[發明專利]基于混合范數擬合的航磁梯度張量數據抑噪方法及系統

有效

• 申請號: 201910150563.1
• 申請日: 2019-02-28
• 公開（公告）號: CN109856690B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 紀雙西;郭子祺;喬彥超;劉建英;秦靜欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感與數字地球研究所
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開一種基于混合范數擬合的航磁梯度張量數據抑噪方法及系統。方法包括：建立磁梯度數據綜合補償模型；根據所述磁梯度綜合補償模型，得到觀測數據的時間變化率信號；根據所述時間變化率信號，構建基于信號變化率的補償方程；根據所述基于信號變化率的補償方程，建立數據擬合目標函數；對所述擬合目標函數進行求解，得到補償參數；根據所述補償參數，確定補償后的磁梯度數據；根據所述補償后的磁梯度數據對補償效果進行評估。采用本發明的方法或裝置能夠提高最終補償信號的信噪比。

技術領域

本發明涉及地球物理航空磁法勘探技術領域，特別是涉及一種基于混合范數擬合的航磁梯度張量數據抑噪方法及系統。

背景技術

航空磁法勘探是一種重要并廣泛應用于礦產和環境勘測的地球物理勘探技術手段。近年來，基于超導量子干涉儀(SQUID)的磁梯度測量系統大力發展，使得直接測量高精度的磁梯度數據成為可能，而超導全張量磁梯度儀因其高信息量、高磁場靈敏度、體積小等諸多優點，被認為是第三代航磁探測的發展方向。目前，我國已建設有基于SQUID的全張量磁梯度測量平臺原型機，不同于傳統的采用機載方式進行測量的航磁梯度測量飛行平臺，該原型機將磁梯度測量儀及相關設備(GPS、慣導系統(INS)、讀入讀出電路等)裝載于一個吊艙內，并通過直升機拖曳的方式進行飛行測量，該方式將大大降低直升機對磁測量干擾的影響，甚至在拖曳纜繩足夠長的條件下直升機影響可以忽略不計，但吊艙內仍然存在大量會產生磁干擾的設備，因此有效地通過磁補償處理提高飛行平臺的測量精度，以實現高分辨率磁梯度測量具有重要的意義。

由于磁梯度張量測量系統采用SQUID傳感器的高靈敏度特性，因此在低空勘察飛行中地磁場梯度對于傳感器的影響不可以忽略，而利用傳統的高空測試飛行獲得的補償系數則無法補償低空飛行中磁梯度信號對于傳感器的干擾影響，因此直接使用傳統的補償方法(即利用高空飛行數據獲得補償系數直接對低空勘察飛行數據進行補償的方式)無法獲得精度滿足要求的磁梯度處理數據。因此針對這一問題，需要改變原有的補償操作方式，直接對低空飛行勘察數據進行補償。但這一過程中需要面對的重要問題是，誘導產生干擾源的磁梯度信號同時也可能是針對勘察目的的有效信號，那么如何在壓制干擾的前提下保留這些有效信號，提高最終重構信號的信噪比，成為磁梯度數據處理中的一個重要的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于混合范數擬合的航磁梯度張量數據抑噪方法及系統，能夠提高最終補償信號的信噪比。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種基于混合范數擬合的航磁梯度張量數據抑噪方法，包括：

建立磁梯度數據綜合補償模型；

根據所述磁梯度綜合補償模型，得到觀測數據的時間變化率信號；

根據所述時間變化率信號，構建基于信號變化率的補償方程；

根據所述基于信號變化率的補償方程，建立數據擬合目標函數；

對所述擬合目標函數進行求解，得到補償參數；

根據所述補償參數，確定補償后的磁梯度數據；

根據所述補償后的磁梯度數據對補償效果進行評估。

可選的，所述根據所述磁梯度綜合補償模型，得到觀測數據的時間變化率信號，具體包括：

根據所述磁梯度綜合補償模型，構建補償方程Ax＝b；

根據所述補償方程，得到觀測數據的時間變化率信號DA,Db；

其中，A為直接獲取的觀測數據，b為用于補償梯度值的觀測數據，x為實際計算中使用的補償參數，DA為直接獲取的觀測數據的時間變化率信號，Db為用于補償梯度值的觀測數據的時間變化率信號。

可選的，所述根據所述時間變化率信號，構建基于信號變化率的補償方程，具體包括：