意图；图3（a）是本专利技术实施例提供的不同方法获得的1891测线重力异常产品对比图；图3（b）是本专利技术实施例提供的不同方法获得的2790测线重力异常产品对比图；图3（c）是本专利技术实施例提供的不同方法获得的3660测线重力异常产品对比图；图4是本专利技术实施例提供的基于小波变换的重力异常计算装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
[0020]重力异常是探测地下油、气、矿产资源指本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，包括：获取空中重力异常信号；对所述空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号；对所述无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值；对所述小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，根据所述小波细节系数估值和所述小波近似值进行小波反变换，获得重构的空中重力异常信号；采用点对点的方法将所述重构的空中重力异常信号延拓至地面，获得地面重力异常信号。2.根据权利要求1所述的基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，所述对所述无粗差的空中重力异常信号进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值，包括：根据正交性、对称性和消失矩的特征选取小波函数，根据所述无粗差的空中重力异常信号选取阶数，采用所述选取的小波函数对所述无粗差的空中重力异常信号在所述阶数进行小波变换，获得小波细节系数和小波近似值。3.根据权利要求2所述的基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，所述选取的小波函数为bior3.5小波函数，所述阶数为4阶。4.根据权利要求1至3任一所述的基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，所述对所述空中重力异常信号进行粗差探测，获得无粗差的空中重力异常信号，包括：对所述空中重力异常信号进行粗差探测，删除粗差，获得无粗差的空中重力异常信号。5.根据权利要求1至3任一所述的基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，所述对所述小波细节系数进行误差消除获得小波细节系数估值，包括：设置阈值，对大于阈值的所述小波细节系数置零，获得误差消除后的所述小波细节系数估值。6.根据权利要求1至3任一所述的基于小波变换的重力异常计算方法，其特征在于，采用点对点的方法将所述重构的空中重力异常信...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯宝贵，李富强，任亮，李琦，
申请(专利权)人：中国测绘科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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