[发明专利]一种基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法

权利要求书

1.一种基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、选定测区，在所述测区中选取多个观测站；

S20、获取观测站的磁日变观测值、地磁模型基值和地磁坐标，基于磁日变观测值和地磁模型基值计算得到剩余磁场日变值；

S30、建立剩余磁场日变值与该点地磁坐标之间的数学模型，基于所述数学模型求取虚拟台站点P的剩余磁场日变值；

S40、获取虚拟台站点P的地磁模型基值，基于虚拟台站点P的地磁模型基值和剩余磁场日变值计算虚拟台站P的磁日变观测值。

2.根据权利要求1所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，步骤S20中，所述观测站的地磁模型基值为第一基值和第二基值之和，其中，第一基值为IGRF12模型在观测点地磁坐标处的基值，第二基值为NGDC-720模型在观测点地磁坐标处的基值。

3.根据权利要求1所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，步骤S30中，所述数学模型为：

R(x，y)＝a₁+a₂f(x)+a₃f(y)

其中a₁，a₂，a₃为待定系数，f(x)，f(y)分别为地磁纬度函数和地磁经度的函数。

4.根据权利要求3所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，基于数学模型求取虚拟台站点P的剩余磁场日变值的方法，包括以下步骤：

S31、将四个日变观测站的剩余磁场日变值和地磁经纬度坐标代入数学模型，得到四个方程：

S32、设C＝(a₁,a₂,a₃)^T，B＝(R₁,R₂,R₃,R₄)^T，方程组转化为：

AC＝B

其中A，B分别为已知系数矩阵和已知日变改正数向量，C为未知向量，由最小二乘法计算得到方程组的最小二乘解：

C＝(A^TA)^-1A^TB；

S33、将解得的向量C与虚拟台站点P点的地磁经纬度(x,y)代入数学模型中，求得虚拟台站点P在该时刻的剩余磁场日变值R_p(x,y)。

5.根据权利要求4所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，步骤S40中，基于虚拟台站点P的地磁模型基值和剩余磁场日变值计算虚拟台站P的磁日变观测值的计算模型为：

Q_p(x,y)＝R_p(x,y)+B_p(x,y)；

其中：Q_p(x,y)为虚拟台站P的模拟日变观测值，R_p(x,y)为虚拟台站P的剩余磁场日变值，B_p(x,y)为虚拟台站P的地磁模型基值。

6.根据权利要求4所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，所述地磁纬度函数f(x)和地磁经度函数f(y)由指标参数Q_OP决定，选择不同的指标参数Q_OP时，f(x)和f(y)形式存在如下差异:

7.根据权利要求1-6任一所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，还包括有步骤S50，所述步骤S50用于验证虚拟台站P的数据精度，具体方法如下：

S51、获取虚拟台站P和验证站的磁日变观测值；

S52、基于均方根误差公式计算虚拟台站P和验证站的磁日变观测值之间的误差。

8.根据权利要求7所述的基于多地磁台站日变改正的虚拟台站构建方法，其特征在于，均方根误差公式如下：

其中：n为参加统计的数据的个数，λ_i为第i个数据真实值与计算值之差。