[發明專利]重磁場各階梯度張量場測平面探測數據質量的統一評價方法

在審

• 申請號: 202210304961.6
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114611985A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 隨陽軼;劉珂;王瑩;程浩;付強
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/18;G06F17/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發明涉及一種重磁場各階梯度張量場測平面探測數據質量的統一評價方法，包括地球勢場各階梯度張量場測平面探測數據的張量表達；基于希爾伯特變換的張量場數據綜合質量定性評價；通過建立相對誤差張量與相對差異度張量之間對應關系的機理或回歸模型，評估數據的準確性。本發明評價方法對于重力場和磁場的各階梯度張量場測平面探測數據，都可以根據形成其對應的質量評價方法，具有廣泛的適用性；質量評價方法綜合考慮了測平面探測數據的空間位置關系和各階梯度張量多分量的特點，能夠評價探測數據的整體質量，同時也無需外部數據作為參考；在需要同時用到重力和磁場數據的應用下，評價方法能夠為二者的數據質量提供一個統一的參考標準。

技術領域

本發明屬于重磁場探測數據質量評價技術領域，具體涉及一種重磁場各階梯度張量場測平面探測數據質量的統一評價方法。

背景技術

對重力場和磁場的探測在地球物理勘探、制圖、分析和解釋中發揮著重要作用。梯度張量場探測數據相比于傳統的重力場和磁場測量數據具有更高的空間分辨率，能夠為更加深入認識地球、精準勘探等研究提供更加豐富的信息。隨著測量載體越來越多樣化，梯度張量場測量在不同的探測環境和探測目的下都有廣泛的應用，包括地面測量、海洋測量及航空測量等。由于勢場測量系統精度的限制，載體對測量系統不可避免的干擾，以及探測環境的復雜多變，實際探測數據的質量具有很強的不確定性。高質量的探測數據是后續數據處理和解釋工作能夠得到正確結論的基礎。然而，目前沒有對梯度張量場探測數據進行質量評價的方法。而現有的對地球勢場測平面探測數據的定性質量評價主要是通過繪圖的目視評價法，定量評價則主要采用單項質量指標和數據總精度相結合的方法。單項質量指標主要包括重力儀或磁力儀的噪聲水平、移動平臺的性能、環境條件、位置精度和其他指標。對數據總精度的質量評價方法絕大部分的都是針對總場強度或矢量測量數據的，主要可以分為以下三類：

第一類，是通過計算探測數據的內符合精度來評估數據的質量，包括重復線或控制線檢查,以及比較奇偶網格或相鄰測線上的測量數據等方法。

第二類，是通過與外部源數據比較來評價探測數據質量的方法。

第三類，是通過濾波來估計數據噪聲水平的方法。

然而這些質量評價方法除了各自本身的局限性以外，大多都只能對單一的標量場探測數據進行評價，無法滿足各階梯度張量場多分量、方向性的特點，無法對張量場測平面探測數據進行評價。

發明內容

本發明的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種重磁場各階梯度張量場測平面探測數據質量的統一評價方法。本發明數據質量評價方法兼具科學性和工程實用性，通過定性評價方法可以評價數據的綜合質量，而對于測區范圍、測點間隔以及測平面起伏程度滿足一定要求的探測數據，則可以通過定量評價方法評估其準確性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種重磁場各階梯度張量場測平面探測數據質量的統一評價方法，包括以下步驟：

A、地球勢場各階梯度張量場測平面探測數據的張量表達

將探測數據組織為張量，以一個p階代數張量表示在三維空間中每一個測點處的p階梯度張量數據，以一個2階代數張量表示梯度張量場單個分量的測區數據，整個測平面的梯度張量場數據即表示為一個p+2階代數張量；

B、基于希爾伯特變換的張量場數據綜合質量定性評價

B1、在頻率域中，勢場與其沿空間任意方向的導數之間關系如式(1.1)至(1.3)所示，在三維空間內同一水平面上，勢場各分量之間通過希爾伯特變換相互表達，如式(2.1)至(2.3)所示：