[发明专利]基于混合范数拟合的航磁梯度张量数据抑噪方法及系统

说明书

本发明公开一种基于混合范数拟合的航磁梯度张量数据抑噪方法及系统。方法包括：建立磁梯度数据综合补偿模型；根据所述磁梯度综合补偿模型，得到观测数据的时间变化率信号；根据所述时间变化率信号，构建基于信号变化率的补偿方程；根据所述基于信号变化率的补偿方程，建立数据拟合目标函数；对所述拟合目标函数进行求解，得到补偿参数；根据所述补偿参数，确定补偿后的磁梯度数据；根据所述补偿后的磁梯度数据对补偿效果进行评估。采用本发明的方法或装置能够提高最终补偿信号的信噪比。

技术领域

本发明涉及地球物理航空磁法勘探技术领域，特别是涉及一种基于混合范数拟合的航磁梯度张量数据抑噪方法及系统。

背景技术

航空磁法勘探是一种重要并广泛应用于矿产和环境勘测的地球物理勘探技术手段。近年来，基于超导量子干涉仪(SQUID)的磁梯度测量系统大力发展，使得直接测量高精度的磁梯度数据成为可能，而超导全张量磁梯度仪因其高信息量、高磁场灵敏度、体积小等诸多优点，被认为是第三代航磁探测的发展方向。目前，我国已建设有基于SQUID的全张量磁梯度测量平台原型机，不同于传统的采用机载方式进行测量的航磁梯度测量飞行平台，该原型机将磁梯度测量仪及相关设备(GPS、惯导系统(INS)、读入读出电路等)装载于一个吊舱内，并通过直升机拖曳的方式进行飞行测量，该方式将大大降低直升机对磁测量干扰的影响，甚至在拖曳缆绳足够长的条件下直升机影响可以忽略不计，但吊舱内仍然存在大量会产生磁干扰的设备，因此有效地通过磁补偿处理提高飞行平台的测量精度，以实现高分辨率磁梯度测量具有重要的意义。

由于磁梯度张量测量系统采用SQUID传感器的高灵敏度特性，因此在低空勘察飞行中地磁场梯度对于传感器的影响不可以忽略，而利用传统的高空测试飞行获得的补偿系数则无法补偿低空飞行中磁梯度信号对于传感器的干扰影响，因此直接使用传统的补偿方法(即利用高空飞行数据获得补偿系数直接对低空勘察飞行数据进行补偿的方式)无法获得精度满足要求的磁梯度处理数据。因此针对这一问题，需要改变原有的补偿操作方式，直接对低空飞行勘察数据进行补偿。但这一过程中需要面对的重要问题是，诱导产生干扰源的磁梯度信号同时也可能是针对勘察目的的有效信号，那么如何在压制干扰的前提下保留这些有效信号，提高最终重构信号的信噪比，成为磁梯度数据处理中的一个重要的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于混合范数拟合的航磁梯度张量数据抑噪方法及系统，能够提高最终补偿信号的信噪比。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于混合范数拟合的航磁梯度张量数据抑噪方法，包括：

建立磁梯度数据综合补偿模型；

根据所述磁梯度综合补偿模型，得到观测数据的时间变化率信号；

根据所述时间变化率信号，构建基于信号变化率的补偿方程；

根据所述基于信号变化率的补偿方程，建立数据拟合目标函数；

对所述拟合目标函数进行求解，得到补偿参数；

根据所述补偿参数，确定补偿后的磁梯度数据；

根据所述补偿后的磁梯度数据对补偿效果进行评估。

可选的，所述根据所述磁梯度综合补偿模型，得到观测数据的时间变化率信号，具体包括：

根据所述磁梯度综合补偿模型，构建补偿方程Ax＝b；

根据所述补偿方程，得到观测数据的时间变化率信号DA,Db；

其中，A为直接获取的观测数据，b为用于补偿梯度值的观测数据，x为实际计算中使用的补偿参数，DA为直接获取的观测数据的时间变化率信号，Db为用于补偿梯度值的观测数据的时间变化率信号。

可选的，所述根据所述时间变化率信号，构建基于信号变化率的补偿方程，具体包括：