[发明专利]一种室内地磁基准图构建方法及其装置

权利要求书

1.一种室内地磁基准图构建方法，其特征在于，包含如下步骤：

1)采用AR模型，即自回归分析方法，进行空间自相关性程度的计算，衡量数据间的相互依赖程度，对数据进行分组；

2)将已经分好类的数据中质量较差的一组，进行普通克里金插值算法，对于观测数据，两两计算距离与半方差，寻找一个拟合曲线拟合距离与半方差的关系，从而能根据任意距离计算出相应的半方差，得到最优系数，通过最大似然估计方法求出模型超参数；

3)将已经分好类的数据中质量较好的一组与较差的一组做残差，并加入一个待估参数，进行普通克里金插值方法，两两计算距离与半方差，寻找一个拟合曲线拟合距离与半方差的关系，从而能根据任意距离计算出相应的半方差，得到最优系数，通过最大似然估计方法求出模型超参数；

4)采用协同克里金插值算法，将已经求出的两个普通克里金模型进行融合，得到最终的预测模型，使用最优系数对已知点的属性值进行加权求和，得到未知点的估计值，生成区域磁场基准图。

2.根据权利要求1所述的室内地磁基准图构建方法，其特征在于，步骤1)中，设置一组样本数据{X_t}，长度为t，如式(1)建立回归分析方程，即回归分析预测模型，

式中，x_t为t时刻的数据值，

a_m为权值，

e_t为t时刻的修正项；

在AR模型中，序列{x_t}，当前值由序列{e_t}的当前值和序列{x_t}的前一个长度为M的窗口内序列值决定，{a_m}可通过最小二乘法得到；

检验回归预测模型、并计算预测误差；

根据预测误差和检验指标将样本数据分为两类，其中可信度高的记为(X_b，y_b)，次之的记为(X_u，y_u)。

3.根据权利要求1所述的室内地磁基准图构建方法，其特征在于，根据式(2)和式(3)构建普通克里金模型，

式中：x为空间坐标矢量，

b是关于x的多项式，

β、τ²和θ为未知参数，

式(3)是空间相关函数，对应于常说的变差函数，r₀为一个减函数，且θ_h控制着h维距离测量的相关度量；

选定b和r₀(t；θ)来构建相关函数，使用最大似然估计方法来选择β、τ²和θ；

具体的求解β、τ²和θ，设该式称为对数似然函数，令求解得：从而可得参数θ的极大似然估计量为

假设参数β、τ²和θ已知，那么克里金插值的预测结果如式(4)，

式中：方差函数σ²(x)是行向量，它的元素是σ²(x，x_i)，

∑为外部方差函数，∑_hi＝σ²(x_h，x_i)，B＝b(x_i)、r(x)＝σ²(x)/τ²、R＝∑/τ²。

4.根据权利要求1所述的室内地磁基准图构建方法，其特征在于，步骤4)中，将步骤2)和步骤3)的输出结果，代入式(5)和式(6)，可得最终的预测模型，根据预测模型即可得到磁场基准图；

形式如下：

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