地磁特征对匹配算法性能的影响分析

地磁匹配区的选择是影响地磁匹配系统性能的重要因素,而选择准则直接决定了匹配区的适配性以及匹配制导的可靠性和精度.为此,文中从地磁标准差、地磁粗糙度、地磁相关长度、地磁梯度标准差4个参数着手,以某一匹配区中9条不同航迹的仿真匹配试验结果作为研究样本,对比分析了各条航迹的不同地磁特征对匹配算法性能的影响.研究结果表明,各条航迹上的地磁梯度标准差与匹配概率之间存在较为明显的正比关系,可将地磁场梯度标准差作为地磁匹配区的选取准则,对载体航迹进行规划.

甘肃王格尔塘地区地磁特征及找矿意义

甘肃甘南地区是甘肃省乃至我国金、铜、铅锌等金属矿产的重要富集区,金矿尤为突出。通过在王格尔塘地区系统地开展1∶5万地面高精度磁测工作,从地磁角度研究区内地质构造,解译圈定隐伏岩体范围。在解释研究磁异常基础上,与化探水系沉积物综合异常进行对比研究,认为中酸性岩体引起的弱磁异常是该区寻找金、铜等热液型矿产的必要条件。综合研究地、物、化资料,提出了以"中酸性岩体-磁异常外缘-化探综合异常中心"为特征的地物化综合找矿方法,有效缩小了找矿范围,确定了找矿靶区。该方法可为甘肃甘南地区乃至西秦岭地区矿产勘查工作提供借鉴。

内蒙古苏尼特左旗达日罕乌拉地区伊尔丁曼哈组地层层序及古地磁特征

达日罕乌拉地区位于马尼特坳陷西南角,坳陷盆地边缘广泛沉积的伊尔丁曼哈组红色洪泛泥岩及杂色砂岩,通过4个钻孔,详细划分了地层层序。为解决该地层的时代归属问题,在其中2个钻孔中进行了古地磁样品的采集、分析。结果表明:地磁极性序列变化基本相似,与国际地磁极性柱对比,确定的年龄为34Ma^51Ma,对应的时代为始新世,确定本区该套地层划属伊尔丁曼哈组。

地磁特征线法与地震三要素预报

地磁特征线法是70年代初提出的一种以磁报震方法。该方法不仅分析、使用简便,物理意义清楚,而且有定量的预报指标及国内大量的震例,并在我区地震监测预报的应用中已收到良好效果。本文初探了兰州台地磁特征线法的参数异常与地震三要素的经验关系及在地震短期预报中的效果,并对该方法预报地震的某些问题进行了初步论证。

地磁特征辅助的室内运动恢复结构方法

针对室内场景的复杂性和封闭性导致重建出的室内三维模型耗时较长、覆盖度不佳的问题,提出一种利用地磁特征辅助的室内运动恢复结构(SFM)方法。首先,利用普通智能手机传感器采集室内的影像和地磁数据;其次,为实现整体影像集划分为局部影像集,通过聚类算法将地磁数据进行聚类,并将地磁数据聚类结果作为对应影像的属性得到局部影像集;然后,运用分层式SFM对各局部影像集进行稀疏子模型构建,并对各个稀疏子模型间匹配点进行确定;最后,利用RANSAC generalized Procrustes analysis(RGPA)算法实现各局部重建的配准,得到完整模型。室内同楼层和不同楼层的重建实验结果表明,所提方法在重建效率、重建覆盖度和点云生成速率方面表现较好,相比分层式SFM方法,其重建效率在两个数据集上平均提升了37%,重建覆盖度更接近重建目标,为同种类型室内环境重建提供了一种补充方案。

基于统计建模的地磁匹配特征量选择

本文从地磁导航的实际需要出发,提出了地磁场平静变化建模与地磁匹配特征量的选择问题,并通过季节性ARIMA模型对地磁场的7个分量分别进行了建模.从建模结果来看,如果能够解决调水平精度的问题,Z分量和Ⅰ分量是最优良的地磁匹配分量;如果调水平的精度达不到要求,那么F分量不失为一种明智的选择.另外,本文还提出了地磁场最小扰动分量的概念,并用主成分分析的方法对此进行了初步的尝试.

一种地磁匹配制导适配性特征参数选取方法

为了评价地磁场特征参数对适配性的影响程度,达到选取重要特征参数目的,提出了一种基于粗糙集理论的地磁匹配制导适配性特征参数选取方法。通过分析粗糙集理论的基本原理,确定了特征参数选取的试验步骤;选取了适配性评价中具有代表性的6种特征参数作为条件属性集,在选定的28块区域基于积相关算法(PROD)进行了匹配仿真试验,选取匹配概率作为决策属性集,针对粗糙集理论只使用于离散数据的特点,分别对条件属性集和决策属性集进行了离散化处理;然后根据确定的试验步骤,对选定区域进行了特征参数选取试验,得到了约简特征参数集合,通过数据分析发现:提出的特征参数选取方法在不需要任何先验信息的情况下提取了约简特征参数集合,有效地排除了冗余信息的干扰,达到了选取重要特征参数的目的。

带状地磁图匹配特征的小波与卷积算法增强处理

针对条带状区域地磁空间特征变化平缓,在环境噪声扰动下会降低地磁定位匹配概率的问题,在二维小波增强模型的基础上,通过优化低频特征的调节系数和阈值函数,构建了地磁图小波增强算法模型。选取不同适配性的条带地磁图,开展了地磁匹配特征增强试验,研究了地磁图的小波算法与卷积算法增强有效性。试验结果表明,改进的Sobel算子和Laplace算子卷积后可以增强地磁特征,但处理后地磁图存在一定程度的畸变。小波阈值增强处理能够有效增强区域地磁特征,提升地磁图区域适配性指标。在适配性较弱样本区域,小波增强后匹配概率提升到了90%,验证了小波阈值增强算法对提升地磁图适配性的有效性。

云南地区数字化地磁加卸载响应比异常特征分析

采用地磁加卸载响应比方法,对云南地区的数字化地磁垂直分量(Z)日变幅值进行计算,研究2009年1月—2013年3月以来云南地区发生的8组M_S≥5.0地震前的异常变化。结果显示,加卸载响应比值出现高值异常对云南地区短期内发生M_S5.0以上地震有一定指示意义,尤其是M_S5.5以上地震,对应效果较好。

呼和浩特轨道交通对地磁数据的干扰特征及去噪方法

通过分析地铁供电系统的组成架构,对呼和浩特地磁台的干扰机理进行分析阐述,总结干扰的基本特征;同时,结合小波变换的方法获得地铁干扰的频带范围及频谱特征,获取时频联合域中能量密度分布。在此基础上采用BD小波分解方法对高频干扰部分进行滤除,达到有效提高地磁观测质量的目的。

一种改进的地磁平缓区的地磁匹配算法

地磁匹配在磁场特征不明显的区域往往难以得到理想的匹配结果,在分析误匹配原因的基础上提出了一种改进的匹配算法。该算法先基于两个地磁矢量进行粗匹配,进一步缩小搜索范围,然后以地磁信息熵为目标函数,利用粒子群优化算法进行精匹配以提高磁场平缓区的匹配结果。算法尽可能少地引入地磁矢量,又保证了一定的匹配精度,兼顾了地磁基准图制图的复杂性与匹配精度。

基于遗传算法的地磁平缓区域导航算法

在地磁场信息变化平缓区域,采用单一特征量的相关算法进行匹配定位时误判率较高,为了解决这个问题,本文利用地磁场的矢量性提出一种基于遗传算法的地磁匹配搜索方法。采用粗精匹配的方式对飞行器所在位置进行估计,再利用遗传算法逐步搜索最优匹配位置,从而解决在地磁场变化较为平缓区域定位导航容易误匹配的问题。最后根据所提算法进行了蒙特卡洛仿真实验,仿真结果证明该方法在地磁场平缓区域定位的有效性,同时具有较好的定位精度。

河南省泌阳县条山外围铁矿区域地质及矿体地质特征研究

为了给河南省泌阳县条山外围铁矿普查工作提供技术依据,研究了河南省泌阳县条山外围铁矿区域地质及矿体地质特征,分析了区域地质特征,获得了区域地层、区域构造、岩浆岩、区域地球物理特征、区域矿产等特征;分2次研究了该区地磁异常特征,得到了区内有4个异常区;并研究了矿体地质特征,得到了铁矿体的分布范围、矿体的形态与规模、矿石质量、主要控矿因素及找矿标志等。研究可为河南省泌阳县条山外围铁矿进一步工作及开发利用提供充分的依据。

高维寻优ICP算法及其在地磁辅助导航中的应用

利用地磁场特征进行辅助导航是目前组合导航技术的重要研究方向。地磁导航可采用基于ICP算法的匹配定位来限制推算定位或惯性系统时间增长带来的位置误差。ICP算法使用的前提是初始误差较小,当初始误差较大时,最近点的计算容易落入伪目标点,导致该算法不再适用。针对ICP算法的这种缺陷,本文利用地磁场特征量的高维特性,提出在最近点的计算中增加特征量维数的改进措施,以增强ICP算法对初始误差的抵抗能力。仿真结果表明:改进算法对初始误差的鲁棒性增强,匹配精度和匹配概率明显提高。

内蒙古二道井地区地球物理异常特征

通过对内蒙古二道井地区实施1:5万地面高精度磁测,查明全区的地球物理特征;对有色金属等弱磁性矿产、温都尔庙型铁矿圈定磁法异常,定性、定量地解释磁异常;对全区岩体、地层及构造进行解译;圈定成矿远景区。

江西十八九山铁矿区地面高精度磁测磁异常特征及找矿意义

江西十八九山铁矿区地磁异常规模虽小,但在空间分布上有规律,正负异常相间,平面分布上与地质标志层石英岩(硅质岩)、断层及花岗岩体相吻合,通过对矿区地磁异常特征的认识,进而解释推断,在矿区成功地找到了有工业意义的铁矿体。

基于IGRF13和WMM2020模型的地磁匹配特征量的选择

地磁导航具有极好的自主性、隐蔽性以及抗干扰性,而且近几年越来越引起广泛的关注和研究.在地磁匹配导航系统中,地磁特征量对导航性能有极大的影响,而且特征量数据之间有较大的差异,因此选择最佳的地磁匹配特征量是实现高性能地磁匹配导航的重要任务.本文采用了最新的国际地磁参考场模型IGRF13与世界地磁模型WMM2020研究分析了地磁场分量随时间及空间的变化情况,进而选择出匹配效果最佳的地磁匹配特征量.首先基于两种模型数据,通过用坡度的概念来描述导航区域的七个地磁匹配特征量随空间变化的情况,最终排除坡度较小的角度类地磁场特征量;其次,因地磁场的时间变化分析可以从点和区域两个方面进行,故采用控制变量法,分别计算出两个模型的单点以及区域的地磁信息熵值,以此来分析地磁匹配特征量随时间变化的情况.然后,通过基于两种地磁模型数据的计算与分析,结果均发现垂直分量Z是最佳的地磁特征量.最后,在导航区域分别基于模型数据和实测数据进行定位实验,进一步验证了分析的结果,为地磁匹配导航提供了可靠的依据.

精细反演计算在镇江五洲山磁异常再解释中的应用

江苏镇江五洲山地区存在多个磁异常,通过对该地区地质背景、地磁场特征的分析研究,结合数据处理技术对DC-19异常开展了二维小波多尺度分解、三维物性反演以及2.5维剖面反演等精细处理计算。结果表明,矿孔的深部、旁侧还存在较大规模的磁铁矿体,认为该地区具有较好的寻找矽卡岩型磁铁矿的前景。说明利用计算技术,通过精细反演可进一步深化对以往异常的认识,达到重新评价异常的目的。

The Preliminary Analysis of the Characteristics of Geomagnetic Harmonic Wave Amplitude Ratios before the Gaoyou-Baoying MS4.9 Earthquake

In this paper,the Gaoyou-Baoying M_S4.9 earthquake was analyzed by the geomagnetic harmonic wave amplitude ratios method. The earthquake was an isolated seismic event,before and after which there were no other earthquakes occurred in this region. The dense distribution of geomagnetic observataries provided an advantage condition for the analysis of characteristics of the geomagnetic harmonic amplitude ratios. The analysis results verify the former knowledge of anomaly characteristics of the geomagnetic harmonic amplitude ratio,that is,the anomalous characteristics of the earthquake mostly appeared during the decline-turning-recovery rising process. The results also show that the change of the anomalies was asynchronous at the observatories close to the epicenter, namely, the anomalous characteristics were different between the H and the D components,as well as between the long and short periods.

井下地磁定位的区域适配性研究与分析

井下地磁空间分布特征的适配性评价是井下地磁定位导航的基础.文中针对井下地磁区域适配性问题,在统计分析井下地磁空间分布特征的基础上,增加了变异系数和粗糙方差比作为带状小区域特征指标.并提出了一种基于回归分析多因子联合评价方法,通过多元回归分析确定了参与评价的特征指标,采用离差最大化和Jaynes最大熵原理确定评价因子的权值,改进了传统的决策属性判别过程的特征选取方式,降低了评价过程的主观性.试验选取了矿井以及人防工程的25个实验区域进行地磁数据采集,进行了传统阈值适配评价和基于回归分析多因子联合评价的对比实验及验证.实验结果表明,基于多元线性回归的多因子联合评价结果比单一特征参数评价结果好,达到了80%的相符率,在一定程度可以弥补单因子评价的主观影响.