[發(fā)明專利]一種全自動(dòng)的航空電磁數(shù)據(jù)調(diào)平方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111371807.2
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN114690253A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瓊;劉云清;顏飛;呂超
• 申請（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V3/38
• 分類號(hào): G01V3/38
• 代理公司: 北京睿博行遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 董自亮

本發(fā)明提供一種航空電磁數(shù)據(jù)的全自動(dòng)調(diào)平方法及裝置，首先對各測線數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像周期延拓，避免數(shù)據(jù)的端點(diǎn)效應(yīng)，并利用格拉布斯準(zhǔn)則對數(shù)據(jù)進(jìn)行異常的剔除處理；其次，基于測區(qū)延拓?cái)?shù)據(jù)，將測區(qū)各測線數(shù)據(jù)進(jìn)行首尾相連，對整個(gè)測區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行變分模態(tài)分解；最后，取去均值的第一個(gè)變分模態(tài)分量作為調(diào)平誤差，從原始數(shù)據(jù)中去除調(diào)平誤差作為調(diào)平結(jié)果。本方法考慮了調(diào)平誤差沿測線低頻變化的特性，不僅不需要切割線數(shù)據(jù)的輔助，而且在調(diào)平過程中不需要參數(shù)的設(shè)置，整個(gè)調(diào)平過程能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空電磁數(shù)據(jù)計(jì)算領(lǐng)域，特別涉及一種全自動(dòng)的航空電磁數(shù)據(jù)調(diào) 平方法及裝置。

背景技術(shù)

航空電磁探測以飛機(jī)為載體，基于法拉第電磁感應(yīng)定律的地球物理探測方 法，具有工作效率高、探測面積廣以及探測深度深等優(yōu)點(diǎn)，適合于地形地質(zhì)復(fù)雜 地區(qū)的礦產(chǎn)探測、地質(zhì)普查等。航空電磁探測技術(shù)為我國資源開發(fā)提供技術(shù)支撐， 已經(jīng)被列為未來礦產(chǎn)勘查的重要手段之一，對國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意 義。航空電磁探測通常采用“S”型飛行方式，探測過程中測區(qū)各測線飛行狀態(tài) 的不一致，將會(huì)導(dǎo)致測區(qū)存在沿測線方向的條帶狀調(diào)平誤差，嚴(yán)重影響探測結(jié)果。 為去除測區(qū)條帶狀誤差，提高探測數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要對航空電磁測量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)平 處理。

中國專利CN106970426A公開了“一種基于測線差分與主成分分析的航空電 磁數(shù)據(jù)調(diào)平方法”。該方法首先選擇基準(zhǔn)測線，沿測線方向?qū)y區(qū)數(shù)據(jù)做測線差 分；基于測區(qū)差分?jǐn)?shù)據(jù)，沿切割線方向進(jìn)行主成分分析，獲取調(diào)平誤差差分形式； 最后通過迭代求取各測線調(diào)平誤差，得到調(diào)平結(jié)果。該方法通過選擇基準(zhǔn)測線作 為調(diào)平標(biāo)準(zhǔn)以完成調(diào)平，并未涉及航空電磁數(shù)據(jù)的全自動(dòng)調(diào)平。

林振民(1980)、毛玉仙(1995)提出航磁數(shù)據(jù)的擬切割線調(diào)平，該方法需 要額外飛行切割線。李文杰(2007)提出基于一維、二維濾波處理的二維自動(dòng)調(diào) 平算法，結(jié)合移動(dòng)平均濾波，有效去除了頻率域航空電磁數(shù)據(jù)調(diào)平誤差。孫東明 等(2010)和陳雄等(2011)對擬切割線數(shù)據(jù)求導(dǎo)，判斷其突變點(diǎn)以確定調(diào)平區(qū) 域，結(jié)合濾波器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)平。郭濤等(2013)結(jié)合總區(qū)域背景場與局部區(qū)域背 景場，利用中值濾波實(shí)現(xiàn)區(qū)域控制調(diào)平。該類算法需要結(jié)合濾波器，設(shè)置濾波器 參數(shù)。至今仍未見航空電磁數(shù)據(jù)的全自動(dòng)調(diào)平方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種航空電磁數(shù)據(jù)的全 自動(dòng)調(diào)平方法及裝置，解決了傳統(tǒng)調(diào)平方法需要切割線數(shù)據(jù)輔助、需要設(shè)置濾波 器參數(shù)或者需要選擇調(diào)平基準(zhǔn)的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種全自動(dòng)的航空電磁數(shù)據(jù)調(diào)平方法包括以下步驟：

a、錄入航空電磁測區(qū)數(shù)據(jù)，為保持?jǐn)?shù)據(jù)本身的特征，無需對測區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行 網(wǎng)格化；

b、對各測線數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像周期延拓，去除測線數(shù)據(jù)連接處的調(diào)平誤差效應(yīng)；

c、利用格拉布斯準(zhǔn)則對異常區(qū)域數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理，避免異常區(qū)域數(shù)據(jù)干 擾調(diào)平過程；

d、對預(yù)處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行變分模態(tài)分解，根據(jù)調(diào)平誤差在測區(qū)與測線的時(shí)頻 特性，引入自適應(yīng)信號(hào)處理的變分模態(tài)分解，通過迭代計(jì)算搜尋本征模態(tài)模型的 最優(yōu)解，確定每個(gè)本征模態(tài)分量的中心頻率及帶寬，將信號(hào)的頻率實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)剖 分和各分量的有效分離，從而精確提取低頻變化的調(diào)平誤差分量；

e、取第一個(gè)變分模態(tài)分量作為調(diào)平誤差分量，把去均值后的第一個(gè)變分模 態(tài)分量作為調(diào)平誤差；

f、去除鏡像周期延拓部分的調(diào)平誤差，并從原始數(shù)據(jù)中去除對應(yīng)的調(diào)平誤 差作為調(diào)平結(jié)果；

g、輸出數(shù)據(jù)調(diào)平結(jié)果并成圖。

步驟a所述為錄入航空電磁測區(qū)數(shù)據(jù)，為保持?jǐn)?shù)據(jù)本身的特征，無需對測區(qū) 數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化。對于待調(diào)平的測區(qū)航空電磁數(shù)據(jù)，設(shè)測區(qū)有l(wèi)條測線，各測線 包含測點(diǎn)為n＝[n1,n2,…,nl]，測區(qū)數(shù)據(jù)表示為無需對測區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化。