[发明专利]一种基于地磁数据的垂直高度位场测量方法

权利要求书

1.一种基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，步骤包括：

S1.频谱分析：获取观测平面的地磁位场数据并进行频谱分析，得到观测平面的频谱；

S2.自适应滤波算子构建：根据所述观测平面的频谱确定截止频率，并根据所述截止频率按照低通滤波器模型构建自适应滤波算子；

S3.向下延拓：以所述观测平面的频谱作为初值进行向下延拓的迭代更新，每次迭代时将当前延拓平面的频谱向上延拓到观测平面得到延拓值，根据所述观测平面的频谱与所述延拓值计算得到剩余谱，使用所述自适应滤波算子处理所述剩余谱并更新所述延拓平面的频谱，直至得到最终的延拓平面的频谱输出；

S4.测量结果输出：将步骤S3最终得到的延拓平面的频谱进行傅里叶反变换，得到空间域位场的测量结果输出。

2.根据权利要求1所述的基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，所述步骤S1的步骤包括：

S11.建立三维直角坐标系，其中地平面为Z＝0平面，垂直地平面向下为Z轴正方向，观测平面为T(z₀)，观测平面的地磁位场数据为

S12.将观测平面的地磁位场数据向下延拓到靠近场源的平面T(z₁)，得到延拓平面位场数据向下延拓高度为h＝z₀-z₁，z₀为观测平面的高度，z₁为靠近场源的平面的高度；

S13.分别将所述观测平面的地磁位场数据延拓平面位场数据以及空间域向上延拓核函数K(x,y)进行二维傅里叶变换，得到观测平面的频谱延拓平面的频谱以及向上延拓算子H_up(k_x,k_y)。

3.根据权利要求2所述的基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，所述地磁位场数据延拓平面位场数据以及空间域向上延拓核函数K(x,y)满足：

4.根据权利要求1所述的基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，所述步骤S2中确定截止频率的步骤包括：

S21.将观测平面的频谱零频移位到中心计算得到位场功率谱P(k_x,k_y)；

S22.以所述位场功率谱P(k_x,k_y)的中心作圆形成一系列环带，取所述环带内所有点的功率值作平均，得到径向平均功率谱；

S23.根据所述径向平均功率谱随频率的衰减程度变化确定出截止频率。

5.根据权利要求4所述的基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，所述步骤S23中，以径向频率w_r为横坐标、对所述径向平均功率谱取对数为纵坐标，获取得到对数径向平均功率谱曲线，将所述对数径向平均功率谱曲线衰减程度出现差异的拐点的横坐标作为所述截止频率。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的基于地磁数据的垂直高度位场测量方法，其特征在于，所述自适应滤波算子通过使用低通滤波器模型，并使用所述截止频率对所述低通滤波器模型进行自适应调整构建得到，具体为：

其中，w_c为截止频率，w为频率，n可取2或3。