基于张量特征值的航磁异常边界检测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于张量特征值的航磁异常边界检测方法、装置以及存储介质，方法包括：获取全磁力梯度张量数据矩阵T；根据全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R以及深度分辨力增益因子T

【技术实现步骤摘要】
基于张量特征值的航磁异常边界检测方法、装置


[0001]本专利技术是关于航空磁测
，特别是关于一种基于张量特征值的航磁异常边界检测方法、装置。

技术介绍

[0002]航空磁力测量是将航空磁力仪(例如光泵式、核旋式和磁通门式)系统安装在飞行器，中通过观测地磁场参数(例如地磁场总强度T或总磁场异常
△
T或其梯度)，来寻找磁性或与磁性有关的矿体，以了解地质构造、进行磁性填图、解决城市和工程稳定性和考古等问题。
[0003]航空磁测主要是研究、量度磁力异常场。磁力异常场是地壳中的含铁磁性地质体在地磁场作用下所产生的附加磁场。航空磁力测量数据是不同深度、不同形态、不同规模的磁性地质体磁场信息在观测面上的综合反映。但是，由于测量数据的误差或磁场的叠加，使得测量数据难以区分，给地质解释工作带来了难度。
[0004]工程技术与磁梯度张量探测仪器研发技术的不断地发展与成熟，应用磁力张量数据在分析、处理上述问题也得到了相应的发展。磁力张量数据是磁场矢量分量的梯度，包含了的磁场信息，能够反映目标体的矢量磁矩信息，张量数据具有高精度、高分辨率、多参量的优点，可用于描述场源体的磁化方向和几何形态，提高对目标地质体的分辨率。
[0005]目前，可以通过构造基于张量特征值的均衡边界识别滤波器BS方法，提高对目标地质体的分辨率。
[0006]基于此，本申请的专利技术人发现，目前的均衡边界识别滤波器BS方法提高了一定的识别效果，但在实际的航磁数据处理与解释过程中，其存在精度低、稳定性和抗噪能力差、不能有效的均衡深浅异常的振幅，尤其是当正负航磁异常相互叠加、相互影响时容易产生虚假的边界结果，对后期构造解释会产生干扰和误导。
[0007]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种基于张量特征值的航磁异常边界检测方法、装置，其能够解决现有的航磁数据处理结果精度低、稳定性和抗噪能力差、不能有效的均衡深浅异常的振幅，尤其是当正负航磁异常相互叠加、相互影响时容易产生虚假的边界结果，对后期构造解释会产生干扰和误导。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于张量特征值的航磁异常边界检测方法，包括：获取全磁力梯度张量数据矩阵T，其中，所述全磁力梯度张量数据矩阵T包括三维直角坐标系下，x,y,z三个方向的磁场分量分别在x,y,z方向的9个一阶梯度分量；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R以及深度分辨力增益因子T
z
；分别计算R在x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
；根据所述x方向水平梯度R
x
、y方向水平
梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
以及深度分辨力增益因子T
z
以及全磁力梯度张量数据矩阵T建立均衡边界识别滤波器MF；根据均衡边界识别滤波器MF以及实测的航磁数据，实现航磁异常边界检测。
[0010]在本专利技术的一实施方式中，所述根据所述x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
以及深度分辨力增益因子T
z
以及全磁力梯度张量数据矩阵T建立均衡边界识别滤波器MF包括：
[0011]根据以下公式建立均衡边界识别滤波器MF，所述公式包括：
[0012][0013]其中，k是取值为0
‑
1的调节系数，max(|R|)为边界检测函数R的最大值。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，获取全磁力梯度张量数据矩阵T，包括：
[0015]获取实测的航磁数据；根据三维直角坐标系确定航磁数据在x,y,z三个方向的磁场分量以及每个磁场分量分别在x,y,z方向的一阶梯度分量，9个所述一阶梯度分量构成全张量磁梯度数据。
[0016]在本专利技术的一实施方式中，所述
[0017][0018]在本专利技术的一实施方式中，所述根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R包括：根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T计算得到该矩阵的三个特征值λ1、λ2、λ3；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T计算得到该矩阵的总模值M；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵的特征值λ1、λ2、λ3和所述全磁力梯度张量数据矩阵的总模值M，建立边界检测函数R，其中，R＝λ1·
λ2·
λ3·
M。
[0019]在本专利技术的一实施方式中，所述全磁力梯度张量总模值M包含了全部9个张量元素的信息，其最大值对应着地质体的边界，
[0020]在本专利技术的一实施方式中，所述根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立深度分辨力增益因子T
z
包括：根据以下公式，计算深度分辨力增益因子T
z
，所述公式为：
[0021][0022]在本专利技术的一实施方式中，根据以下公式计算均衡深浅部异常的调节系数k，所述计算公式为：
[0023][0024]其中，max|T
z
|表示T
z
最大值；max|T
zz
|表示T
zz
最小值。
[0025]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种基于张量特征值的航磁异常边界检测的装置，包括：
[0026]获取模块，用于获取全磁力梯度张量数据矩阵T，其中，所述全磁力梯度张量数据矩阵T包括三维直角坐标系下，x,y,z三个方向的磁场分量分别在x,y,z方向的9个一阶梯度分量；
[0027]边界检测函数建立模块，用于根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R以及深度分辨力增益因子T
z
；
[0028]梯度计算模块，用于分别计算R在x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
；
[0029]均衡边界识别滤波器建立模块，用于根据所述x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
以及深度分辨力增益因子T
z
以及全磁力梯度张量数据矩阵T建立均衡边界识别滤波器MF；
[0030]检测模块，用于根据均衡边界识别滤波器MF以及实测的航磁数据，实现航磁异常边界检测。
[0031]为实现上述目的，本专利技术提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述的基于张量特征值的航磁异常边界检测方法。
[0032]与现有技术相比，根据本专利技术的基于张量特征值的航磁异常边界检测方法，新构建了一个合理的均衡航磁数据目标地质体边界检测方法，能更好的探测出埋深不同的多源场物体的边界，使边界识别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于张量特征值的航磁异常边界检测方法，其特征在于，包括：获取全磁力梯度张量数据矩阵T，其中，所述全磁力梯度张量数据矩阵T包括三维直角坐标系下，x,y,z三个方向的磁场分量分别在x,y,z方向的9个一阶梯度分量；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R以及深度分辨力增益因子T
z
；分别计算R在x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
；根据所述x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
以及深度分辨力增益因子T
z
以及全磁力梯度张量数据矩阵T建立均衡边界识别滤波器MF；根据均衡边界识别滤波器MF以及实测的航磁数据，实现航磁异常边界检测。2.根据权利要求1所述的航磁异常边界检测方法，其特征在于，所述根据所述x方向水平梯度R
x
、y方向水平梯度R
y
和z方向垂向梯度R
z
以及深度分辨力增益因子T
z
以及全磁力梯度张量数据矩阵T建立均衡边界识别滤波器MF包括：根据以下公式建立均衡边界识别滤波器MF，所述公式包括：其中，，k是取值为0
‑
1的调节系数，max(|R|)为边界检测函数R的最大值。3.根据权利要求1所述的航磁异常边界检测方法，其特征在于，获取全磁力梯度张量数据矩阵T，包括：获取实测的航磁数据；根据三维直角坐标系确定航磁数据在x,y,z三个方向的磁场分量以及每个磁场分量分别在x,y,z方向的一阶梯度分量，9个所述一阶梯度分量构成全张量磁梯度数据。4.根据权利要求1或3所述的航磁异常边界检测方法，其特征在于，所述5.根据权利要求3所述的航磁异常边界检测方法，其特征在于，所述根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T建立边界检测函数R包括：根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T计算得到该矩阵的三个特征值λ1、λ2、λ3；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵T计算得到该矩阵的总模值M；根据所述全磁力梯度张量数据矩阵的特征值λ1、λ2、λ3和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明，熊盛青，张加洪，王林飞，林晓星，屈进红，
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：