[发明专利]一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法

摘要

本发明属于地磁导航领域，特别涉及一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法。基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法，包括对实测地磁异常数据进行规则网格化处理；平移地磁异常网格数据集，使均值为零；对平移后的零均值网格数据集进行二维经验模态分解；对二维经验模态分解结果进行形态特征提取；分割数据块单元，实时消除相邻单元的特征相似性冗余；消除所有数据块单元间的特征相似性冗余；构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库；对待分析地磁异常数据进行边界补偿。本发明能够有效的改善区域地磁异常数据分析中的边界效应问题，相比与其他方法有更好的适用性和使用上的便捷性。

主权项

一种基于地磁异常数据形态特征的边界补偿方法，其特征在于：(1)对实测地磁异常数据进行规则网格化处理：选用克里金法作为网格化插值方法，网格化后所得规则网格数据集D0(x,y)在测线方向上间隔为0.001°，在测线垂直方向上的间隔为0.002°；(2)平移地磁异常网格数据集，使均值为零：计算规则网格数据集D0(x,y)的均值M0，将数据集在xy平面垂直方向上平移|M0|距离，使得平移后所得零均值网格数据集D(x,y)的均值M为零；(3)对平移后的零均值网格数据集进行二维经验模态分解：对平移后的零均值网格数据集进行二维经验模态分解，得到本征模态函数分量和一个残余项；(4)对二维经验模态分解结果进行形态特征提取：利用直接微分法对分解所得前两个本征模态函数分量进行双向瞬时频率和幅值特征的提取，利用其他分量进行趋势项幅值特征的计算；(5)分割数据块单元，实时消除相邻单元的特征相似性冗余：去除D(x,y)的边界区域，确定构建边界补偿数据库数据块单元的大小，在剩余区域中逐个进行单元的分割；实时将分割出的每一个单元与周围所有已分割出的单元块进行形态特征对比；(6)消除所有数据块单元间的特征相似性冗余：对所有样本数据集完成特征提取和单元块分割之后，将所有单元构成一个序列，逐个进行单元之间的形态特征差异性对比分析，逐步消除单元间的所有冗余信息；(7)构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库：对最终所得的所有数据块单元计算地磁异常强度分布范围、平均振幅、极值点数三个整体特征，分别对这三个特征划分区间范围，构建多层级地磁异常数据边界补偿数据库；(8)对待分析地磁异常数据进行边界补偿：按照步骤(1)至步骤(4)提取待分析数据的形态特征，去除零均值网格数据集的边界部分，在剩余数据中划分边界补偿区域，对每个补偿区域，在地磁异常边界补偿数据库中提取数据块单元与其进行特征匹配，直至完成边界补偿。