Please wait a minute...
E-mail Alert Rss
 
物探与化探  2023, Vol. 47 Issue (1): 129-134    DOI: 10.11720/wtyht.2023.2682
  方法研究·信息处理·仪器研制 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
航磁测量系统的外符合精度评估
王云鹏1,2(), 刘晓刚1,2(), 邱雪峰3, 宋颖1,2
1.地理信息工程国家重点实验室,陕西 西安 710054
2.西安测绘研究所,陕西 西安 710054
3.61365部队,天津 300140
Evaluation of the external coincidence precision of the aeromagnetic survey system
WANG Yun-Peng1,2(), LIU Xiao-Gang1,2(), QIU Xue-Feng3, SONG Ying1,2
1. State Key Laboratory of Geo-Information Engineering, Xi'an 710054, China
2. Xi'an Research Institute of Surveying and Mapping, Xi'an 710054, China
3. Unit 61365, Tianjin 300140, China
全文: PDF(3728 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

航磁测量系统的精度评估是磁测工作的一个重要内容。在内蒙古某测区开展了飞行实验,获得了航空和地面磁力测量数据,利用插值—迭代法和等效源法,将地面高精度磁力测量数据延拓到空中,通过与航空磁测数据进行比较,完成了航磁测量系统的外符合精度评估。两种延拓方法的精度评估结果均优于5 nT,真实反映了航磁测量系统的实际精度水平。本文研究方法不仅可以为航磁测量系统的外符合精度评估提供参考,也可以应用于新研航空磁力仪的尺度因子、偏差等参数的在线标定。

服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
王云鹏
刘晓刚
邱雪峰
宋颖
关键词 航磁测量系统地面磁测精度评估插值—迭代法等效源法向上延拓    
Abstract

The precision evaluation of an aeromagnetic survey system is an important part of a magnetic survey. This study obtained airborne and ground magnetic data through flight experiments in a certain survey area of Inner Mongolia. Then, the high-precision ground magnetic survey data was upward-continued to the height of the flight course using the interpolation-iteration and equivalent source methods. Finally, the external coincidence precision of the aeromagnetic survey system was evaluated by comparison with the aeromagnetic survey data. The precision evaluation results of the two continuation methods are better than 5 nT, reflecting the actual precision level of the aeromagnetic survey system. Therefore, the research methods in this study can provide references for the evaluation of the external coincidence precision of an aeromagnetic survey system and can also be used for online calibration of the scale factor, deviation, and other parameters of newly developed aerial magnetometers.

Key wordsaeromagnetic survey system    ground magnetic survey    precision evaluation    interpolation-iteration method    equivalent source method    upward continuation
收稿日期: 2021-12-20      修回日期: 2022-04-03      出版日期: 2023-02-20
ZTFLH:  P631  
基金资助:国家自然科学基金(42174001);国家自然科学基金(41774018);国防科技基础加强计划技术领域基金项目(2022-JCJQJJ-0519);地理信息工程国家重点实验室开放研究基金(SKLGIE2021-ZZ-4)
通讯作者: 刘晓刚(1983-),男,博士,副研究员,主要从事地球重磁场探测技术及数据处理工作。Email:liuxiaogang_1949@163.com
作者简介: 王云鹏(1986-),男,硕士,助理研究员,主要从事地球重磁场探测技术及数据处理工作。Email:wangyp1813@163.com
引用本文:   
王云鹏, 刘晓刚, 邱雪峰, 宋颖. 航磁测量系统的外符合精度评估[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 129-134.
WANG Yun-Peng, LIU Xiao-Gang, QIU Xue-Feng, SONG Ying. Evaluation of the external coincidence precision of the aeromagnetic survey system. Geophysical and Geochemical Exploration, 2023, 47(1): 129-134.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2023.2682      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2023/V47/I1/129
Fig.1  插值—迭代法向上延拓示意
Fig.2  航磁测量数据处理流程
最小值/
m
最大值/
m
平均值/
m
标准差/
m
均方根
误差/m
水平偏差 -59.29 73.31 1.06 13.28 15.49
垂直偏差 -17.76 13.73 0.06 2.03 3.80
Table 1  交叉测线飞行质量评价
Fig.3  日变改正前后对比
Fig.4  航磁补偿前后对比
Fig.5  地面高程(a)及磁异常(b)
Fig.6  EW20原始观测剖面及向上延拓结果
Fig.7  EW30原始观测剖面及向上延拓结果
Fig.8  外符合精度插值—迭代法(a)和等效源法(b)的评估结果
评估方法 统计值
最大值/nT 最小值/nT 平均值/nT 标准差/nT 均方根误差/nT 平均相对误差/%
插值—迭代法 14.91 -14.87 4.21 2.65 4.98 13.88
等效源法 14.79 -14.74 4.07 2.78 4.93 13.76
Table 2  外符合精度评估结果
[1] 刘晓刚, 姬剑锋, 管斌, 等. 基于重复测线不符值的航空磁力矢量仪飞行试验数据精度评估[J]. 地球物理学进展, 2020, 35(2):433-437.
[1] Liu X G, Ji J F, Guan B, et al. Precision evaluation of flying experimentation data of the airborne vector geomagnetic measurement based on discrepancy of repeat lines[J]. Progress in Geophysics, 2020, 35(2):433-437.
[2] 刘晓刚, 肖云, 管斌, 等. 航空磁力矢量仪初样机飞行试验数据精度评估[C]// 第十三届国家安全地球物理专题研讨会, 2017.
[2] Liu X G, Xiao Y, Guan B, et al. Precision evaluation of the flying experimentation data of the initial prototype of airborne vector geomagnetic measurement[C]// 13rd National Security Geophysical Symposium, 2017.
[3] 徐世浙. 位场延拓的积分—迭代法[J]. 地球物理学报, 2006, 49(4):1176-1182.
[3] Xu S Z. The integral-iteration method for continuation of potential fields[J]. Chinese J.Geophys., 2006, 49(4):1176-1182.
[4] 徐世浙. 迭代法与FFT法位场向下延拓效果的比较[J]. 地球物理学报, 2007, 50(1):285-289.
[4] Xu S Z. A comparison of effects between the iteration method and FFT for downward continuation of potential fields[J]. Chinese J.Geophys., 2007, 50(1):285-289.
[5] 徐世浙, 余海龙. 位场曲化平的插值—迭代法[J]. 地球物理学报, 2007, 50(6):1811-1815.
[5] Xu S Z, Yu H L. The interpolation-iteration method for potential field continuation from undulating surface to plane[J]. Chinese J.Geophys., 2007, 50(6):1811-1815.
[6] Dampney N G. The equivalent source technique[J]. Geophysics, 1969, 34(1):39-53.
doi: 10.1190/1.1439996
[7] Hansen R O, Miyazaki Y. Continuation of potential fields between arbitrary surfaces[J]. Geophysics, 1984, 49(6):787-795.
doi: 10.1190/1.1441707
[8] 王万银, 潘作枢, 李家康. 三维高精度重磁位场曲面延拓方法[J]. 物探与化探, 1991, 15(6):415-422.
[8] Wang W Y, Pan Z S, Li J K. Continuation methods for curved surface of the three-dimensional high-precision gravity and magnetic potential field[J]. Geophysical and Geochemical Exploration, 1991, 15(6):415-422.
[9] 徐世浙, 沈晓华, 邹乐君, 等. 将航磁异常从飞行高度向下延拓至地形线[J]. 地球物理学报, 2004, 47(6):1127-1130.
[9] Xu S Z, Shen X H, Zou L J, et al. Downward continuation of aeromagnetic anomaly from flying altitude to terrain[J]. Chinese J.Geophys., 2004, 47(6):1127-1130.
[10] 王万银, 刘金兰, 邱之云, 等. 频率域偶层位曲面位场处理和转换方法研究[J]. 地球物理学报, 2009, 52(10):2652-2665.
[10] Wang W Y, Liu J L, Qiu Z Y. et al. The research of the frequency domain dipole layer method for the processing and transformation of potential field on curved surface[J]. Chinese J.Geophys., 2009, 52(10):2652-2665.
[11] 吴晓平. 局部重力场的点质量模型[J]. 测绘学报, 1984, 13(4):250-258.
[11] Wu X P. Point-mass model of local gravity field[J]. Acta Geodaetica et Cartographica Sinica, 1984, 13(4):250-258.
[12] 庞旭林. 航磁异常数据曲面延拓等效源法技术研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2012.
[12] Pang X L. Research on reduction of aeromagnetic anomalies by means of equivalent source technology[D]. Beijing: China University of Geosciences(Beijing), 2012.
[13] 李端. 基于等效源技术的重磁场重构方法[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2018.
[13] Li D. Reconstruction method of gravity and magnetic fields by equivalent sources[D]. Beijing: China University of Geosciences(Beijing), 2018.
[14] 王云鹏, 刘晓刚, 肖云, 等. 航磁标量和矢量数据向下延拓的改进插值—迭代法[C]// 第七届高分辨率对地观测学术年会, 2020.
[14] Wang Y P, Liu X G, Xiao Y, et al. Improved interpolation-iteration method for downward continuation of aeromagnetic scalar and vector data[C]// 7th China High Resolution Earth Observation Conference, 2020.
[15] 铁旭. 三元分次Lagrange插值[D]. 大连: 辽宁师范大学, 2016.
[15] Tie X. Trivariate grated lagrange interpolation[D]. Dalian: Liaoning Normal University, 2016.
[16] Nakatsuka T, Okuma S. Reduction of magnetic anomaly observations from helicopter surveys at varying elevations[J]. Geophysical Exploration, 2006, 37(1):121-128.
[17] 边刚, 刘雁春, 卞光浪, 等. 海洋磁力测量中多站地磁日变改正值计算方法研究[J]. 地球物理学报, 2009, 52(10):2613-2618.
[17] Bian G, Liu Y C, Bian G L, et al. Research on computation method of multi-station diurnal variation correction in marine magnetic surveys[J]. Chinese J.Geophys., 2009, 52(10):2613-2618.
[18] 彭飞, 张启国, 罗深荣. 调和分析方法在海洋磁力测量日变改正中的应用[J]. 海洋测绘, 2015, 35(5):38-42.
[18] Peng F, Zhang Q G, Luo S R. Application of harmonic analysis method applied in diurnal correction of marine magnetic surveys[J]. Hydrographic Surveying and Charting, 2015, 35(5):38-42.
[19] 刘晓刚, 徐婧林, 张素琴, 等. 地磁日变数据确定中顾及纬度和经度方向影响的双因子定权方法[J]. 武汉大学学报:信息科学版, 2020, 45(10):1547-1554.
[19] Liu X G, Xu J L, Zhang S Q, et al. Bifactor weight determination method considering the influence of latitude and longitude in the calculation of diurnal variation of geomagnetic data[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan Vniversity, 2020, 45(10):1547-1554.
[20] Liu X G, Liu Q, Wang Y P, et al. Weight factor determination of reverse distance weighting method in computation of geomagnetic diurnal variation data[C]// Proceedings of the 7th China High Resolution Earth Observation Conference (CHREOC 2020),2022.
[21] Tolles W E. Compensation of induced magnetic fields in MAD equipped aircraft[R]. New York: Airborne Instruments Lab.Inc.,1943.
[22] Tolles W E, Lawson J D. Magnetic compensation of MAD equipped aircraft[R]. New York: Airborne Instruments Lab.Inc.,1950.
[23] 管志宁. 地磁场与磁力勘探[M]. 北京: 地质出版社, 2005.
[23] Guan Z N. Geomagnetic field and magnetic exploration[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2005.
[1] 孙争, 王俊, 丁鹏, 谭鑫. 一种重力异常向上延拓高度最优化确定方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 162-170.
[2] 李西子, 郭华, 韩松, 刘浩军, 郑强. 航磁三分量向上延拓在判断地质体物性参数上的应用研究[J]. 物探与化探, 2019, 43(4): 881-891.
[3] 黄岩, 罗丁, 冯自成, 陈伟, 焦健. 无人直升机航磁测量系统集成及应用[J]. 物探与化探, 2019, 43(2): 386-392.
[4] 张建兵, 王明, 赵百民, 刘前坤. 优选向上延拓技术在鞍山—本溪示范区航磁应用[J]. 物探与化探, 2017, 41(5): 951-957.
[5] 杨生, 王庆乙, 郭刚, 张文杰, 徐立忠, 徐飞, 张楠. 动力滑翔机航磁系统在大兴安岭地区的示范测量[J]. 物探与化探, 2017, 41(2): 291-298.
[6] 魏永强, 倪卫冲, 房江奇. 边界增强法在航磁数据处理中的应用[J]. 物探与化探, 2016, 40(1): 117-124.
[7] 王英超, 王晓辉, 王明明, 马鹏远. 地球物理方法在智利第一大区南部X矿区的应用[J]. 物探与化探, 2014, 38(5): 901-909.
[8] 许苏鹏, 姬泰脉, 纪福山, 张贵宾, 杨望. AS350-B3型直升机硬架航空磁测系统在青藏高原上的应用[J]. 物探与化探, 2013, 37(4): 640-644.
[9] 郭华, 王明, 谢汝宽, 安战锋. 向上延拓对斜导数方法处理航磁异常的影响[J]. 物探与化探, 2012, 36(1): 137-143.
[10] 邰振华, 张凤旭, 吴燕冈. 道朗和都格地区重磁场特征与找矿远景区[J]. 物探与化探, 2011, 35(6): 762-767.
[11] 崔莉, 王万银. 局部波数在磁异常解释应用中的方法技术[J]. 物探与化探, 2011, 35(6): 779-784.
[12] 苏巧云, 端木合顺, 王洁明. 磁法勘探在尼勒克县松湖铁矿中的应用[J]. 物探与化探, 2011, 35(5): 592-596.
[13] 董杰, 李卫东, 肖金平, 张亚东. 河北省八道河航磁低背景场区铁矿地面磁测勘查实例[J]. 物探与化探, 2010, 34(5): 557-563.
[14] 冯杰, 刘天佑, 杨宇山. 基于可视化技术的3D井地磁测人机交互反演[J]. 物探与化探, 2010, 34(4): 541-545.
[15] 孙中任, 王丽娜, 赵雪娟. 电磁测深与地面磁测数据联合解释[J]. 物探与化探, 2009, 33(6): 704-706.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备05055290号-3
版权所有 © 2021《物探与化探》编辑部
通讯地址:北京市学院路29号航遥中心 邮编:100083
电话:010-62060192;62060193 E-mail:whtbjb@sina.com