基于神经网络的地磁观测数据重构研究

在距离数据缺失台站一定范围内选取参考台作为输入,构建非线性BP神经网络并进行地磁观测数据重构研究.数据仿真结果显示,重构数据和原始记录数据吻合程度较高,重构残差较小,磁静日重构平均残差仅为0.11 nT,磁扰日平均重构残差为0.23 nT.重点对磁场活动最剧烈时段内的数据进行了短时重构,平均残差由0.4 nT降低到0.2 nT,重构效果得到较大改进.计算了原始数据与重构数据的功率谱密度,除部分高频信号外,二者变化特征基本相同,相关性高达1.0.从时域和频域验证了BP神经网络在地磁相对记录数据重构上的有效性,并将其运用于实际缺失数据重构,取得较好效果.

     

空间相关性分析在地磁观测研究中的应用

近点地磁场变化具有空间相关性。用空间相关性分析方法突出两台局部干扰或异常是有效的,是检验区域地磁台网资料质量和以磁报震的可行方法。用近台空间相关分析方法进行数据补缺,不受扰日变化和缺记数量限制,结果稳定且精度较高,是较好的订正、补缺数据的方法。     

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,     

台站地磁观测数据精度提高方法

在当前多种地磁日常数据处理方法基础上,探讨提高地磁观测数据精度的问题.通过使用一种改进的地磁观测基线值计算方法,能有效减小外磁场变化对观测结果的影响,考虑到基线值日变化等因素,使用高阶多项式拟合基线值日变化曲线.利用该方法处理的地磁数据与实测数据进行结果比对后,发现此方法能有效提高地磁观测数据的精度和质量.     

观测时间对地磁绝对观测值的空间相关性影响研究

应用FHD磁力仪的观测数据。对比了每日不同时间Z分量观测值组成的逐日变化序列的空间相关性,表明夜间观测数据的空间相关性低于白天,并分析了产生这一现象的原因。同时,通过对通化后的磁称Z分量不同观测时间的绝对值震磁相关异常分析,表明夜间观测数据更有利于提取空间相关异常。这对今后应用数字化地磁观测资料研究与地震有关的震磁相关异常有一定的指导意义。     

信阳台地磁观测数据干扰分析及观测质量改善

通过分析2016年以来信阳地震台GM4型磁通门磁力仪观测数据受到干扰情况,将干扰类型分为内观测环境干扰和外观测环境干扰.分析表明:内观测环境干扰主要为观测室内温湿度变化和仪器本身背景噪声的影响;外观测环境干扰主要为高压直流输电和台站附近车辆干扰;内、外观测环境干扰都能通过及时有效的措施来降低其干扰影响,从而提高观测资料...     

基于空间加权法的地磁数据重构精度与D_(st)指数的关系

为了研究磁场活动水平对地磁重构数据的影响,以云南省内11个地磁台站地磁记录分数据为研究对象,利用空间加权法进行数据重构,并分析Dst指数与重构数据精度之间的关系。结果表明,Dst指数绝对值与地磁数据重构精度呈明显负相关,即Dst指数绝对值越大,数据重构精度越低。当D_(st)-30时,D分量重构数据与原始数据的绝对残差值小于0.05′的比例为97.1%, H、Z分量重构数据与原始数据的绝对残差值小于0.5 nT的比例分别为97.1%、97.9%,重构精度较高。当弱磁暴、中等磁暴发生时,D、H、Z三分量重构数据与原始数据的绝对残差值随Dst指数绝对值的增大而增大,重构精度减小。本研究成果可为因观测异常或记录缺失的地磁数据重构提供参考。     

地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究

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。本文系统地调研分析了我国地磁台网中常见的人工电磁干扰源及其在全国地磁台站的分布情况。研究了这类常见干扰源的干扰影响机理和模式。进而“对症下药”,引入适当的数字信号处理方法对干扰进行辨识和抑制。     

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。     

基于XGBoost机器学习的地磁日变重构方法研究

为了重构或恢复存在严重干扰或数据缺失的台站观测数据,本文基于周边已有台站的高质量观测数据采用XGBoost机器学习方法重构地磁日变数据.仿真试验结果显示,无论是磁静日还是磁扰日,地磁场分量的绝对残差均值均低于0.1 nT.试验统计数据及重构结果残差曲线的对比分析表明,地磁日变重构精度与地磁活动性和待重构信号的时变剧烈程...     

地磁野外观测记录和回放软件的再研究

1　软件介绍本文软件的再研究设计和技术指标的编写是以《地震地磁野外测量规范》 (以下简称《规范》)为依据 ,并从地磁野外工作的特点和实用性出发。按要求地磁野外观测“组与组之间的时间间隔应不小于 5分钟”。为便于地磁数据的日变量图等进行通化处理 ,特规定每组地磁野外观测在一定的时间进行 (每时的 0 5分、 1 0分、 1 5分…… )。为达到这样的地磁野外观测的时间模式 ,地磁野外观测员或记录员就要准备能显示时、分、秒且走时较准确的电子表或其他电子时钟等。另外 ,时钟的时间和 PC-1 50 0 A的时钟要对准。PC-1 50 0 A所具有的ti…     

用FFT消除地电观测对地磁数据的干扰

山丹地震台地磁观测资料受到地电观测的严重干扰,造成地磁观测资料应用精度下降。本研究采用Fourier变化对地电干扰进行剔除。结果认为:该方法对处理此类干扰具有良好的效果。     

成灌高铁运行对成都地磁台观测数据干扰测试

成都地磁台距成灌高铁运行线路垂直距离约1.5 km,使用数字化磁通门磁力仪GM4,在轨道沿线不同距离处进行野外测试。测试结果表明,轨道交通的运行对周围地磁观测环境产生干扰,干扰距离约6 km,干扰主要来自轨道泄露电流及输电线路产生的磁场。     

四分位法在地磁日变化观测数据分析中的应用

四分位法可用于描述包括偏态分布、分布不明和分布末端无确定值等任何分布资料的特征,并且可以去除数据中大数的影响,较均值、标准差等更为稳定.针对地磁日变化数据的复杂性,不同时段数据分布特征的差异性和不确定性,在此引进四分位法加以分析.通过分析,提取地磁日变化中来自地磁场扰动、仪器记录错误、人为干扰以及可能与地震的孕育有关因...     

地磁台站连续观测分钟值连接阈值选择

对流动地磁矢量观测数据进行日变通化时,需借助周边地磁台站长时段连续观测分钟值数据,以计算测点处观测时刻至通化日零时H、D和Z三分量变化量,而台站实际相对记录数据多存在相邻两日非正常台阶差值,需予以消除,以保证数据的连续性。选取满洲里、德都、蒙城、泰安、静海、隆尧、锡林浩特和长春8个固定地磁台站2020年5月相对记录数据,讨论H、D和Z分量的连接阈值。为筛选得到更多的台阶值,首选较小值进行连接尝试,分析台阶值在相邻两台站的同步性,并统计台阶值出现前后连续分钟值的正常波动幅度,讨论台阶值的合理性,进而对阈值进行调整,得到3个分量的合理阈值分别为1.0 nT、0.35 nT和0.4 nT。在实际应用中,由于不同台站的地磁观测数据质量存在差异,根据需要可适当提高阈值,尤其是Z分量阈值。     

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.     

提高地磁绝对观测数据精度的有效途径

经过长期观察发现用CZM-2型核旋仪(及其同类仪器)进行定点观测读数时,运用分量仪线圈“单向”旋转的方法进行分量观测,再加上做好一些其它辅助措施,能够充分消除人为因素和仪器本身误差所带来的影响,明显提高仪器的观测精度,达到使观测资料更加准确的目的。     

山东地区地电场和地磁场观测数据对比分析研究

介绍了山东地区同时拥有地电场和地磁场观测的5 个电磁台站的基本概况,选取了各台2011 年度的观测数据,并对其观测资料质量进行了简要评价。重点对5 个台站的地电场和地磁场观测数据进行了全面、系统的对比分析,探寻了地电场、地磁场日变规律以及地电场、地磁场观测对各类干扰响应的区别与联系,为两种观测资料的分析处理提供了相互参考、相互借鉴的依据。     

锡林浩特地震台地磁观测干扰分析

对内蒙古自治区锡林浩特地震台2019年10—11月质子矢量磁力仪FHD-2B的数据进行常规分析,发现D分量测值数据出现噪声大、突跳多的异常现象。对该台质子矢量磁力仪受干扰数据进行傅里叶变换和小波分析,确定干扰源范围,排除外界干扰可能。进一步对仪器进行检测,确定干扰原因为参数漂移,在进行参数校正后,观测数据恢复正常。