地磁场模型与地磁匹配导航

分析了地磁场模型研究状况,阐述了地磁场模型分析方法,提出了地磁导航系统中三个方面的关键技术:一是导航区域地磁数据库的建立;二是载体磁力仪的实时测量;三是地磁匹配算法。指出了发展地磁匹配导航应采取的必要措施,为下一步地磁导航的深入研究明确了方向。     

河北及邻区地磁加卸载响应比映震分析

应用地磁加卸载响应比方法,选取河北及邻区2008年1月至2016年10月FHD观测数据,研究地磁响应比异常与该区M 4.0以上地震的对应关系。结果表明：①近9年符合判据标准的地磁加卸载响应比异常有11组33次,其中7组异常有震例对应,在选定的14次震例中9次对应震前异常;②异常面积通常与最大异常强度成正比关系;③前兆异常时间与震级之间一般正相关;④组内各次异常位置多具有连续性和迁移性;⑤震中大部分出现在异常高值区。     

涉县地磁台地磁观测室建设

涉县地磁台观测室建设严格照规范进行,于2014年中投入试运行。本文就涉县地磁台观测室建设在勘选、材料磁性检测、异常情况处理所用方法进行阐述,运行后资料质量分析表明,涉县地磁观测室建设较为成功,其建设经验可为其他地磁台站新建、改造提供参考。     

A Geographic Information System‐based site selection experience for the construction of a geomagnetic observatory in Kerman Province,Iran

In recent years, the necessity of constructing new geomagnetic observatories in Iran has been discussed from various aspects. Improper site selection of such important data centres can significantly affect the quality of their recorded data. In this research, site selection studies were performed to find the most favourable location to construct a geomagnetic observatory in Kerman Province, southeast of Iran. Having defined 11 site selection criteria for geomagnetic observatories, all the data layers were prepared for the whole province. After detection of seven promising regions using analytical hierarchy process and fuzzy logic method in geographical information system, Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution was used for ranking of the suitable areas. The most favourable region was finally detected southwest of Kerman Province, located between the cities of Baft and Sirjan. Detailed land surveys can be focused in this region to decide on the optimum area for the construction of the geomagnetic observatory.     

世界地磁场模型WMM2010与台站年均值对比

目的 研究了由多种卫星磁场观测数据建立的最新的世界地磁场模型WMM2010与地面台站观测值之间的关系,并将常用的国际参考地磁场模型IGRF11作为对比参照。首先分析了IGRF11与台站观测值的对比关系,验证了IGRF模型的精度和可靠性。其次分析了 WMM2010与IGRF11模型的差异,引入绝对误差、均方根误差、相对误差和权重系数等指标来进行评价,分析表明,WMM2010模型在研究地磁异常场时的正常场改正和改善边界效应时填补空白区域中更具参考价值。     

地磁时变观测数据中高压直流输电干扰事件多尺度表示及识别方法

高效准确地识别地磁时变观测数据中受高压直流输电干扰的波形对于提高地磁时变观测数据质量具有重要意义.然而, 由于高压直流输电干扰事件持续时间长短不一、干扰程度变化多样, 给识别任务带来巨大困难.为了能自动识别长短不同的高压直流输电干扰事件, 本文提出一种高压输电干扰事件的多尺度表示及识别方法: 利用小波技术具有多尺度的特性, 卷积神经网络具有自动特征提取的特性, 将二者结合, 设计了一个多输入卷积神经网络模型来识别地磁中的高压直流输电干扰事件.首先使用离散小波技术将地磁时变观测样本进行多尺度分解, 得到原始样本的多尺度表示, 再将分解后的多尺度地磁时变观测样本分别输入到含有多个输入分支的卷积神经网络中, 每个分支分别自动提取不同尺度的特征, 然后将多个尺度的特征融合, 并加入注意力机制来自适应计算每个尺度特征的权重, 对多尺度特征进行加权处理, 再采用全连接层和SoftMax层进行分类, 本文将该模型命名为CBAM-MCNN.在中国地震前兆台网中心提供的高压直流输电干扰样本上进行试验, 并将本文所提出模型的识别效果与现有的全卷积网络、残差神经网络、多输入卷积神经网络、IICM-HVDCT-CNN-LSTM进行了对比, 在5271条测试样本集上, 本文所提出的CBAM-MCNN模型识别准确率达到了97.14%, F₁值达到了97.12%, 远远高于其他4种对比模型.

     

利用IMAGE卫星观测数据重建地球等离子体层的磁赤道面分布

美国利用IMAGE卫星的极紫外辐射（EUV）探测器对地球等离子体层进行了连续5年的遥感成像观测。由于IMAGE卫星数据是沿观测路径上的积分投影数据,并且存在地球“遮挡”、“阴影”、“数据缺失”等问题,无法直接利用传统的CT方法对等离子体层进行三维重建。本文利用地球磁场模型,基于地球等离子体层的物理性质,建立一个联系地球磁赤道面密度与投影数据的EUV成像模型,实现了从单个角度的EUV观测图像进行地球等离子层三维重构的方法。     

变化地磁场预测的支持向量机建模

变化地磁场建模与预测是地磁导航、空间环境监测等领域的重要研究课题.由于变化地磁场属于日地系统中的一部分,受多种因素的制约影响,且其变化本身也具有较强的前后相关性.本文综合空间和地面监测数据,以变化地磁场地面观测数据、地方时、太阳射电流量和行星际磁场南向分量等为输入,采用支持向量机方法,建立了变化地磁场综合模型,并进行预测.结果表明,在地磁活动Kp指数小于4时,预测3 h平均绝对误差小于1.61 nT.     

2007年5月—2013年12月成都、西昌和重庆台地磁转换函数的时间变化

本文较详细地讨论了地磁转换函数的计算方法,介绍了复转换函数实部和虚部的误差公式．利用成都、 西昌和重庆3个地磁台2007年5月—2013年12月的地磁数字化资料,计算出转换函数A,B及帕金森矢量．结果表明,在2008年汶川MS8.0地震前后成都台存在可察觉的小鼓包,而西昌、 重庆两台则没有可察觉的异常．另外与20世纪80年代的结果比较,汶川地震前后成都台的b值和帕金森矢量的长度及方向都有明显的长期变化.     

青藏高原东南缘深部地壳流与地磁日变化短时畸变源电流的联系

在青藏高原东南缘,前人使用大地电磁探测和地震学方法得出的结果都揭示了可能存在部分熔融状态的地壳流,而这种地下熔融体与周围物质的作用可能引起了地下强电流异常,进一步导致地表地磁响应.基于连续的地磁观测,发现2018年7月31日在川滇块体周边出现大范围的地磁Z分量日变化短时畸变,畸变发生后100天内发生了4次5级以上地震.为了定量研究这一现象,本文基于Biot-Savart定理和采用SVD（Singular Value Decomposition,奇异值分解）的阻尼最小二乘法对地磁日变化短时畸变数据开展反演.结果显示：（1）以大地电磁测深给出的电性模型作为初始条件,反演得到的电流强度为3700~5000 A,有效深度为25~60 km;（2）地下畸变电流的空间分布位置和深度和地下电性高导体分布一致,与前人给出的地壳流位置吻合;（3）地壳流偶然微小运动可能引起了大范围的强电流,这种短时存在的高强度电流沿高导带分布,可能是地磁日变化短时畸变的源电流;（4）推测深部地壳流的运动具有传递应力作用,参与诱发了100天内发生多次5级以上地震.对源电流进行反演的定量化工作,以地下电流的方式佐证了可能存在地壳流.