[发明专利]地磁场扰动实时分析预报系统

权利要求书

1.一种地磁场扰动实时分析预报系统，包括历史与实时观测数据装置(1)，所述历史与 实时观测数据装置(1)用于对地磁场的变化状况进行实时监测，其特征在于，还包括：当前 地磁场扰动分析装置(2)和地磁场扰动预报模块(3)；

所述当前地磁场扰动分析装置(2)包括数据预处理与存储装置(201)、多元回归分析模 型装置(202)、地磁背景场动态提取装置(203)和实时地磁场扰动状况分析装置(204)；

所述数据预处理与存储装置(201)用于调用所述历史与实时观测数据装置(1)监测的 地磁场的变化状况，并对上述资料进行相应分析和存储；

所述多元回归分析模型装置(202)用于将所述数据预处理与存储装置(201)中的历史 地磁场扰动状况记录进行建模；

所述地磁背景场动态提取装置(203)用于动态的提取实时地磁场扰动场数据；

所述实时地磁场扰动状况分析装置(204)用于结合所述多元回归分析模型装置(202) 中的建模数据和利用所述地磁场背景动态提取装置(203)提取地磁场背景的技术，进行当前 地磁场扰动状况分析，得到当前地磁场扰动状况结果；

所述地磁场扰动预报模块(3)包括自然正交分解特征向量模型装置(301)、特征向量集 构建装置(302)、权重一步预报装置(303)、地磁场扰动预报分析存储装置(304)和地磁场 扰动预报输出装置(305)；

所述自然正交分解特征向量模型装置(301)用于将所述数据预处理与存储装置(201) 中的历史地磁场扰动状况记录和所述实时地磁场扰动状况分析装置(204)中的得到的实时扰 动状况进行自然正交分解，得到当前所获取的地磁相关数据时间序列的主分量，包括特征向 量分解和振幅；

所述特征向量集构建装置(302)提取所述自然正交分解特征向量模型装置(301)分解 的特征向量的各个分量，构建特征向量集；

所述权重一步预报装置(303)利用时间序列的主分量，获得最近一天的地磁活动预报；

所述地磁场扰动预报分析存储装置(304)用于将所述特征向量集构建装置(302)构建 的特征向量集，以及所述权重一步预报装置(303)获得的最近一天的地磁活动预报结果，生 成未来1-30天地磁场扰动预报结果，并将生成的数据结果和图像保存；

所述地磁场扰动预报输出装置(305)将预报结果预报给外界。

2.根据权利要求1所述的地磁场扰动实时分析预报系统，其特征在于，所述历史与实时 观测数据装置(1)包括：磁暴初相和主相出现时间监测装置(101)、地磁场1、3小时变化 幅度监测装置(102)、地磁场一天变化最大变幅监测装置(103)和行星性磁情指数监测装置 (104)。

3.根据权利要求2所述的地磁场扰动实时分析预报系统，其特征在于，所述数据预处理 与存储装置(201)对地磁场的变化状况进行完整性分析，发现数据缺失，运用样条函数自动 对数据进行数字插值，对明显超出历史变化范围的异常数据进行剔除、平滑处理，同时生成 后缀为ycl的分析处理情况文件保存备案。

4.根据权利要求3所述的地磁场扰动实时分析预报系统，其特征在于，所述实时地磁场 扰动状况分析装置(204)通过量取各个小时的地磁总强度和各分量变化幅度，与历史变化幅 度及国际对不同纬度台站地磁变化幅度的换算标准，得到当前以及过去24小时地磁场扰动状 况。

5.根据权利要求4所述的地磁场扰动实时分析预报系统，其特征在于，所述自然正交分 解特征向量模型装置(301)将当前和历史地磁场扰动状况通过自然正交分量法将其分解为对 应不同空间电流体系的特征向量和相应的变化幅度。

6.根据权利要求5所述的地磁场扰动实时分析预报系统，其特征在于，所述权重一步预 报装置(303)利用不同空间电流体系的特征向量和相应的变化幅度，采用时序外推方法获得 最近一天的地磁活动预报。