[发明专利]一种地磁日变改正方法

说明书

本发明提出一种地磁日变改正方法，属于地磁日变值估算技术领域。首先在目标区域设定位置处架设日变站，利用日变站获取连续太阳日的地磁数据；再计算每日地磁均值作为地磁日变基值，利用地磁日变基值与观测值作差，得到地磁变化曲线；然后利用高斯模型对地磁日变曲线进行拟合，得到地磁日变值与太阳日内对应时刻的关系式，利用得到的关系可根据该区域范围内点位观测时刻对应的日变值。本发明通过对实测地磁数据得到的地磁日变值进行拟合，找到日变值与一天各时刻之间的关系，利用这个关系可以直接计算出一天中任意时刻的日变值估值，相比于从已获得的日变值地磁数据中查找对应时刻的日变改正值，节省了时间，提高了工作效率。

技术领域

本发明涉及一种地磁日变改正方法，属于地磁日变值估算技术领域。

背景技术

由于地磁场的变化磁场主要成分是以一个太阳日为周期的太阳静日变化，而且在平静时期地磁日变化是地磁测量过程中主要的误差来源，直接影响地磁数据的采集精度，更影响着地磁匹配定位的准确度，针对这部分变化通常采用日变改正值进行校正，因此地磁日变改正是地磁数据采集过程中的基础工作，是实现更高精度定位效果的重要前提。

现有技术中为了实现地磁数据的日变改正，需要通过已经建立好的地磁台站或者自行架设地磁日变站来进行改正，地磁台站是为长期获取地磁数据所建立的永久台站，其数量较少且稀疏不一，日变站是为获取一定时间内的地磁数据所建立的临时台站，可以仅使用地磁台站或仅使用日变站或两者结合来实现地磁日变通化。地磁日变通化就是通过已知的观测资料获取待测点的地磁日变值，其计算易受测点所处的地质环境、地磁指数等因素的影响。

传统中经常使用的地磁数据日变通化处理方法可以分为多站地磁日变改正和单站地磁日变改正。其中多站地磁日变改正主要包括：直接距离平均法、加权距离平均法和线性内插法、多项式法和函数拟合法等；单站地磁日变改正主要包括基于纬度差和基于距离定权的地磁日变改正方法，以及基于距离、方向以及经纬度中的两个因子进行加权，最终实现基于双因子加权的地磁日变改正方法，在实际数据测量和工程应用中最常见的还是单站地磁日变改正。

其中，直接距离平均法是对已知站点的所有观测数据根据台站个数求取观测数据的均值，然后利用待求点的实测数据与计算得到的观测均值进行比较分析；其中，站点观测数据的均值计算公式如下：

式中，X_i为已知站的观测数据，n为台站个数。不同台站的相关系数计算公式如下：

其中，Cov(x,y)＝E{[x-E(x)][y-E(y)]}，x、y代表不同台站，D代表待求点距台站的距离。

加权距离平均法是对站点到待求点之间的距离进行加权求均值，设n个已知台站日变化量为D_i(i＝1,2,...,n)，站点到待求点的距离为p_i(i＝1,2,...,n)，待求点的日变化量设为M，则加权距离平均法的计算公式如下：

但无论是哪种方式，都需要再根据已有台站或日变站的连续观测数据查找对应时刻的观测数据，并且进行计算获得对应的日变值，最终获得所测区域所测位置需要的对应时刻下的日变值。这种日变值的获取方式费时费力，且获取效率低下，也不利于大区域地磁数据的日变改正。

发明内容

本发明的目的是提供一种地磁日变改正方法，以解决现有确定日变改正值的方法中工作效率低下的问题。

本发明提出一种地磁日变改正方法，该方法包括以下步骤：

1)在目标区域设定位置处架设日变站，利用日变站获取多个太阳日的地磁数据；

2)计算每日地磁均值并将其作为该日的地磁日变基值，将地磁日变基值与对应日观测的各时刻的地磁数据作差，得到地磁日变曲线；