一种航空磁日变数据质量评估方法技术

本发明专利技术属于航空磁测技术领域，具体涉及一种航空磁日变数据质量评估方法，包括以下步骤：获取航空磁日变数据及航空磁测测线时间属性信息；处理航空磁日变数据：时间为基准，计算航空磁日变数据三分钟变化率，构建三分钟变化率曲线；采用非线性滤波，通过计算得到航空磁日变数据测量噪声抖动度曲线；将三分钟变化率曲线和抖动度曲线进行可视化表达。本发明专利技术提供一种对航空磁日变数据进行质量评估的方法，通过计算航空磁日变数据的三分钟变化率和噪声抖动度曲线，对航空磁日变数据进行质量评估及可视化表达，通过该方法可以直观地判断发生磁暴时是否需要重飞，能够更加直观、丰富地表达航空磁日变数据质量信息，提高了航空磁测作业效率。效率。效率。

A method for evaluating the quality of aeromagnetic daily variation data

【技术实现步骤摘要】
一种航空磁日变数据质量评估方法


[0001]本专利技术属于航空磁测
，具体涉及一种航空磁日变数据质量评估方法。

技术介绍

[0002]在进行航空磁测测量中，磁日变测量是航空物探磁测测量的重要辅助之一，其获取的数据是进行磁日变改正的基础，数据的质量直接关联着航空物探数据处理的精度，间接影响着航空物探解释成果的效果。因此，在航空磁测技术规范(DZ/T 0142
‑
2010)中有明确的要求，在进行航空磁测时，必须建立日变观测站，航空磁日变观测的目的是获得飞行过程中的地磁场随时间变化数据，以便消除地磁场周日变化和短周期扰动等影响，从而提高航空磁测数据的处理精度。
[0003]在2000
‑
2002年，依托国土资源大调查项目“WINDOWS系统下航空物探数据处理软件系统”由薛典军等人研发了AirProbe软件，其中包含了可视化磁日变数据编辑软件，可在飞行测量结束后对航空磁日变数据噪声进行数值统计。2012年在国土资源大调查项目“航空物探方法技术与数据处理解释系统研究”支持下基于C#语言，采用插件技术，项目组改进升级了可视化磁日变数据编辑软件。近年来随着高精度航空磁测工作的开展、测量任务的精细化要求及无人值守工作模式的应用，对数据质量的要求更加严格。
[0004]目前国内外对磁日变数据质量评价方法的研究较少，航空磁日变数据质量的把控主要是通过地面测量人员对磁日变观测中即时输出的模拟纸卷进行判读和标记，过分依赖人工判别，且对数据质量缺少直观的表达方式。

技术实现思路

[0005]考虑到上述问题而提出了本专利技术的技术方案。本专利技术提供了一种航空磁日变数据质量评估方法，用于解决目前国内外对磁日变数据质量评价方法的研究较少，航空磁日变数据质量的把控主要是通过地面测量人员对磁日变观测中即时输出的模拟纸卷进行判读和标记，过分依赖人工判别，且对数据质量缺少直观的表达方式的问题。
[0006]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0007]一种航空磁日变数据质量评估方法，包括以下步骤：
[0008]S100、获取航空磁日变数据及航空磁测测线时间属性信息；
[0009]S200、处理航空磁日变数据：
[0010]以时间为基准，计算航空磁日变数据三分钟变化率，构建三分钟变化率曲线；
[0011]计算航空磁日变数据曲线曲率的特征值，以特征值非线性迭代逼近航空磁日变数据曲线，拟合得到滤波后的异常曲线，将航空磁日变数据和滤波后的磁日变数据作差，得到测量噪声抖动度曲线；
[0012]S300、将三分钟变化率曲线和测量噪声抖动度曲线依照航空磁测测线时间属性信息进行可视化表达。
[0013]作为本专利技术进一步的方案，所述航空磁日变数据为磁日变观测站在测线飞行时即
时输出的航空磁日变观观测数据。
[0014]作为本专利技术进一步的方案，磁日变数据三分钟变化率的计算方法为：
[0015]以时间为基准，以时间M为计算点，利用变化率计算模型进行计算，所述变化率计算模型为：
[0016]d
M
＝M
Max
‑
M
Min
[0017]M
Max
＝[M
i
‑
1.5
，M
i+1.5
][0018]M
Min
＝[M
i
‑
1.5
，M
i+1.5
][0019]其中：M
i
为时刻i的磁测值，M
Max
、M
Min
表示当前计算点M在3分钟时间范围内的磁测最大值和最小值，d
M
为3分钟内磁测值幅值变化。
[0020]作为本专利技术进一步的方案，所述三分钟变化率曲线的构建方法为：
[0021]以时间作为坐标系的横坐标，以磁测值幅值变化d
M
作为坐标系的纵坐标构建磁日变数据三分钟变化率曲线。
[0022]作为本专利技术进一步的方案，所述测量噪声抖动度曲线的计算方法，包括以下步骤：
[0023]S210、给定滤波窗口宽度为WD，以滤波窗口宽度WD为间距对磁日变数据曲线取值，用下式计算特征值S：
[0024]S
i
＝
△
T
i
‑
0.5
·
(
△
T
i
‑1+
△
T
i+1
)
[0025]其中：S
i
表示第i点的特征值，
△
T
i
表示第i点的磁测值；
[0026]S220、判断S
i
·
S
i+1
＜0、S
i
·
S
i
‑1＜0是否同时满足，若满足，进行步骤S230，若不满足，进行步骤S240；
[0027]S230、计算趋势异常值，得到滤波后的磁日变数据曲线,该趋势异常值的计算公式如下：
[0028]TF
i
＝
△
T
i
‑
0.5
·
SK
i
[0029]其中：TF
i
表示第i点的趋势异常值；
[0030]S240、以滤波窗口宽度WD为步长，向前移动滤波窗口，进行步骤S100；
[0031]S250、计算航空磁日变数据的测量噪声抖动度曲线，计算公式如下：
[0032]D
j
＝
△
T
i
‑
TF
i
[0033]其中：D
j
表示第i点的测量噪声抖动度。
[0034]作为本专利技术进一步的方案，所述可视化表达的方法，包括以下步骤：
[0035]S310、获取三分钟变化率曲线和测量噪声抖动度曲线；
[0036]S320、对三分钟变化率曲线进行处理，处理方法为：
[0037]将测量噪声抖动度曲线的时间信息与航空磁测测线时间属性信息进行匹配，在三分钟变化率曲线上对时间重合段进行颜色填充，并对测线号进行标注；对三分钟变化率超过5nT部分进行标红；
[0038]S330、输出测量噪声抖动度曲线和经过处理的三分钟变化率曲线，形成信息质量报表。
[0039]一种执行所述的航空磁日变数据质量评估方法的系统，所述系统包括处理模块、存储模块及存储在存储模块上并可在处理模块上运行的计算机程序，其中：
[0040]存储模块，用于存储三分钟变化率曲线和测量噪声抖动度曲线；
[0041]处理模块，用于执行所述程序时实现上述航空磁日变数据质量评估方法的步骤。
[0042]本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：本专利技术提供一种对航空磁日变数据进行质量评估的方法，通过计算磁日变数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空磁日变数据质量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取航空磁日变数据及航空磁测测线时间属性信息；处理航空磁日变数据：以时间为基准，计算航空磁日变数据三分钟变化率，构建三分钟变化率曲线；计算航空磁日变数据曲线曲率的特征值，以特征值非线性迭代逼近航空磁日变数据曲线，得到滤波后的磁日变数据，将航空磁日变数据和滤波后的磁日变数据作差，得到测量噪声抖动度曲线；将三分钟变化率曲线和测量噪声抖动度曲线依照航空磁测测线时间属性信息进行可视化表达。2.如权利要求1所述的航空磁日变数据质量评估方法，其特征在于：所述航空磁日变数据为磁日变观测站在测线飞行时即时输出的航空磁日变观测数据。3.如权利要求2所述的航空磁日变数据质量评估方法，其特征在于：所述航空磁日变数据三分钟变化率的计算方法为：以时间为基准，以时间M为计算点，利用变化率计算模型进行计算，所述变化率计算模型为：d
M
＝M
Max
‑
M
Min
M
Max
＝[M
i
‑
1.5
，M
i+1.5
]M
Min
＝[M
i
‑
1.5
，M
i+1.5
]其中：M
i
为时刻i的磁测值，M
Max
、M
Min
表示当前计算点M在3分钟时间范围内的磁测最大值和最小值，d
M
为3分钟内磁测值幅值变化。4.如权利要求3所述的航空磁日变数据质量评估方法，其特征在于：所述三分钟变化率曲线的构建方法为：以时间作为坐标系的横坐标，以磁测值幅值变化d
M
作为坐标系的纵坐标构建磁日变数据三分钟变化率曲线。5.如权利要求1所述的航空磁日变数据质量评估方法，其特征在于：所述测量噪声抖动度曲线的计算方法，包括以下步骤：S210、给定滤波窗口宽度为WD，以滤波窗口宽度WD为间距对磁日变数据曲线取值，用下式计算特征值S：S
i
＝
△
T
i
‑
0.5<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冠鑫，何辉，王林飞，闫浩飞，李芳，
申请(专利权)人：中国自然资源航空物探遥感中心，
类型：发明
国别省市：