地磁观测中干扰抑制方法的发展及展望

地磁观测数据不仅具有学术研究意义,也是不可或缺的国家基础战略资源.但是,目前我国地磁台网中近1/3地磁台站正日益受到由外界人工电磁干扰源的干扰,产出的地磁观测数据质量下降.如何选用合适的技术方法对干扰进行辨识是目前地磁台网运行中数据处理的热点和难点.基于此本文从地磁观测数据中分析及抑制方法中遇到的主要问题入手,对现代信号处理技术在地磁数据分析及干扰抑制方面的应用进行归纳总结,作为现代信号处理的演化的新方向,介绍了智能信息处理理论中数据融合、数据挖掘等技术在地磁数据分析方法的发展及展望中谈及.研究发现,智能信息处理是地磁数据中干扰辨识及抑制领域有效技术和今后发展趋势,也是地磁观测数据综合处理中值得借鉴和学习的有效技术之一.     

地磁台站的城市轨道交通干扰的小波抑制方法研究——以天津轨道交通干扰为例

我国地磁台站观测环境日益受到轨道交通干扰影响,导致地磁观测数据质量下降,制约地磁观测发展.因此,开展干扰抑制的数据处理方法研究,最大限度抑制干扰是提高观测数据质量切实可行的方法.本文提出轨道交通干扰的小波域噪声阈值抑制模型及方法.以天津轨道交通为例,选用受干扰的天津静海地磁台和未受干扰的参考台站河北红山地磁台观测资料,...     

地磁台站观测异常识别与数据重构技术研究

正地磁学是一门以观测为基础的学科。完整的高精度地磁数据不仅服务于地磁学本身更是地震研究、地质构造研究、地球深部研究和矿产勘探等研究领域的基础。自2008年我国数字化地磁观测台网建成以来,虽然大批量高精度的数据得以积累,但同时观测台网中大部分地磁台站正受到外界人工电磁干扰源的干扰。由于干扰形态复杂,干扰时间不规律和干扰与正常磁扰叠加给数据处理造成了困难,截止目前,尚未形成统一的观测异常辨识和处理方法,     

石柱地震台地磁观测干扰分析

2016年以来石柱地震台地磁观测数据明显受到环境干扰,与相邻地震台日均值数据进行相关性分析,确定在干扰时段内,地磁观测数据主要受台站环境改造及周边建筑施工影响。据干扰产生原理将干扰源分为铁磁性和电磁性干扰,分析干扰时段内地磁观测数据曲线典型特征,为今后地磁台站选址及干扰判别积累经验。     

承德地球物理台网地磁观测环境干扰

近年来,承德地球物理台网观测数据受到高压直流输电和车辆等场地环境干扰。以承德和丰宁地震台FHD-2B质子矢量磁力仪观测数据为基础,从影响分量、多台站对比、查询方式等识别干扰源,分析2种影响因素的特点,结果显示:①高压直流输电主要影响垂直分量Z;车辆干扰时,磁偏角D、垂直分量Z、水平分量H均可能受到影响;②高压直流输电会影响沿线多个台站,且曲线畸变在时间上具有同步性;车辆干扰一般只影响附近单个台站;③高压直流输电影响可在国家地磁台网中心网站查询;车辆干扰可通过查看监控、询问门卫、每日巡查场地等方式核实。     

宁东—山东高压直流输电系统对河北地磁观测干扰的分析

宁东至山东±660 k V直流输电工程投入运行后,对河北省很多地磁台站观测造成不同程度的干扰。基于河北省地磁台站观测数据,分析高压直流干扰的动态变化特征,提出具体干扰的判定原则,为高压直流输电干扰影响地磁观测提供一些改善建议与措施。     

乌什地震台FHD-2型质子磁力仪观测资料干扰分析

地磁台站的观测数据除受到磁暴等自然因素影响外,还受环境和仪器故障等因素的影响.分析乌什地磁观测的人为干扰、数采故障及磁暴等自然因素对磁场的干扰类型和观测数据变化,并给出干扰的解决办法,为进一步提高地磁观测资料质量提供依据.     

地磁干扰噪声的实验观测

为探查1988年3月前后在北京地磁台附近出现的较明显的地磁干扰噪声,我们在苏家坨—卧龙岗一带布设了8个测点,开展了专门的地磁干扰噪声实验观测。结果表明,该地磁干扰噪声主要是来自香山一带的电磁干扰,其次是北京市的地铁干扰。此地磁干扰噪声出现于每天06~h—23~h(北京时),其主要频谱成分在短周期(T=2—4 m)部分。另外本文的观测研究方法对于监测地磁台站(测点)的环境状况,改正受污染的地磁资料等方面具有实际应用价值。     

成都地震基准台及其下属台站地磁干扰类型和数据预处理分析

利用成都地震监测中心站及其下属台站的地磁观测数据,分类统计了八套GM4仪器出现的各类干扰,并对干扰数据的预处理办法进行了研究.这些台站目前存在的地磁干扰主要有空间电磁影响、直流高压输电、地电阻率、地铁轻轨、电源故障、仪器故障、雷击、人为、车辆和基建工程干扰.通过利用预处理方法,可以剔除观测数据中特定的干扰信息,从而提高...     

地电观测干扰地磁记录的原因及排除方法

1　地电观测干扰地磁记录地电供电观测干扰地磁记录 ,已成为全国既有地电手段又有地磁手段台站存在的通病 ,已严重影响这些台站正常记录 ,特别是垂直分量 ,其跳变幅度在 1～ 2 0 n T左右。超过《地磁台站观测规范》要求环境干扰水平小于 0 .1 n T,地电干扰已超出《地磁台站观测规范》要求几十倍甚至百倍以上* 。为解决地电供电观测干扰地磁记录 ,我们查阅了一些有关资料 ,图 1　蒙城台地电、地磁布局相对位置分布进行了大量的实验研究 ,试图寻找排除干扰的办法。图 1是我台地电和地磁布局相对位置图。图 1中 E为地电工作房 ;F为地磁仪器房…     

基于深度神经网络的地磁观测数据高压直流输电干扰事件识别

随着越来越多高压直流输电线路的投入运行,地磁观测数据质量受到了严重影响.现有以人工或半人工方法识别高压直流输电干扰事件的工作量也随着受干扰范围的不断扩大和地磁观测仪器的增多而成倍增加.为了高效、准确地识别地磁观测数据中的高压直流干扰事件,本文基于卷积神经网络和长短期记忆神经网络,提出了一种高压直流输电干扰事件自动识别深度学习模型.利用2012年1月1日至2014年12月31日地磁台站原始观测数据,结合专家标注的持续时间在2 h内的高压直流输电干扰事件记录,制作高压直流输电干扰样本34360条,正常样本34360条.模型在训练集上的准确率达到了94.12%,验证集上的准确率达到了92.94%,测试集上的准确率达到了92.86%.初步研究表明深度学习方法在识别地磁观测数据中的高压直流输电干扰事件中具有较高的准确率,为下一步自动识别地磁观测数据中的车辆干扰、基建工程干扰、轻轨干扰等其他干扰事件提供了一种新的思路.     

信阳地震台地磁观测资料干扰因素分析

结合长期台站观测实践,经过反复总结分析,介绍地磁常见干扰因素的特征,提出台站工作处理要求.     

拉萨地磁台地磁观测效能和数据校正

基于2017～2019年地磁观测数据,利用多台对比的方法,分析了拉萨地磁台的地磁观测资料。结果显示：拉萨地磁台各分量绝对子夜均值年变化趋势与狮泉河地磁台、乾陵地磁台基本一致;拉萨地磁台日变化曲线存在干扰较多,通过与临近地磁台站对比,可以清晰地识别干扰变化,进而准确地对干扰数据进行校正。     

南京地磁台地铁干扰特征分析与抑制处理

地铁运行时产生的漏电流而形成的附加磁场会对附近的地磁观测造成严重干扰。通过对地铁供电系统的模拟分析得出了地铁干扰的一些基本特征。选取了2008年5月1日到30日南京地磁台受地铁干扰的日变数据和泉州参考地磁台日变数据,利用Welch功率谱估计法进行功率谱对比分析,发现地铁干扰主要对地磁场的Z分量、D分量的功率谱的高频部分造成影响,并且影响的频带范围几乎一致,主要集中在0．004-0．03Hz范围,而对H分量的影响比较微弱。在此基础上,通过小波变换对受干扰数据的Z分量和D分量进行干扰抑制处理,处理结果表明该方法能够有效抑制地铁造成的地磁场干扰。因此本文研究也提供了地磁台站干扰抑制的一种方法。     

大同站FHD-2B地磁观测数据典型干扰分析

山西省大同地震监测中心站FHD-2B地磁观测数据质量主要受仪器自身观测系统和周围环境干扰影响,由于仪器出厂后性能接近稳定,因此要提高观测数据质量,可以从改善环境干扰入手。本文从连续率、完整率和背景噪声3个方面对2017—2021年的观测数据进行质量评价,发现自2019年6月仪器更新改造后,仪器背景噪声水平明显降低。通过分析场地施工、车辆运行、高压直流输电、断电等典型干扰事件下的数据曲线形态,发现施工干扰一般表现为各分量受干扰时段一致,干扰幅度不同;高压直流输电干扰常表现为Z分量干扰严重,可以通过国家地磁台网中心给出的干扰时段,结合周边地磁台站数据进行处理;车辆干扰对数据各分量均产生干扰,对应于车辆活动时段;断电干扰表现为D、H、Z分量观测数据曲线变粗,毛刺增多,甚至出现错误数据,通过修改仪器参数解决。总结不同干扰曲线特征,便于工作人员正确使用FHD-2B地磁数据进行地震研究。     

1996年世界地磁台网CD-ROM 评述

通过对１９９６年世界地磁台网ＣＤ－ＲＯＭ中的有关台站分布、仪器装备、系统组成、数据处理、资料质量、运行状况等的简要评述,分析了当今地磁观测技术的发展潮流及世界地磁台网台站在数据处理和运行中存在的主要问题。这些认识对发展我国地磁观测技术有启示和参考作用。     

地磁学科数据跟踪分析中常见问题的讨论

前兆台网观测数据跟踪分析工作在前兆台站和区域中心全面展开。地震前兆数据跟踪分析产出的事件记录,展现了前兆台网观测数据的动态变化情况。本文从地磁学科数据跟踪分析的现状出发,提出该学科数据跟踪分析注意事项,并通过事件分析缺时段和过度分析、数据类型选择、事件起止时间、事件分析描述、图件绘制与标注、事件类型分类及地球物理事件分析等多个方面,对地磁跟踪分析中常见问题进行讨论,提出相应解决方案,最后针对地磁学科数据跟踪分析的推进工作提出措施。希望为地磁台站观测人员更好地开展数据分析研究及产出应用工作提供参考和借鉴,为地磁学科的预测预报与科学研究提供坚实基础,推进地震前兆台网日常工作重心从观测为主,向观测、应用并重转变。     

高压直流输电对地磁观测影响的特征分析

越来越多的高压直流(HVDC)输电工程在全国范围内投入运行,对地磁观测造成了较大.范围的干扰,这种干扰需要观测员进行数据预处理,以便产出可靠的地磁观测资料。本文通过对HVDC运行的故障特性、地磁台站与高压直流线路的相对位置以及对地磁观测资料造成的干扰形态进行分析,指出了HVDC对地磁观测造成的4个干扰特性,为识别、判定这种干扰提供了依据。     

2002年度地磁台网GM3仪观测数据完整率及影响因素分析

主要对2002年度我国地磁台网GM3磁通门磁力仪的观测数据的完整率及影响因素进行了统计分析,并以昌黎台为例进行了详细的解释说明,从而对台网及台站数字观测数据的完整率及影响因素有了较深入的了解,并根据统计分析结果,对台站观测日志的存储内容和存储方式提出了改进意见。     

徐庄子地震台地磁观测干扰因素剖析

为充分认识地磁观测环境中的各种干扰因素,提升台站观测人员对数据异常的识别能力,确保提供真实有效的高质量观测数据,以天津市徐庄子地震台地磁观测为例,阐述地磁观测中存在的多种干扰因素及形态特征和预处理方法。分析表明,徐庄子地震台地磁GM4磁通门磁力仪主要受高压直流输电、地铁运营、过往车辆、地电供电、GPS整点授时、磁扰以及雷电等因素的影响,干扰形态主要表现为尖峰、台阶、扰动等,并总结说明高压直流输电线路的干扰鉴定方式、幅度及干扰时段等。