[发明专利]一种全自动的航空电磁数据调平方法及装置

说明书

本发明提供一种航空电磁数据的全自动调平方法及装置，首先对各测线数据进行镜像周期延拓，避免数据的端点效应，并利用格拉布斯准则对数据进行异常的剔除处理；其次，基于测区延拓数据，将测区各测线数据进行首尾相连，对整个测区数据进行变分模态分解；最后，取去均值的第一个变分模态分量作为调平误差，从原始数据中去除调平误差作为调平结果。本方法考虑了调平误差沿测线低频变化的特性，不仅不需要切割线数据的辅助，而且在调平过程中不需要参数的设置，整个调平过程能实现完全的自动。

技术领域

本发明属于航空电磁数据计算领域，特别涉及一种全自动的航空电磁数据调 平方法及装置。

背景技术

航空电磁探测以飞机为载体，基于法拉第电磁感应定律的地球物理探测方 法，具有工作效率高、探测面积广以及探测深度深等优点，适合于地形地质复杂 地区的矿产探测、地质普查等。航空电磁探测技术为我国资源开发提供技术支撑， 已经被列为未来矿产勘查的重要手段之一，对国民经济的可持续发展具有战略意 义。航空电磁探测通常采用“S”型飞行方式，探测过程中测区各测线飞行状态 的不一致，将会导致测区存在沿测线方向的条带状调平误差，严重影响探测结果。 为去除测区条带状误差，提高探测数据质量，需要对航空电磁测量数据进行调平 处理。

中国专利CN106970426A公开了“一种基于测线差分与主成分分析的航空电 磁数据调平方法”。该方法首先选择基准测线，沿测线方向对测区数据做测线差 分；基于测区差分数据，沿切割线方向进行主成分分析，获取调平误差差分形式； 最后通过迭代求取各测线调平误差，得到调平结果。该方法通过选择基准测线作 为调平标准以完成调平，并未涉及航空电磁数据的全自动调平。

林振民(1980)、毛玉仙(1995)提出航磁数据的拟切割线调平，该方法需 要额外飞行切割线。李文杰(2007)提出基于一维、二维滤波处理的二维自动调 平算法，结合移动平均滤波，有效去除了频率域航空电磁数据调平误差。孙东明 等(2010)和陈雄等(2011)对拟切割线数据求导，判断其突变点以确定调平区 域，结合滤波器实现数据调平。郭涛等(2013)结合总区域背景场与局部区域背 景场，利用中值滤波实现区域控制调平。该类算法需要结合滤波器，设置滤波器 参数。至今仍未见航空电磁数据的全自动调平方法。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种航空电磁数据的全 自动调平方法及装置，解决了传统调平方法需要切割线数据辅助、需要设置滤波 器参数或者需要选择调平基准的技术问题。

为实现上述目的，一种全自动的航空电磁数据调平方法包括以下步骤：

a、录入航空电磁测区数据，为保持数据本身的特征，无需对测区数据进行 网格化；

b、对各测线数据进行镜像周期延拓，去除测线数据连接处的调平误差效应；

c、利用格拉布斯准则对异常区域数据进行剔除处理，避免异常区域数据干 扰调平过程；

d、对预处理后数据进行变分模态分解，根据调平误差在测区与测线的时频 特性，引入自适应信号处理的变分模态分解，通过迭代计算搜寻本征模态模型的 最优解，确定每个本征模态分量的中心频率及带宽，将信号的频率实现自适应剖 分和各分量的有效分离，从而精确提取低频变化的调平误差分量；

e、取第一个变分模态分量作为调平误差分量，把去均值后的第一个变分模 态分量作为调平误差；

f、去除镜像周期延拓部分的调平误差，并从原始数据中去除对应的调平误 差作为调平结果；

g、输出数据调平结果并成图。

步骤a所述为录入航空电磁测区数据，为保持数据本身的特征，无需对测区 数据进行网格化。对于待调平的测区航空电磁数据，设测区有l条测线，各测线 包含测点为n＝[n1,n2,…,nl]，测区数据表示为无需对测区数据进行网格化。