核自适应滤波算法在地磁秒数据干扰抑制中的研究

为解决地磁台站受干扰的问题，对不同干扰源进行相应特征与频谱分析发现，多噪声源干扰并无优势频段，并且相互叠加，呈现高度非线性。针对地磁观测信号易受轨道交通噪声、仪器自身噪声、高压直流噪声和行车脉冲噪声等干扰，提出一种能根据外部环境激励而自主调节滤波参数的非线性核自适应滤波算法。通过对实际受干扰地磁信号进行处理，验证核自适应滤波具有抑制台站常见地磁噪声的特性，可为地磁干扰抑制技术提供新方法。     

地磁匹配导航中适配区的选择

对地磁匹配导航中适配区的选择进行了研究,给出了选择适配区的基本原则,研究了基于磁场特征参数 和基于地磁特征参数信息熵的适配区选择方法,结果表明基于地磁特征参数信息熵的适配区选择方法更有效,更适合作为适配区的选择标准。     

"十五"改造后地磁数据干扰的判别方法

国家地磁台网"十五"改造业已完成,但其数据预处理仍然存在较多的问题,究其根源,多由干扰数据的判断错误造成.根据多年数据预处理的工作经验,对干扰数据的判别方法进行了总结.     

地磁内、外源场分离及其强震前内、外源电流体系的演化特征

利用地磁内外源场分离方法,反演1997年11月8日玛尼地震前地下和空间等效电流体系的演化图像,分析了地磁低点位移出现前后等效电流体系变化特征.结果表明:内、外场等效电流体系的变化与地震"低点位移"异常现象有着内在的联系,等效电流体系变化可能是地磁低点位移异常现象产生的原因之一.     

地磁信息系统的设计与实现

以中国地磁信息系统(CGGIS)研制为例,探讨了其管理和分析的可行性。结果表明,地磁GIS系统,不仅能够有效地管理海量地磁相关数据,而且,可方便直观地再现地磁观测数据,有效地整合地磁相关空间数据并且充分地发掘地磁场变化规律.是一种值得进一步深入研究和应用的空间型地磁信息系统。介绍了系统的网络结构、总体结构和功能结构设计以及系统特色功能(如地磁测点点志记功能、测点辅助设计功能,地磁模型成图功能等)。     

地磁低点位移异常与地震预测

利用国家地磁台网中心产出的观测资料,研究中国大陆地区2013～2022年共10 a时间尺度的地磁低点位移异常与5级以上地震的关系。结果表明,地磁低点位移异常与5级以上地震之间具有较好的关联性,地磁低点位移异常出现后2个月内,其异常分界线300 km内发生5级以上地震的概率较大。2013～2022年中国大陆地区共发生5级以上地震160次,异常对应率为32.4%,虚报率为67.5%,漏报率为48.1%,地震预测率为55.0%;46次地震前出现1次低点位移异常,42次地震前出现2次及以上异常。将地震前的多条低点位移异常分界线叠加到同一底图上,会形成1个或多个交汇区域,地震往往发生在低点位移分界线交汇区域。综合活动构造断裂分布、历史大地震情况、中长期预测强震潜在危险区及年度全国地震危险区等进一步研判发震区域,可大幅缩小地磁低点位移预测地震发生地点的范围。     

基于地磁垂直分量反相位现象的地下畸变电流正演计算

基于毕奥萨伐尔定理正演模拟不同深度和强度的电流感应磁场空间分布及其随时间的变化，并根据甘东南地区大地电磁测深反演的电性结构成果，定量计算2013年岷县漳县MS6.6地震前的畸变电流强度，发现其感应磁场在Z分量上的叠加效果与实测数据差异较小。该模型在一定程度上解释了此次地震前出现的大范围地磁低点位移现象，可应用于出现低点位移现象且电性结构比较清楚的地区。     

基于BP神经网络的地磁变化场预测研究

以现有地磁台站的长期海量观测数据为基础,忽略地磁场成因及众多影响因素的复杂作用机理,对地磁变化场的时空关联性进行分析,挖掘数据中蕴含的规律信息,进一步构建基于BP神经网络的地磁变化场预测模型。通过实际地磁台站的观测数据对模型预测结果进行验证,结果表明,对于任意选取的100组验证数据,均方根误差为4.8 nT,求解精度能够满足一般科学研究对地磁变化场的精度需求。     

基于地磁匹配的水下定位和定向方法研究

借助地磁背景场及地磁测量,通过对相关分析中各指标的研究,给出了用于水下地磁匹配定位的最优指标。分析了现有TERCOM算法的缺陷并对其进行了改进,提高了水下地磁匹配定位的精度;提出了基于两段序列匹配后的重心位置计算INS前期积累误差的算法,实现了对INS的准确修正,确保了载体的定向精度。试验验证了这些方法的正确性。     

混沌RBF神经网络的地磁变化场预测模型

提出一种融合混沌理论和RBF(radial basis function)神经网络的地磁变化单站预测模型。分析磁场数据的混沌特性,求取关键参数嵌入维数m和时间延迟τ,据此对初始数据进行相空间重构,并将经混沌理论优化的样本集作为神经网络的训练集和测试集进行仿真实验。结果表明,经混沌理论改进后的RBF神经网络模型可以较为准确地预测地球磁场的变化趋势,对我国地磁场的适用性较好,具有一定的泛化能力。     

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地磁低点位移异常：岷县-漳县M6.6地震可能的震前反映

选取天水地磁台（TSY）和兰州地磁台(LZH)2011~2013年、乾陵地磁台(QIX)）2012~2013年以及成都地磁台(CDP)观测资料,基于小波多尺度分解,提取地磁垂直向日变的最低点时刻,在时间域展现低点位移变化特征。结果表明,从2013-05开始,天水台地磁日变低点时刻表现为持续上升（低点时刻逐渐滞后）,2013-07初达到峰值。岷县-漳县地震(2013-07-22 M6.6)发震时间处在低点位移下降段,而其他台站低点位移在震前未出现异常变化。结合其他文献认为,天水地磁低点位移异常可能是这一地震孕育和发生过程在地磁场的反映。     

中国地磁基本场模式建立方法探讨

利用７０年代的地磁资料，讨论了测点密度和测点坐标变换对建立中国地磁基本场模式的影响。结果表明，只选用分布较均匀的２００个左右的测点建立基本场模式是可行的；对测点的球面坐标进行Ｍｅｒｃａｔｏｒ投影变换是必要的，可以显著减小模式的场值分布在边界附近出现的畸变现象；３阶到５阶模式均主要反映正常的基本磁场分布，而５阶模式效果最好     

流动地磁异常信息提取的参考值确定

通过观测实例,对传统流动地磁观测震磁信息提取方法中存在的参考值问题进行了讨论,提出了一种以测区内可信测点F测值变化平均值作为地磁场正常变化参考值的处理方法。该方法提高了信噪比,使测区震磁信息的提取更具合理性。